DSP技术的发展及应用

DSP技术的发展及应用（通用12篇）

DSP技术的发展及应用 篇1

数字信号处理(Digital Signal Processing，简称DSP)是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。20世纪60年代以来，随着计算机和信息技术的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并得到迅速的发展。在过去的二十多年时间里，数字信号处理已经在通信等领域得到极为广泛DSP技术图解的应用。数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。

摘要：DSP技术在计算机、电子、通信等领域得到了广泛应用，将DSP技术的应用对很多行业都有重大的意义。利用DSP技术构建一个具有高速、实时信号处理特点的通用实践平台，设置DSP应用软件，即可对实践平台功能加以控制、改变，使之完成需要的实践活动。本文从DSP技术的发展及特点出发，详细阐述了DSP的应用思路、结构及功能。

DSP技术的发展及应用 篇2

自从数字信号处理器 (Digital Signal Processor) 问世以来, 由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点, 已在图形、图像处理、语音、语言处理, 通用西信号处理, 测量分析, 通信等领域发挥越来越重要的作用。随着技术成本的降低, 控制界已对此产生浓厚兴趣, 已在不少场合等到成功应用。

2 DSP技术的发展历程

DSP的发展大致分为三个阶段:

在数字信号处理技术发展的初期 (二十世纪50-60年代) , 人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。直到70年代, 有人才提出了DSP的理论和算法基础。一般认为, 世界上第一个单片DSP芯片应当是1987年AMI公司发布的S281I。1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个重要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年, 日本NEC公司推出的m PD7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片, 从而被认为是第一块单片DSP器件。

随着大规模集成电路技术的发展, 1982年美国德州仪器公司推出世界上第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品, 标志了实时数字信号处理领域的重大突破。TI公司不久相继推出了第二代和第三代DSP芯片。90年代DSP发展最快。TI公司相继推出第四代、第五代DSP芯片等。

随着CMOS技术的进步与发展, 日本的Hitachi公司在1982年推出第一个基于CMOS工艺的浮点DSP芯片, 1983年日本Fujitsu公司推出的MB8764, 其指令周期为120ns, 且具有双内部总线, 从而使处理吞吐量发生了一个大的飞跃。

而第一个高性能浮点DSP芯片应是AT&T公司于1984年推出的DSP32。与其他公司相比, Motorola公司在推出DSP芯片方面相对较晚。1986年, 该公司推出了定点处理器MC56001。1990年推出了与IEEE浮点格式兼容的浮点DSP芯片MC96002。美国模拟器件公司 (AD) 在DSP芯片市场上也占有一定的份额, 相继推出了一系列具有自己特点的DSP芯片。自1980年以来, DSP芯片得到了突飞猛进的发展, DSP芯片的应用越来越广泛, 并逐渐成为电子产品更新换代的决定因素。从运算速度来看, MAC (一次乘法和一次加法) 时间已经从20世纪80年代初的400ns降低到

10ns以下, 处理能力提高了几十倍。DSP芯片内部关键的乘法器部件从1980年占模片区的40%左右下降到5%以下, 片内RAM数量增加一个数量级以上。DSP芯片的引脚数量从1980年的最多64个增加到现在的200个以上, 引脚数量的增加, 意味着结构灵活性的增加, 如外部存储器的扩展和处理器间的通信等。

3 DSP技术在各领域的应用

3.1 DSP技术在电力系统模拟量采集和测量中的应用

计算机进入电力系统调度后, 引入了EMS/DMS/SCADA的概念, 而电力系统数据采集和测量是SCADA的基础部分。传统的模拟量的采集和获得, 通过变送器将一次PT和CT的电气量变为直流量, 在进行A/D转换送给计算机。应用了交流采用技术以后, 经过二次PT、CT的变换后, 直接对每周波的多点采样值采用DSP处理算法进行计算, 得到电压和电流的有效值和相角, 免去了变送器环节。这不仅使得分布布置的分布式RTU很快地发展起来, 而且还为变电站自动化提供了功能综合优化的手段。

3.2 DSP在变电站自动化的应用

变电站自动化元件较多, 模拟量、开关量比较分散, 要求的实时性也较高, DSP能快速采集、精确处理各种信息, 尤其在并行处理上可实现多机多任务操作, 实用十分灵活、方便, 片内诸多的接口为通讯及人机接口提供了容易的扩展, 由于接口的多样化, 使励磁、调速器及继电保护的挂网监控庚容易。由于DSP集成度高, 硬件设计方便, 使设计起来更容易, 而且增加了产品的可靠性, DSP在冗余设计上更容易, 为水电站实现无人值班, 少人值守的发展方向, 提供了可靠的新技术。

3.3 DSP在多媒体通信中的应用

多媒体包括文字、语言、图形和数据等媒体。多媒体信息中绝大部分是视频数据和音频数据, 而数字化的音、视频数据的数据量是非常庞大的, 只有采用先进的压缩编码算法对其进行压缩, 节省储存空间, 提高通信线路的传输效率, 才能使高速的多媒体通信系统成为可能。多媒体通信要求多媒体网络终端应能快速处理信息, 并具有较强的交互性。因此, DSP在语音编码、图像压缩与还原的语音通信中得到了成功的应用。如今的DSP基本能实时实现大部分已形成国际标准的语音编解码算法与协议。移动通信中的语音压缩和调制解调器也大量采用DSP。有能力实现中、低速的移频键控、相移键控的调制与解调等。

3.4 DSP在软件无线电的应用

软件无线电是一种新的无线通信技术, 是基于同、一硬件平台上、安装不同的软件来实现多通信功能多频段的无线电台, 它可进一步扩展至有限领域。随着DSP技术的发展和应用的成熟, 特别是低功耗DSP芯片的出现, 、使软件无线电的应用研究成为热点。软件无线电具有系统结构通用、功能实现软件化和互操作性好等一系列有优点。其体系结构有电源、天线、多带射频转换器和A/D/A变换器与DSP组成。信号的数字化是实现软件无线电的先决条件。关键步骤是以可编程能力强的DSP来代替专用的数字电路, 使系统硬件结构与功能相对独立。这样就可基于一个相对通用的硬件平台, 通过软件实现不同的通信功能, 并可对工作频率、系统频宽、调制方式和新品编码等进行编程控制, 系统的灵活性大大加强了。

3.5 DSP在机器人控制中的应用

目前, 由于人工智能、计算机科学、传感器技术及其它相关学科的长足进步, 使得机器人的研究在高水平上进行, 同时也对机器人控制系统的性能提出了更高的要求。随着机器人控制系统对实时性、数据量和计算要求的不断提高, 采用高速、高性能的DSP将成为主要的控制方式。将DSP应用于机器人的控制系统, 充分利用DSP实时运算速度快的特点, 这是当前发展的趋势。尤其是随着数字信号芯片速度的不断提高, 并易于构成并行处理网络, 可大大提高控制系统的性能。

4 DSP技术的发展趋势

未来DSP技术将向以下几个方面继续发展:

4.1 努力向系统级集成DSP迈进

将几个DSP芯核、专用处理单元、外围电路单元、存储单元统统集成在一个芯片上, 成为DSP系统级集成电路。

4.2 DSP的内核结构进一步改善

多通道结构和单指令多重数据、超标量结构、超流水结构、多处理、多线程及可并行扩展的哈佛结构在新的高性能处理器中将占据主导地位。

4.3 追求更高的运算速度和进一步降低功耗和几何尺寸

4.4 定点DSP是主流

虽然浮点DSP的运算精度更高, 动态范围更大, 但定点DSP器件的成本较低, 对存储器的要求也较低, 而且耗电较省。因此, 定点运算的可编程DSP器件仍是市场上的主流产品。据统计, 目前销售的DSP器件中的80%以上属于16位定点可编程DSP器件, 预计今后的比重将逐渐增大。

4.5 与可编程器件结合

与常规DSP器件相比, FPGA器件配合传统的DSP器件可以处理更多信道, 可在基站中用来实现高速实时处理功能, 满足无线通信、多媒体等领域多功能和高性能的要求。

摘要：数字信号处理 (DSP) 是门涉及许多学科而又广泛用于许多领域的新兴学科。本文概述了数字信号处理技术的发展过程, 分析了DSP处理器在多个领域应用状况, 介绍了DSP的最新发展, 对数字信号处理技术的发展前景进行了展望。

关键词：信号,数字信号处理,信息技术

参考文献

[1]申敏.DSP原理及其在移动通信中的应用[M].人民邮电出版社, 1999.

[2]徐伟.DSP应用的结构和发展方向[J].电子技术应用, 1999.

DSP技术发展趋势的研究与探讨 篇3

关键词：DSP；DSP技术

中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 10-0044-01

一、引言

数字信号处理（Digital Signal Processing，即DSP），起源于上个世纪80年代，是一门涉及到许多学科并且广泛应用在很多领域的热门学科。它利用微型计算机、专用处理设备，以数字方式对信号的采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别处理，得到人们需要的信号形式。它紧紧围绕着数字信号处理的理论、实现以及应用发展。

二、DSP技术

数字信号处理（DSP）的理论基础涉及的范围非常广泛。比如微积分、概率统计、随机过程、数值分析等数学基础是数字信号处理的基本工具，同时它与网络理论、信号与系统、控制理论、通信原理、故障诊断，传感器技术等密切相关，还有近些年来蓬勃发展的一些学科：人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。

正是由于有这些理论发展的前提基础，和广泛的市场需求，DSP处理的器件也应运而生，在广泛应用在各个领域的同时得到迅速的发展。世界上第一个单片DSP芯片是1978年AMI公司发布的S2811，在这之后，1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个非常重要的里程碑。即使这两种芯片内部没有现代DSP芯片的单周期乘法器，但是他们为DSP的蓬勃、迅速发展奠定了很重要的基础。接着，1980年，日本NEC公司推出了第一个具有乘法器的商用DSP芯片，随后，美国德州仪器公司（TI公司）推出一系列DSPs产品，广泛地应用在信号处理的各个领域。

三、DSP技术的优点

和单片机比较而言，DSPs具有集成度高、CPU快速、存储器容量大，并内置了波特率发生器、FIFO缓冲器，可提供高速、同步串口、标准异步串口。一些dsp芯片内还集成了模数转换、采样/保持电路，PWM输出。DSP芯片采用改进的哈佛结构，内置高速硬件乘、加法器，多级流水线，使DSPs的数据运算大幅度提高。

据统计分析DSPs比传统的16位单片机单指令执行时间快8到10倍，一次乘加运算的时间快16到30倍。DSPs还提供了高度专业化的指令集，提高了FFT（快速傅里叶变换）、滤波器的运算速度。与此同时，DSPs提供JTAG接口和先进的开发手段，使得批量生产、测试更为方便。开发工具ccs可实现全空间透明仿真，软件开发具有汇编/链接C编译器、C源码调试器，有很强的可移植性。

总的来说，DSPs器件具有以下优点：

1.在一个指令周期内能够完成一次乘法、一次加法；

2.程序空间以及数据空间分开，能够同时访问指令和数据；

3.片内具有快速RAM，可通过独立的数据总线同时访问多片RAM；

4.具有循环、跳转的硬件支持；

5.快速的中断处理、I/O（输入输出）支持；

6.在单周期内可同时操作多个硬件地址产生器；

7.并行操作流畅；

8.支持流水线操作方便，使取指、译码和执行等操作可以同步、重叠进行。

同时，它还具有精度高，抗干扰能力强，稳定性好，功耗低以及编程方便，接口简单，电路集成方便等方面的优势。

四、DSP技术的发展趋势

随着数字化的进程快速提高，DSPs技术的地位不断突显，作为数字化处理的基础技术，实时处理数字信号都是由通用型或专业性的DSPs来完成的。正是因为DSPs这种强大的实时处理能力，使得DSPs在声音信号处理、图像处理、模式识别方面不可或缺。随着数字时代的不断前行，它未来的发展趋势可以从以下两个方面来完善：

（一）与ARM（Advanced RISC Machines）相结合。ARM架构是面向低预算市场设计的一款RISC微处理器，以32位单片机的行业标准，提供一系列内核、体系扩展、微处理器以及系统芯片方案，四个功能模块可供生产厂商根据不同用户的要求来配置生产。ARM具有较强的事务管理功能，在控制方便具有很强的优势，而DSPs具有强大的数据处理能力和很高的运行速度。将两者结合起来可以更好的进行数字信号处理，以及实现相应的控制功能。

（二）与FPGA（Field Programmable Gate Array）结合使用。即与现场可编程门阵列巧妙的结合起来。FPGA是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础发展起来的，是ASIC（即为专用集成电路）中集成度最高的一种电子设备。FPGA采用逻辑单元阵列（Logic Cell Array），包括可配置逻辑模块（Configurable Logic Block）、输出输入模块（Input Output Block）以及内部连线（Interconnect）三部分。通过对FPGA内部逻辑模块、I/O模块的配置，可以实现不同的逻辑状态。同时，FPAG还具有静态可重复编程、动态在系统重构的特性，这使得硬件的功能能够像软件一样通过编程来实现。它与DSP芯片集成，可以在很大程度上提高信号处理的速度，将会使得DSPs在无线通信、多媒体领域有更加广泛的应用。

参考文献：

[1]刘艳萍.DSP 技术原理及应用教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2005

[2]戴明桢,周建江.TMS320C54x DSP 结构原理及应用[M].北京:北京航天航空大学出版社,2001

[3]彭启宗.TMS320C54x 实用教程[M].成都:电子科技大学出版社,2004

[4]张雄伟,陈亮,徐光辉.DSP 芯片的原理与开发应用[M](第3版).北京:电子工业出版社,2003

DSP技术的发展及应用 篇4

课程编码： 设计周数：2周 学 分：2学分

开课学期：第6学期 开课单位：通信工程学院

一、课程设计的教学目的和任务

通过本课程设计教学所要达到的目的是：通过对课程设计任务的完成，使学生理课题教学的理论

内容，并且能够掌握和熟悉DSP的开发流程和基本的编程方法。同时，由于设计中涉及到各种器件的 使用，可以起到综合运用各种技术和知识的作用。本课程设计的任务是：任务分为基本要求和提高要 求。在基本要求中，学生要通过串口对指示灯进行控制，同时完成对串口数据的采集和发送。提高要 求是通过程序编写，完成对EVM板上的FLASH 进行烧写处理，从而使基本要求的程序可以脱机运行。

二、课程设计的主要内容

在TMS320VC5410EVM板上实现对信号的采集和发送。信号通过信号源提供给串行ADC，而

DSP从串口把ADC转换后的数据读入到DSP中。最后，从同一个串口，DSP把数据发送出去，通过 DAC编程模拟信号。在示波器上可以进行观察，输入同输出的信号是相同的，仅仅具有一定的相。

在程序运行过程当中，需要对一些指示灯进行控制。

三、课程设计的基本教学条件

实验室需要每组一台电脑，一个54XEVM板，仿真器，1M信号源，20M示波器，万用表。

四、参考资料

《TMS320VC54XDSP课程实践指导书》曾浩，重大教材科《DSP技术的发展与应用》 彭启琮，高 教出版社

五、成绩评定标准

国内外滴灌技术的发展及应用 篇5

滴灌技术由以色列斯迈哈·博拉斯父子发明，具有其他灌溉技术无法比拟的优点。滴灌技术自引进后经历了40多年的发展。最初，滴灌是一种节水方法。随后，人们发现滴灌能够达到有效灌溉，使密植作物如花、蔬菜和柑橘等提高产量和质量。20世纪90年代，滴灌技术开始应用于大田作物，并逐步渗透到发展中国家。降雨量丰富的国家也开始采用滴灌技术，而且在非传统灌溉，如咸水滴灌、污水滴灌中得到了关注，并进行了理论和实践研究。

滴灌技术作为一种适合发展中国家的滴灌模型，最初在20世纪70年代被以色列约旦河峡谷的传统农场引进。印度和中国也先后引进了这一先进技术。1滴灌技术介绍

滴灌是用小塑料管将灌溉水直接送到每棵作物根部的附近，水从滴头慢慢滴出，是一种精密的灌溉方法，只有需要水的地方才灌水，可真正做到只灌作物而不灌土壤，而且可长时间使作物根区的水分处于最优状态，既省水又增产，其缺点是滴头出流孔口小、流速低，堵塞问题严重。因此必须对灌溉水进行过滤和处理，目前我国还都只注重防止物理堵塞，而同样严重的生物堵塞和化学堵塞问题尚未引起足够重视。滴灌方式有固定式地面滴灌、半固定式地面滴灌、膜下滴灌和地下滴灌四种。2发展中国家滴灌技术的发展

2.1约旦河巴勒斯坦部分地区滴灌技术的发展20世纪70年代初期，为了在约旦河峡谷地区以滴灌方式取代传统的灌溉方式，在以色列农业部、巴勒斯坦地区的农业服务公司和以色列滴灌公司的共同努力下引进了滴灌技术。滴灌技术的引进使得该地区农场的农产品产量有了很大提高，产生了巨大的经济效益。

经过30多年的发展，约旦峡谷地区97%的蔬菜采用滴灌，2.4%的蔬菜采用喷灌，仅有0.6%的蔬菜采用传统的灌溉方法。全部的香蕉树和大部分的柑橘都采用滴灌灌溉技术；成功使用先进灌溉技术的农场中已有87%的农场能够一年种植两季作物。滴灌对巴勒斯坦地区的农业产生了积极影响，使用滴灌技术可以节水25%~35%，增产146%，效益十分显著。2.2滴灌技术在印度和中国小农场中的传播2.2.1印度

在绿色革命的影响下，印度农场发生了很大变化，但也给印度带来了新的问题，即由于过量灌溉引起了某些地区土壤的盐碱化。为了解决这一问题，印度在几个地区的小型农场（如1981年在泰米尔地区）进行滴灌试验，并采用约旦峡谷地区以色列模式的滴灌系统。

印度政府不能也不愿意把水作为商品，于是决定在某种情况下给每位使用滴灌系统的用户补贴费用。补贴范围根据农场的经济状况而定；小农场或边缘地带的农场补贴滴灌系统费用的90%；其他农场接受滴灌系统70%的补贴，最多的补贴费用每公顷高达375000卢比，相当于人民币6万元左右。2.2.2中国中国早在5000年以前就有了灌溉农业，但发展时期主要是在1949—1990年间。在这期间，耕地面积从1600万hm2增加到4800万hm2，水利资源主要有黄河和长江。

在中国的北部省份，特别是西北部，有273万个管井和深井用来聚集山坡上的来水。近几年，由于水资源的短缺，发展新的灌溉面积的速度及其缓慢2000年，灌溉面积已增加到5000万hm2，但98%的耕地仍沿用大水漫灌，仅2%的耕地使用先进的灌溉方法。大水量进行灌溉导致1998年26%的土地遭受了涝灾或旱灾，10%的土地作物减产30%，670万hm2的土地遭受了不同程度的盐害，而且水的利用系数非常低。鉴于这种情况，中国对现有的耕地面积节水50%是完全可能的，这样每年就可节水120亿m3，而这些节省出来的水可用于继续发展灌溉面积。

1993年，为解决中国水资源及其应用问题，中国政府发布了21世纪的工作计划，其中引进节水方法被列为10个优先考虑的问题之一，为农户在节水方面投资提供了良好的机遇。许多灌溉公司开始竞相生产适于中国农民小块土地的灌溉系统。

3世界上不同地区小型农场的滴灌发展

滴灌技术在埃及的传统农场中已被广泛应用，许 多地区的小块示范地已被合并。在埃及的纽巴瑞亚沙漠地区，以色列—埃及联合公司正在传统的小农场发展10万hm2的蔬菜和果树滴灌，涉及20000多户，并配有专门的培训人员。

在尼加拉瓜的奥科塔尔地区，国际救援组织建立了100个示范农场，在蔬菜种植中引进滴灌技术。

在南阿根廷，大约建立了20个示范农场，对蔬菜、花和柑橘使用滴灌技术。

在肯尼亚，开始使用专门用于小型农场的家庭滴灌系统。由于这项技术在肯尼亚的成功使用，乌干达和亚撒哈等国也对此项技术产生了极大兴趣。在尼泊尔，山区仍沿用传统的灌溉技术，滴灌技术的优点是可以在小块土地上使用。在尼泊尔的几个地区，由荷兰和德国财政支助，正进行滴灌技术的研究观察。

在秘鲁和玻利维亚边界山区，简陋的农村温室中使用滴灌技术种植马铃薯和蔬菜，利用温室来防止霜冻和干旱。在温室中，马铃薯产量可达7kg/m2，与传统的种植方法相比，产量增加了500%。

在泰国的中部山区，也用同样的方法在小块土地上使用滴灌技术种植蔬菜和柑橘，产量增加非常显著。世界不同地区的小岛国在小块土地上也广泛使用滴灌技术。在过去的十几年中，现代灌溉技术进入这些岛国。受水资源限制，滴灌技术成为山区最佳选择。世界银行国际农业科学研究机构调查人员对南亚的尼泊尔、巴基斯坦和孟加拉等国调查研究表明，在传统农场引进滴灌技术后，提高了作物产量，但加剧了水资源的污染，引发了农业用水和其他用水之间的用水矛盾。为改善农业生产条件、提高作物产量，在采用滴灌技术的同时，还可采用咸水或较差水质补充滴灌。4结语

DSP技术的发展及应用 篇6

专业论文

环境监测技术的应用现状及未来发展

环境监测技术的应用现状及未来发展

摘 要：本文首先介绍了环境监测的内涵、作用及其对象，在此基础上重点介绍了生物技术和3S技术等现代监测技术，并结合当前我国环境特点分析了未来环境监测技术的发展趋势。

最近今年，我国资源、环境危机进一步加剧，环境污染蔓延趋势加剧，持久性有机污染物（POPs）和新污染物质的危害逐渐凸显，我国的环境风险进一步加剧，在此背景下，加强环境监管和生态环境应急预警体系的建设正成为政府环保工作的重中之重[1]。众所周知，环境监测是环境管理的重要手段和环境决策的技术基础，因此，发展现代环境监测技术对我国环境保护和管理工作具有实际意义。本文结合我国环境监测现状，重点探讨了环境监测的内涵、应用和发展趋势。

一、环境监测的内涵

众所周知，环境监测是环境执法、环境质量现状和变化趋势评价的重要手段之一，其英文翻译为“monitor”，原指监视、监控之意，但随着我国环境污染的不断加剧，广义的环境监测包括对环境污染和环境质量等的监测。

1.环境监测的内涵

所谓环境监测，即通过对数据的研究和评估，探讨环境污染源及其变化趋势，描述环境受污染的程度，全面、准确、及时的反映环境现状及其发展趋势。

2.环境监测的作用

环境监测有助于环境污染的防治以及环境的改善，有助于协调环境和人类社会的关系，是环境执法的依据和重要手段，更是环境管理、规划与决策的重要科学依据。

3.环境监测的对象

按照介质不同，环境监测对象可大致分为水质污染监测、生物污染监测、大气污染监测、土壤及固体废弃物监测等几大类。

二、环境监测技术的应用现状

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我国环境监测技术虽起步较晚，但发展较快，总体呈现以下特点：①环境监测由单一分析发展到多种技术手段监测；②环境监测由断续性监测发展到全自动监测；③环境监测完成了方法、制度和体系的建设；④监测技术正朝着现代化，监测手段也朝着自动化和系统化的方向不断发展，目前，生物技术、3S技术和信息技术正成为我国环境监测的主流技术[2,3]。

生物技术主要分为生物大分子标记物检测技术和PCR技术。其中前者主要包括生物大分子标记物及其检测技术有核酸分子损伤检测技术、报告基因标记技术、DNA芯片技术和酶分子标记物检测等。后者是在体外合成特异性DNA片段的方法，只要在试管内提供DNA体外复制所需的原料（DNA聚合酶、模板核酸、寡核苷酸引物、四种三磷酸脱氧核苷酸），其原理类似于生物体内DNA的复制。

3S技术主要应用于水资源调查评价和水环境监测。其中前者主要用于流域水文模拟、水资源评价和基于GIS的土地利用状况分析，后者以GIS为信息处理平台，可实现对水域分布变化、水体沼泽和水体富营养化等进行监测。此外，3S技术还可以在湿地资源动态变化监测中的进行应用，运用多时相、多平台的遥感动态变化监测技术及时获取湿地动态信息，通过地理信息系统技术的空间分析功能和数据管理功能对遥感技术获取的湿地信息进行实时更新，可获得湿地的动态变化情况。

信息技术主要分为无线传感器网络技术和PLC技术。环境监测应用中无线传感器网络属于层次型的异构网络结构，最底层为部署在实际监测环境中的传感器节点。向上层依次为传输网络、基站，最终连接到Internet。传感器节点由传感器模块、处理器模块、无线通信模块和能量供应模块组成。而可编程逻辑控制器（PLC）是集自动化技术、计算机技术和通信技术于一体的新一代工业控制装置，在结构上对耐热、防尘、防潮、抗震等都有精确考虑，在硬件上采用隔离、屏蔽、滤波、接地等抗干扰措施，非常适用于条件恶劣的户外及工业现场。对雨水的远程监测及控制对于农业生产及防洪抗旱有着积极的意义。

三、我国环境监测技术的发展趋势

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经过多年的发展，我国环境监测技术取得了长足的进步，为我国环境保护和管理工作做出了巨大的贡献。通过对我国环境监测发展历程及其规律的考察，笔者认为我国环境监测技术的未来发展总体呈现以下趋势。

1.监测技术

监测技术向国际化、现代化、多元化方向发展，将更多的先进技术，如气体采样吸附技术、微波技术等应用到环境监测当中。

2.监测仪器

重点向高自动化、小型化、高精密化的研制方向发展。

3.监测方法

向分析项目系统化方向发展。

4.监测精度

向痕量分析甚至超痕量分析方向发展。许多有毒有害物质，其浓度虽然很低，但对人体的危害极大。因此，要想控制这类污染物质，必须先发展痕量和超痕量分析技术，掌握其污染现状。

5.监测重点

①加强对三废为代表的重度工业污染源的监测；②监测分析项目以有机污染物质的监控为主；③建立健全环境监测预警应急监测系统。

6.监测介质

从监控介质上，将对水、悬浮物、沉积物、大气、生物界面整个体系的有毒有害的“三致”物质作全面监控。基于多种有毒污染物如多环芳烃类、多氯联苯类、某些重金属等在环境介质中能积累、迁移、转化的事实，要保障环境安全，不能局限在只对水质加以监测、保护，还要考虑与水体相关的环境介质（水/悬浮物/沉积物/大气/生物界面）的综合作用。

四、结语

环境监测作为环境保护和管理工作的前提和重要基础，其对政府的环境管理决策起着举足轻重的作用。各级政府应当高度重视我国的环境监测工作，加大投入，以科学化、系统化、规范化和法制化为根本目标，大力发展现代监测技术，更新现代监测设备，并努力提高监

最新【精品】范文 参考文献

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测人员的基本素质，从而构建出独具中国特色的环境监测管理技术体系。

参考文献

[1]罗山茅.环境监测技术的现状及发展趋势[J].北方环境.2011,(09).[2]刘卫东,秦东升.环境监测在我国的发展现状[J].黑龙江科技信息.2012,(06).[3]袁明辉.浅议环境监测技术的发展与推进[J].装备.2008,(12).------------最新【精品】范文

DSP应用技术的实验与实践改革 篇7

数字信号处理(DSP)是一种新型高度集成的处理器芯片,非常适用于高速的数据采集、复杂的信号处理和实时的系统控制的高速实时处理的专用处理器。它广泛深入地应用于通信、电子等领域,熟悉DSP芯片的开发应用已经成为行业科技人员必须掌握的一门重要的实用技术。

近几年来,随着DSP新技术在国内的迅速发展,市场对DSP工程师的需求也日益增多。为适应社会的需求,教育部将《DSP应用技术》列入电子信息工程本科专业的必修科目。要求学生掌握DSP芯片的工作原理以及培养学生具备DSP芯片应用开发的能力。该课程的开设旨在使大学生掌握DSP新技术及其开发应用,提高学生的实践动手能力。《DSP应用技术》课程实践性非常强,实验实践性教学是该课程教学环节中最重要的部分。实验实践性教学的方法直接影响学生实际动手能力的培养,因此在实验实践性教学中如何激发学生对DSP芯片在具体的实验应用中产生兴趣,发展学生的实际动手能力,提高项目性实验教学效果,值得我们深入研究。

1 课程实验实践教学现状

由于《DSP应用技术》课程理论涉及多个学科,具有知识面广、综合性强的特点,该课程多个学科交叉混合,且有一定的规律性和系统性,比如数字信号处理算法实现、单片机、c语言程序设计、汇编语言程序设计等等多项内容。该课程数字信号处理理论概念抽象、DSP芯片的硬件电路复杂、尤其语音与视频的信号的理论数学模型更加复杂,其CCS开发软件与软件指令规范多。DSP芯片的复杂性让许多学生畏难而却步。但是DSP实践性确很强,课本涉及的知识只有通过实验、课程设计或科研活动等实践环节才能加深理解和掌握,在DSP实验室资源紧张、课学时有限的情况下,为学生提供大量的实际动手设计硬件电路与编制程序的机会不多。这就要求我们必须进行实践教学更进一步的改革。

2 实验教学平台的设计

DSP实验课程主要依托TMS320VC5402为核心配置的实验箱,进一步研究实验方法和实验内容,开设经典的、有代表性的实验,使学生能举一反三,提高实验教学质量。在实验教学中,根据课程的实验性质,尽可能减少验证性实验,增加设计性和综合性实验。并采用虚实结合、软硬结合的实验模式。通过硬件实验,学生对数字信号处理系统中的基本的声音信号以及视频信号的组成以及功能建立感性认识,完成一些验证性实验。而通过DSP软硬件仿真,使学生掌握较为复杂的设计性实验,以进一步提高学生的综合能力和创新实践能力。

为激发本科学生学习DSP数字信号滤波器处理以及对理论推导结果、硬件电路设计的可信度,避免课堂教学内容枯燥,积极利用电子CAD硬件仿真工具以及CCS软件仿真进行辅助教学—仿真教学。如在讲述IIR滤波器设计时,教师可以在课堂中引导学生对IIR滤波器的数学模型以及硬件电路和软件编程的有关问题进行讨论,并对讨论结果进行模拟软硬件仿真,从而极大地激发了学生的学习兴趣。通过这种仿真教学,不仅可以加深学生对DSP应用技术概念的理解,而且使学生对软硬件的功能及应用会有进一步的认识。

2.1 基础性实验

主要针对CCS软件的开发环境的认识,让学生上机编制基本程序、调试、运行、观察结果。让学生尽快掌握CCS软件开发环境。

2.2 验证性实验

根据理论讲课,让学生尽快掌握数字信号理论与DSP芯片的紧密联系。掌握FIR、IIR滤波器的设计与仿真,信号FFT傅里叶的能量谱的设计,FSK数字调制与解调,信号数模与模数的采集。

2.3 综合设计

针对学生掌握情况,让学生关于数字信号产生、处理、显示进行综合设计实验。让学生对DSP芯片有深刻的认识。

实践应用性强是DSP应用技术的一个显著特点,该课程考核就是考查学生的实际动手能力的培养。该考核的作用就相当于一个风向标或指挥棒,让学生了解具体用什么方式、什么方法对掌握DSP芯片知识的情况进行考查,并给出客观的评价。在实验考核中,着重突出考核学生的应用、实践和调试能力。其中实验考核学生做设计性实验的时间为一周,最后要求其在规定的时间内完成相应的实验内容。

3 实践课程平台的设计

由于上实验课的固定实验项目不够灵活,不能体现学生实际动手能力,学生所掌握的理论与实践相脱离的方式,学院又在课程快结束的一个月前又开设DSP课程设计实训,针对上实验课的实验箱的过大造成学生不能灵活掌握DSP芯片的软硬件开发,设计简易DSP最小型实验系统,将实验室带在身边,能够极大激发学生的学习热情,巩固实验课程的教学质量。

3.1 I/O设计

DSP芯片存在三种空间分别是程序、数据和I/O空间。DSP芯片通过地址线、数据线对I/O空间进行读写操作。为了让学生掌握I/O设计,课程设计项目之一就是利用DSP芯片设计模拟实际生活中十字路口交通灯的工作的系统,利用发光二级管亮灭模拟交通信号,数码管显示倒计时时间,利用TMS320VC5402 DSP片上定时器定时产生时钟计数。学生自已设计并制作发光二极管、数码管外围硬件电路通过排线把DSP最小型系统连接起来。通过软件编程对数码管的读写控制,定时器的中断管理进行软件实现,可以把抽象的问题为具体模拟出来,触类旁通地掌握程序、数据空间扩展方法。

3.2 多通道缓冲串口以及直接存取DMA的设计

多通道缓冲串口(MCBSP)的是DSP芯片的重要内容之一,为了进一步了解MCBSP相关硬件引脚功能,MCBSP和DMA功能的实现主要是通过控制状态寄存器来实现,课程设计项目之二就是数字音频处理设计的课题,在模拟音频技术中对音频信号的处理手段和方法都直接影响到模拟音频系统的回放质量。数字音频处理就是对音频信息进行采样,并使用二进制序列存放,通过对采集到的数据进行均衡等处理,达到改变声音听觉效果的目的。数字音频处理接口设计在掌握语音芯片(TLV320AIC23)的功能后,设计出采用MCBSP和DMA对TLV320AIC23的控制接口和数据接口电路,通过软件实现的语音信号的采集、处理和播放,并将一些简单的如数字滤波器、FFT算法进行实现,能够极大的推动学生对DSP芯片的语音处理技术的学习兴趣。

3.3 主机通信HPI的Bootloader设计

系统自举设计从本质上说就是DSP TMS320VC5402上电后,在Bootloader引导下,获取应用程序并开始运行的过程。上电以后,当MP/MC为低电平时,系统将从片内ROM的OFF80H开始执行,此处的跳转指令使程序跳转至Boot Loader程序入口处(OF800H处)。Bootloader程序先清除IFR,并设置HPI入口点(0x7F)的值为0,置HINT为低,再检测INT2是否置位,如置位则进行HIP自举,具过程如图一所示。

课程设计项目之三就是对主机通信HPI的Bootloader软硬件进行设计,DSP复位后检测MP/MC=0为自启动模式,DSP片内程序Boot Loaer(自举程序)查询HPI接口是否可以进行自启动如图一所示:在启动以后,DSP片内0x7F地址的值被置为0,Boot Loader不断检验0x7F地址处是否出现了可用的程序指针的跳转地址。当其发现该地址内的值不为0时,即判定为DSP已由外部单片机进行了HPI自举程序加载,并按照该值跳转PC指针,开始运行,从而完成HPI方式自举。通过设计具体实物来验证硬件电路与程序编写的正确性。

4 实践实验课程平台的特点

4.1 开放性

为了让学生掌握DSP最新技术,DSP实验系统中的实验箱以及DSP最小型系统器件对学生开放,学生能够根据课程设计项目的要求进行硬件设计和软件编程,他们非常清楚DSP芯片以及芯片的接口电路,从而激发更多的学生学习兴趣和彻底理解和掌握DSP芯片的应用。

4.2 多样性

实验箱的多样性在该系统上可完成DSP课程中的基础性验证型实验;学生根据开放的接口和引脚可以完成DSP的设计性实验。DSP最小型系统可以扩展相关的硬件电路、可在该系统上完成大量复杂的综合设计型实验,达到了一机多用的功能。

5 结束语

按照DSP原理及应用的课程性质,以切实提高学生实践能力为出发点,分析了该课程的特点和存在实践性的问题,选择合理的教学内容,改进教学方法,加强实验与实践环节的指导。充分利用该实验与课程设计项目的操作方式,方便学生参加DSP芯片的软硬件设计等等,且取得了较好的理论与实践性教学效果。

参考文献

[1]段丽娜.《DSP原理与应用》课程教学研究与实践[J].科技信息,2012,(07):295-295.

[2]刘卫东.《DSP原理与应用》实验教学改革研究[J].实验科学与技术,2012,(01):84-85.

单片机技术的发展及应用 篇8

关键词：单片机发展应用

1单片机技术的发展

所谓单片机(mlcrocontroller)是指在一个集成芯片中，集成微处理器(CPU)、存储器、基本的I／O接口以及定时／计数、通信部件，即在一个芯片上实现一台微型计算机的基本功能。1970年微型计算机研制成功之后，随着就出现了单片机(即单片微型计算机)。美国Intel公司1971年生产的4位单片机4004和1972年生产的雏形8位单片机8008，特别是1976年MCS-48单片机问世以来，在短短的二十几年间，经历了四次更新换代，其发展速度大约每二、三年要更新一代、集成度增加一倍、功能翻一番。其发展速度之快、应用范围之广，已达到了惊人的地步，它已渗透到生产和生活的各个领域。尽管目前单片机的品种很多，但其中最具典型性的当数Intel公司的MCS-51系列单片机。MCS-51是在MCS-48的基础上于80年代初发展起来的，虽然它仍然是8位的单片机，但其功能有很大的增强。由于PHILIPS、ATMEL、WELBORD、LG等近百家IC制造商都主产51系列兼容产品，具有品种全、兼容性强、软硬件资料丰富等特点。因此，MCS-51应用非常广泛，成为继MCS-48之后最重要的单片机品种。直到现在MCS-51仍不失为单片机中的主流机型。国内尤以Intel的MCS-51系列单片机应用最广。由于8位单片机的高性能价格比，估计近十年内，8位单片机仍将是单片机中的主流机型。

2单片机技术的应用

随着计算机技术的发展和在控制系统中的广泛应用，以及设备向小型化、智能化发展，作为高新技术之一的单片机以其体积小、功能强、价格低廉、使用灵活等优势，显示出很强的生命力。它和一般的集成电路相比有较好的抗干扰能力，对环境的温度和湿度都有较好的适应性，可以在工业条件下稳定工作。且单片机广泛地应用于各种仪器仪表，使仪器仪表智能化，提高它们的测量速度和测量精度，加强控制功能。如MCS-51系列单片机控制的“船舶航行状态自动记录仪”、“烟叶水分测试仪”、“智能超声波测厚仪”等。单片机也广泛地应用于实时控制系统中，例如对工业上各种窑炉的温度、酸度、化学成分的测量和控制。将测量技术、自动控制技术和单片机技术相结合，充分发挥其数据处理功能和实时控制功能，使系统工作处于最佳状态，提高系统的生产效率和产品质量。从航空航天、地质石油、冶金采矿、机械电子、轻工纺织等行业的分布系统与智能控制以及机电一体化设备和产品，到邮电通信、日用设备和器械，单片机都发挥巨大作用。其应用大致可分为以下几方面：①机电一体化设备的控制核心。机电一体化是机械设备发展的方向。单片机的出现促进了机电一体化技术的发展，它作为机电产品的控制器，充分发挥其自身优点，大大强化了机器的功能，提高了机器的自动化、智能化程度。最典型的机电产品机器人，每个关节或动作部位都是一个单片机控制系统。②数据采集系统的现场采集单元。大型数据采集系统，要求数据采集的同步性和实时性要好。使用单片机作为系统的前端采集单元，由主控计算机发出采集命令，再将采集到的数据逐一送到主计算机中进行处理。如有些气象部门、油田采油部门以及电厂等均可采用这样的系统。③分布控制系统的前端控制器。在直接控制级的计算机分布控制系统(DCS)中，单片机作为过程控制中每一分部操作或控制的控制器，进行数据采集、反馈计算、控制输出，并在上位机命令的指挥下进行相应协调工作。(④智能化仪表的机芯。自动化仪表的智能化程度越来越高。采用单片机的智能化仪表可具有自整定、自校正、自动补偿和自适应功能，还可进行数字PID调节，软件消除电流热噪声等等，解决传统仪表所不能解决的难题。单片机的应用使这种性能如虎添翼，如自动计费电度表、燃气表中已有这方面的应用。许多工业仪表中的智能流量计，气体分析仪、成分分析仪等也采用了这项技术。甚至有的保健治疗仪中也采用了单片机控制。⑤消费类电子产品控制。该应用主要反映在家电领域，如洗衣机、空调器、保安系统、VCD视盘机、电子秤、IC卡、手机、BP机等。这些设备中使用了单片机机芯后，大大提高了其控制功能和性能，并实现了智能化、最优化控制。⑥终端及外围设备控制。计算机网络终端设备，如银行终端、商业POS(自动收款机)以及计算机外围设备如打印机、通信终端和智能化UPS等。在这些设备中使用单片机，使其具有计算、存储、显示、输入等功能，具有和计算机连接的接口，使计算机的能力及应用范围大大提高。

DSP技术的发展及应用 篇9

随着现代电子技术的发展和微机技术在汽车上的应用，使得汽车的内涵和功能不断拓展和延伸，汽车电子化逐渐成为现代汽车的基本特征。汽车电子化程度高低已经成为衡量汽车先进水平的重要标志。专家估计，电子装置的平均成本已占整车成本的20%以上，高档车上达到50%甚至60%。目前汽车电子技术的应用迅速增长，因此现代汽车采用先进电子技术已成为发展趋势。

一、汽车电子技术的发展历程。

汽车电子技术的发展大体分为4个阶段：

1）从20世纪50年代初到70年代初，主要开发由分立元件和集成电路组成的汽车电子产品，代替传统机械部件，例如集成电路调节器、电子点火器等。电子管收音机和晶体管收音机相继在汽车上安装，这是电子技术在汽车上应用的开始。

2）从20世纪70年代中期到80年代中期，主要发展专用独立系统，电子装置用于机械装置所无法解决的复杂控制功能方面，例如电子控制汽油喷射系统、巡航控制系统、制动防抱死系统ABS等。

3）从20世纪8O年代中期到90年代中期，主要开发多种功能的综合系统及各种车辆的微机控制，汽车上的电子装置不仅能自动承担基本控制任务，而且能处理外部和内部的各种信息，例如集发动机控制与自动变速器控制为一体的动力传动控制、制动防抱死与防滑转控制等。

4）从20世纪90年代中期开始，主要研究车辆的智能控制技术，模拟人的思维和行为进行控制，例如汽车自动驾驶系统、汽车自动导航系统等。智能化集成传感器和智能执行机构也已付诸实用，数字式信号处理方式用于声音识别、安全碰撞、适时诊断、导航系统等。

二、国内外汽车电子技术的发展现状。

1、国外汽车电子技术发展现状。

目前，欧美发达国家生产的汽车，每辆汽车上电子装置的平均成本已占整车成本的30%～50%。在豪华轿车上，电子产品的成本已占整车成本的50%以上。有些公司生产的高档汽车上安装了专用的电子系统，例如丰田汽车公司的VVT―I新型智能可变节气门控制系统、MSP马莎拉蒂稳定程序、PSM保时捷行车稳定管理系统、PTM保时捷牵引力管理系统、PASM保时捷主动悬架管理系统等等。国外汽车电子技术发展的主要特征有：

1）功能多样化。从最初的发动机电子点火和喷油，发展至现在的各种控制功能，例如自动巡航、自动启停、自动避撞等。

2）技术一体化。从最初的机电部件松散组合到现在机液电磁一体化，例如直喷式柴油共轨燃油喷射系统、德尔福的磁流变液减振器。

3）系统集成化。从最初的单一控制到现在集成综合控制，例如动力总成（发动机和变速器）集成控制、安全系统集成控制等。

4）通信网络化。从初期的各子系统到现在控制器局域网，例如以CAN总线为基础的整车信息共享的分布式控制系统及无线通信为基础的远程高频网络通信系统。

2、国内汽车电子技术发展现状。

我国的汽车电子工业起步较晚。20世纪90年代以前，除了汽车收音机等直接从家用电器移植过来的产品以外，几乎没有汽车电子工业。进入20世纪90年代以后，随着我国汽车工业的较快发展和国外的汽车电子化潮流，我国的汽车厂家如雨后春笋般涌现。据CCID统计，我国涉及汽车电子生产的企业有1000多家，但其多数企业规模偏小，产品结构单一，且技术含量低。

近几年，我国汽车产业发展迅猛，特别是轿车产业，我国的巨大市场潜力吸引了全球知名汽车厂商的目光，纷纷来华投资，凭借这些跨国企业提供的技术、硬件、以及产能上的保障，我国在短短几年时间内成为全球知名的汽车生产国。快速发展的汽车产业为汽车电子产品提供了广阔的应用市场，从20xx年开始我国汽车电子市场随着汽车产业一起进入快速发展时期。当前，汽车由单纯的机械产品逐步演变为一种高级的机电一体化产品，并向着电动汽车（含混合动力车）和智能汽车的方向，使汽车电子市场进入了一个稳定且快速增长阶段；同时第三代移动通信、高清数字电视、卫星导航、移动网络等越来越多的IT技术被逐步移植到汽车上，电子装置占整车的价值比显著提高，汽车电子产业也随之蓬勃发展。

三、现代汽车电子技术的应用现状。

按对汽车行驶性能作用的影响，可把汽车电子产品归纳为两类：1）汽车电子控制装置；2）车载汽车电子装置。目前较多见的成熟的汽车电子控制系统主要有：发动机电子控制、底盘电子控制、车身电子控制、信息传递等。

1、发动机电子控制。

1）电子控制喷油装置（EFI）。

现代汽车上，机械式或机电混合式燃油喷射系统趋于淘汰，电控燃油喷射装置因其性能优越而得到日益普及。电控燃油喷射系统是20世纪60年代末开始发展起来的，与传统的化油器供油系统相比，而其突出优点在于空燃比的控制更为精确，可实现最佳空燃比；且电喷技术提高了汽油的雾化、蒸发性能，加速性能更好，发动机功率和转矩得以显著提高。这样能使发动机一直处于最优工作条件下运行，并使发动机的综合性能得到提高。

2）电子点火装置（ESA）。

早在20世纪初，点火系统在汽车发动机上已开始应用。如今，点火系统已从有触点式、普通无触点式、集成电路式发展到了微机控制电子点火系统。微机控制电子点火系统可控制并维持发动机点火提前角（ESA）在最佳范围以内，使汽油机的点火时刻更接近于理想状态，从而进一步挖掘发动机的潜能。微机控制电火系统中，目前出现了一种无分电器点火系统（DLI），它取消了普通微机控制点火系统中的分电器，改由ECU内部控制各缸配电。这样点火线圈产生的高压电，不需经过分电器分配，直接送到火花塞发生点火。无分电器点火系统可消除分火头与分电器盖边电极的火花放电现象，减少电磁干扰。

3）怠速控制系统（ISC）。

怠速性能的好坏是评价发动机性能优越与否的重要指标，怠速性能差将导致油耗增加、排污严重，因此需进行必要的控制。现代轿车中一般都有怠速控制系统，由ECU控制并维持发动机怠速在某一稳定范围内。怠速控制通常是指怠速转速控制，实质是对怠速工况时的进气量进行调节（同时配合喷油量及点火提前角的控制）。目前，除了怠速转速的稳定性控制之外，怠速控制还可实现起动控制、暖机控制、负荷变化控制等功能，这样多种功能的集中，不仅简化了机构，而且也提高了怠速控制的精确性。

4）发动机利用电子技术的内容。

废气再循环（EGR）、电动油泵、发电机输出、冷却风扇、发动机排量、节气门正时、二次空气喷射、发动机增压、油汽蒸发、系统自我诊断功能等，它们在不同的车型上都有或多或少地被应用。

2、底盘电子控制。

1）电控自动变速器（ECAT）。

可以根据发动机的载荷、转速、车速、制动器工作状态及驾驶员控制的参数，经过计算机的计算和判断后自动地改变变速杆的位置，从而实现变速器换挡的最佳控制，即可得到最佳挡位和最佳换挡时间。其优点是加速性能好、灵敏度高、能准确地反映行驶负荷和道路条件等。不仅能明显地简化汽车操作，而且能实现最佳的行驶动力性和安全性。

2）防抱死制动系统（ABS）。

它是一种开发时间最长、推广应用最为迅速的重要的安全性部件。它可通过控制防止汽车制动时车轮的抱死来保证车轮与地面达到最佳滑动率（15%～20%），而使汽车在各种路面上制动时，车轮与地面都能达到纵向的峰值附着系数和较大的侧向附着系数，以保证车辆制动时不发生抱死拖滑、失去转向能力等不安全工况，提高汽车的操纵稳定性和安全性，减少制动距离。驱动防滑系统（ASR）也叫牵引力控制系统（TCS或TRC），是ABS的完善和补充，它可防止起动和加速时的驱动轮打滑，既有助于提高汽车加速时的牵引性能，又能改善操作稳定性。

3）电子转向助力系统。

它是用一台直流电机代替传统的液压助力缸、用蓄电池和电动机提供动力的系统。这种微机控制的转向系统和传统的液压系统比起来具有部件少、体积小、重量轻的特点，以及最优化的转向作用力、转向回正特性，大大提高了汽车的转向能力和转向响应特性，增加了汽车低速时的机动性以及调整行驶时的稳定性。

4）适时调节的自适应悬挂系统。

它能根据悬挂装置的瞬时负荷，自动地适时调节悬架弹簧的刚度和减震器的阻尼特性，适应当时的负荷，保持悬挂的既定高度。这样就能极大地改进车辆行驶的稳定性、操作性、乘坐舒适性。

5）常速巡行自动控制系统（CCS）。

在高速长途行驶时，可采用常速巡行自动控制系统，恒速行驶装置将根据行车阻力自动调整节气门开度，驾驶员不必经常踏油门以调整车速。随着世界各大汽车产家对汽车安全问题的高度重视，安全气囊系统、行驶动力学调节系统（FDR或VDC）、防撞系统、安全带控制、照相控制等方面已大量采用了电子新技术。

3、车身电子控制。

1）汽车空调控制。

车用全自动空调控制是根据设置在车内外的各种温度传感器输出的信号，由ECU中的微机计算出经过空调热交换器后进入车内应该达到的出风温度。对混合气调节器开度、风扇驱动电机转速、冷却器风门（或加热器风门）、压缩机等进行控制，自动地将车内温度保持在设定的温度值范围内，使车内的温度、湿度始终处于最佳值，为驾驶员和乘员提供舒适的乘坐环境。

2）信息显示系统。

正处于发展和完善阶段，由车况监测部件、车载计算机、电子仪表三部分组成。汽车车况监测是传统机械式仪表板报警功能的改进和发展，通过液位、压力、温度、灯光等传感器，监测发动机、制动系、电源系统及车灯的故障。车载计算机提供的信息能提高行车安全性、燃油经济性、乘坐舒适性。电子仪表为驾驶员提供汽车行驶时最基本的操作信息，且这些信息连续在仪表板上显示。

3）安全气囊控制系统。

它是一种被动安全保护装置，由触发装置、气体发生器、气囊三部分组成。触发装置包括传感器、电子控制装置、储备电源、监控装置。由电子控制系统接收加速度传感器发出的信号，并进行分析，以判定是否发生碰撞事故。若发生了碰撞，则对气体发生器发出指令，迅速吹胀气囊，整个过程约需0。03s。触发装置中的监控装置可连续自我监控，确保整个气囊系统在任何时刻都处于准备工作状态。

4）汽车电子灯光控制系统。

它可根据光传感器检测到的车外天气光亮情况的信号，自动的将后灯和前照灯接通或切断，以提高汽车使用的便利性和行驶安全性。

4、信息传递装置。

1）信息显示与报警。

该系统可将发动机的工况和其他信息参数，通过微机处理后输出对驾驶员有用的信息，并用数字、线条显示或声光报警。显示的信息除水温、油压、车速、发动机转速等常见参数外，还有瞬时耗油量、平均耗油量、平均车速、行驶里程、续驶里程、车外温度等。监视和报警的信息主要有：燃油温度、水温、油压、充电、尾灯、前照灯、排气温度、制动液量、手制动、车门未关严等。当出现不正常现象或自诊断系统测出有故障时，立即由声光报警。

2）语音信息。

它包括语音警告和语音控制。语音警告是在汽车出现不正常情况时，（包括水温、水位、油位不正常，制动液不足，蓄电池充电值偏低等情况），电控单元经过逻辑判断，输出信息至扬声器，发出模拟人的声音向驾驶员报警，多数还能同时用灯光报警。语音控制是用驾驶员的声音来指挥和控制汽车的某个部件、设备进行动作。

3）车用导航。

该系统可在城市或公路网范围内，定向选择最佳行驶路线，并能在屏幕上显示地图，表示汽车行驶中的位置、以及到达目的地的方向和距离。

四、现代汽车电子技术应用的发展趋势。

20世纪90年代，汽车电子技术进入了优化人―汽车―环境的整体关系的阶段，它向着超微型磁体、超高效电机、集成电路的微型化方向发展，并为汽车上的集中控制提供基础（例如制动、转向、悬架的集中控制，以及发动机和变速器的集中控制）。汽车电子技术成就汽车工业的未来，未来汽车电子技术将有下列发展趋势。

1、传感器技术。

车用传感器的多样化和使用数量的增加，使得传感器朝着多功能化、集成化、智能化、微型化方向发展。未来的智能化集成传感器，不仅能提供用于模拟和处理的信号，而且能对信号作放大等处理；还能自动进行时漂、温漂、非线性的自校正，具有较强的抵抗外部电磁干扰的能力，保证传感器信号的质量不受影响，即使在特别严酷的使用条件下，仍能保持较高的精度；它还应有结构紧凑、安装方便的优点，从而免受机械特性的影响。

现在汽车制造商为开发自动行驶汽车，正加紧研制各种传感器，包括车辆位置传感器、后方障碍物传感器、侧方障碍物传感器、前方障碍物传感器、车间距离传感器、路面传感器、防撞检测传感器、车速传感器、加速传感器、防火检测传感器、驾驶盘角度传感器、驾驶员状态传感器等。据报道，世界传感器市场，将从20xx年的xx亿美元提升到20xx年的xx亿美元，年均增长率达xx%。

2、微处理器（ECU）技术。

将ECU应用到汽车发动机的控制系统之后，汽车电子控制系统进入新的高速发展阶段；随后ECU被应用到动力传动、车身、安全等控制系统中。由于汽车用ECU对可靠性、信息处理能力、实时控制能力及成本上的特殊要求，基于通用芯片开发出的ECU已经很难满足汽车电子控制系统的要求，因此，开发多路同步实时控制、自带A/D与D/A、自我诊断、高输人/输出等功能的汽车专用ECU系统具有很高的现实意义。

随着控制日趋集中化，ECU需要处理的信息量不断增加，因此，16位和32位ECU将成为未来汽车用ECU的首选。预计今后几年需求量将增加50%以上、逐步成为车用ECU的主流。近年日本国内外销售的ECU在xx亿个以上，20xx年将超过xx亿个产品，价值xx万亿日元以上。目前中国用户采用32位ECU的还不多，主要集中在一些科研项目上，例如电动汽车的研发项目等。

3、执行器。

目前，汽车上用的执行器主要有：电磁式、电动式、气动/液动式。电磁式和电动式的执行器是以电为动力的操作机构，具有体积小、重量轻、响应快、耗能小的特点，但输出驱动能力则不足；无法满足未来汽车控制领域大驱动输出的需要。随着新材料、新工艺、新机构的采用，电磁式和电动式执行器将逐渐取代气动/液动执行器，尤其是在未来汽车普遍更换42V新型电源系统之后，输出驱动能力将大幅度提升，完全可以取代传统的气动/液动系统。

4、控制策略。

目前，汽车电子控制系统中广泛采用的PID控制理论，是用于单输入/输出、线性定常系统的经典控制理论。由于汽车中的控制对象往往具有很强的时变和非线性，控制的输入和输出参数越来越多，采用状态空间为基础、用于多输入/输出、非线性时变系统的现代控制理论已成必然，例如最优控制、自适应控制、模糊控制等。

5、总线技术。

利用总线技术将汽车中各种电控单元、智能传感器、智能仪表等联接起来，从而构成汽车内部局域网，实现各系统间的信息资源共享，其优点主要有：

1）大大减少线束数量、连接点及体积，提高系统的可靠性和可维护性。

2）采用通用传感器，达到数据信息共享的目的。

3）改善系统的灵活性，即通过系统的软件实现系统功能的变化。

根据侧重功能的不同，SAE将总线划分为A、B、C三类：A类是面向传感器和执行器的一种低速网络，主要用于后视镜调整、灯光照明控制、电动车窗等控制，目前A类主流是LIN；B类是用于独立模块间的数据共享中速网络，主要用于汽车舒适性、故障诊断、仪表显示四门中央控制等，目前B类主流是低速CAN；C类是面向高速、实时闭环控制的多路传输网络，主要用于发动机、ABS和自动变速器、安全气囊等控制，目前C类主流是高速CAN。但是，随着下一代高速、具有容错能力的时间触发方式的“X―by―Wire”线控技术的发展，将逐渐代替高速CAN在C类网中的位置，力求在未来5――内使传统的汽车机械系统变成通过高速容错通讯总线与高性能CPU相连的百分之百的电控系统，完全不需要后备机械系统的支持，其主要代表有TTP/C和FlexRayo而在多媒体与通讯系统中，MOST、IDB―1394、“蓝牙”技术成为今后的发展主流。再者，光纤凭借其高传输速率和抗干扰能力，越来越广泛地用作高速信号传输介质。

6、安全技术。

未来汽车电子控制的重要发展方向是汽车安全领域，主要方向有：

1）利用雷达技术和车载摄像技术开发各种自动避撞系统。

2）利用近红外技术开发各种能监测司机行为的安全系统。

3）高性能的轮胎综合监测系统。

4）自适应自动驾驶系统。

5）驾驶员身份识别系统。

6）安全气囊和ABS/ASR，以及车身动态控制系统。

7、多媒体娱乐与智能通讯系统。

随着第三代移动通讯技术和计算机网络技术的发展，未来汽车正朝着移动办公室、家庭影院方向发展，为司机和乘客提供行进中的实时通讯和娱乐信息，并把汽车和道路及其它远程服务系统结合起来，构建未来的智能交通系统（ITS）。具体功能有：

1）提供丰富的多媒体设施环境，利用GPS、GSM网络实现导航、行车指南、无线因特网、以及汽车与家庭等外部环境的互动。

2）具备远程汽车诊断功能，紧急时能够引导救援服务机构赶到故障或事故地点。

五、结束语。

DSP技术的发展及应用 篇10

2.1外墙施工技术的发展

目前，为了提高高层建筑工程墙体的强度、刚度和稳定性，已经在外墙的施工技术上加大了研究，通过研究也取得了较好了成绩。在高层建筑的外墙施工中，大多数采取外墙与结构整体现浇的剪力墙模式，这样不仅仅能有效提高外墙的强度和稳定性，而且对于结构的整体性能有有所提高，对实现工程的效益具有良好的促进作用。

2.2厚板转换施工技术的发展

上文已经提到了高层建筑转换层的技术，这种转换层技术根据建筑物的施工特点、建设目的各不相同，其转换层的高度也各自有所不同。转换层结构一般有三种类型，即板式、梁式、桁架式三种，其中，板式转换结构是目前使用最多的一种形式，特别是在预应力结构研究出来之后，其厚板转换技术的发展提到了飞速的提高，促进不少高层建筑的建设。

2.3新材料施工技术的发展

浅析IT信息技术的应用及发展 篇11

关键词：现代信息技术 全球信息化 现代企业管理 城市发展 物流产业发展

0 引言

现代社会中信息技术（IT）无处不在，信息技术产业化也已初具规模。随着经济全球化和信息技术的日新月异，IT产业将得到迅猛发展，IT产业化将对世界经济结构产生巨大影响。我们都知道，在现在的社会中，人们对IT信息技术已经不陌生，随着其新技术快速的发展，其甚至成为推动社会前进的杠杆，并已深人到社会生活的方方面面，信息技术推动生产力突破传统的束缚，实现跨越式发展，广泛渗透到经济和社会的各个领域。因此更应该成为人文社会科学家和哲学家们研究的重大时代课题。

随着信息技术的发展，企业的产品和生产过程正在被现代信息技术正在改变着，甚至企业和产业的发展也被现代信息技术改变着。做为一个企业管理者，要有敏锐的眼光和判断，应该知道怎样利用信息技术来为企业创造持久的竞争优势，同时也应该深刻认识到信息技术的广泛影响和深刻含义。

因此，把信息技术看作是辅助或服务性的工具已经成为过时的观念，无疑，一场关系到企业生死存亡的技术革命已经到来，快速发展的信息技术正在改变着企业家们习以为常的经营之道。企业必须迎接挑战，我们必须引起足够的重视，以便立于不败之地。

1 现代信息技术发展与全球信息化背景

我们知道，随着微电子技术、计算机硬件与软件技术、信息网络技术、系统集成技术等现代信息技术的发展，信息产业逐渐成为知识经济时代的先导产业。特别是20 世纪80 年代以来，世界信息产业高速发展。信息技术日新月异，其发展速度越来越快，有力地推动着社会生产力的发展和进步。

尤其在企业的发展中，信息技术起着越来越重要的作用，据有关统计资料表明，实施企业信息化可使企业大大提高工作效率，降低成本，例如：劳动生产力率提高10%一30%，库存降低30%一60%，流动资金周转速度提高60%一200%，新产品开发周期缩短90%以上。所以，对一个企业来讲，决定其生存和发展的关键之一是运用信息技术的能力和程度。

因此，许多国家认为提高生产率的最重要办法就是最优先发展信息技术。随着信息技术的发展，信息科学技术革命已变为科技发展与科技进步的核心和主流，可以这样说，在未来的经济竞争中，谁能拥有高度发达的信息科学技术，谁便迅速获得信息并使之转化为经济优势，谁就获得发展的主动权。据有关部门提供的资料，我国每生产一美元产品所消耗的能、原材料约为发达国家的二至五倍，而消耗的信息量却只有世界平均水平的十分之一。可见，发达国家在国民生产中大量的利用了无形的科技知识等信息资源，而我国生产的增长主要靠有形的物质资源消耗。

2 现代信息技术对现代企业管理的影响

2.1 信息技术对企业管理的作用

现代信息技术正在改变着产品和生产过程、企业和产业、甚至竞争本身的性质。把信息技术看作是辅助或服务性的工具已经成为过时的观念，管理者应该认识到信息技术的广泛影响和深刻含义，以及怎样利用信息技术来创造用力而持久的竞争优势。正是在这样的大背景下，信息技术就成为管理的一个重要对象，并且资讯管理上升到企业发展的战略地位。重视程度和原来远远不一样，与生产管理、营销管理、财务管理、人事管理和研发管理鼎足而立，因此企业管理者需要深刻认识到信息技术的作用，树立资讯意识，在企业中建立全面的资讯管理（Total Information Management）。

信息技术的崛起因其自身特有的经济技术特性而改变了社会经济发展的方方面面，管理作为经济发展中最重要的一环也必然深受其影响。信息技术不仅使整个社会经济结构发生了巨大变化，而且为企业的管理方法、手段注入了新的活力，并进一步推动了管理理论、管理思想的发展，导致了管理水平的大幅提升。

2.2 信息化建设人才的需求分析

信息化建设人才现在是企业紧缺的人才，企业要想生存、发展，增强在市场上的竞争力，就必须采用先进的现代化信息管理手段。目前我国大多数企业生产和经营和管理方面,电子商务软件、ERP软件以及CRM软件已正逐步地被使用,但由于信息部门仅重视软件的技术开发和设备维护,信息资源的管理显得非常薄弱，由于没有专门的信息化管理人才,需求定位出现偏差,使用效果并不理想。

因此对企业人员进行信息化培训，提高企业中普遍人群的信息化应用能力和核心技术，使之与先进的技术和管理理念同步，是当务之急。与大型企业相比，中小企业信息化面临的最大难题是信息化建设的人才匮乏，由于待遇和企业重视程度等因素决定了中小企业召到和留住高素质信息化建设人才比较困难。

2.3 建立企业网站、开展电子商务

网站和电子商务等手段，已经早被一些企业运用的炉火纯青，国际互联网作为近年崛起的网络技术革命的代表，其互联互通性不仅为人们的生活带来了便利，还为企业展出现广阔的市场发展前景。同传统媒介相比，企业网站作为一种新的形象传播途径，这样就可以帮助企业与消费者建立更亲密、更稳固的联系，对受众更具有亲和力与吸引力。因此，很多企业开始倾注更多的时间和精力，因为网站的易用性与实用性可全面充分地发挥品牌已经具有的价值，有必要采取更加行之有效的数字化策略来建立和提升网站形象，这一点已经被广大企业所深刻认识到。

2.4 信息技术与企业管理

我们知道，计算机信息技术的发展日新月异，其在企业的生产、管理、经营和财务等方面起着越来越重要的作用，它甚至决定了企业的竞争力水平，一个完整的企业信息管理系统应当至少包含三个层面的内容：

①业务运作层。简单的讲，它可以使资源得到最合理的配置，帮助企业合理的规划企业的所有运作资源，目的是得到最大限度的获利，在有限资源的前提下，帮助控制企业的运作成本。

②业务支持层。这也是一个主要功能，通过它，对企业财务及资金状况、企业管理成本的比率等会有一个比较充分的了解，可以清楚了解员工对企业资产的使用程度，企业的满意度状况。

③企业决策层。它是必不可少的一个主要内容，能使企业能够事先避免出现的危机，立于不败之地。它可以帮助监控和判断企业的现状，及时调整企业的管理战术，它的操作不仅仅停留在帮助企业的决策者模拟和决定企业的管理战略上，对现代企业来说，更为实用。

3 结束语

综上所述，企业要想获得竞争优势，企业家们要充分认识到信息技术对原有企业管理模式所产生的深刻影响，必须认识到信息技术是一种新的生产力，能对内外环境作出快速反应，提高工作效率，降低企业成本，使企业的竞争力得到极大提升，使其企业内部信息传递环节减少，速度加快。

参考文献：

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[2]《数字与模拟通信系统》Leon W.Couch，II电子工业出版社.

[3]邓泽平.一种多用途电度表的红外通讯问题[J].湖南电力，2003，4.

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[5]罗兆虹，詹学文，戴学安.红外通讯技术在电能表数据交换中的应用[J].电测与仪表，2002，12.

[6]吴叶兰，廉小亲，石芹侠.电能计量芯片组AT73C500和AT73C501及其应用[J].电测与仪表，2002.

[7]蒋俊峰.基于单片机的红外通讯设计[J].电子设计应用，2003，11.

DSP技术的发展及应用 篇12

1 软件无线电中DSP技术的实现方法

DSP技术在软件无线电中并不能够实现全面的软件控制, 目前, 广播通信中的软件无线电在DSP技术的实现上采用了两种方法: (1) 主要以DSP并联为主, 多个DSP在软件无线电结构中完成并联, 在并联的条件下进入数字信号处理状态, 整体上实现对软件无线电的灵活控制。在此类技术实现的过程中, DSP的核心为多片并联, 其对并联方式的要求比较高, 所以必须做好规范的并联接入, 才能保障DSP在软件无线电中的应用价值。 (2) 根据软件无线电在广播通信中的运行要求, 在DSP中采用专门的芯片, 芯片中包含DSP中所需要的功能, 用于保障DSP具备基础的运算能力, 而且DSP中的芯片还能实现其他技术方案的接入, 打破了DSP技术的局限性, 利用DSP即可实现软件无线电在广播通信中的多样化发展。

第一种实现方法只能以DSP技术为主, 整个软件无线电中不能接入其他技术或方案, 同时限制了DSP的运行能力, 只能应用到软件无线电的特定业务中, 其能力开发方面还有待加强;第二种实现方法偏向于集成化的DSP应用, 具有可编程能力, 但是受到芯片的影响, 增加了该方案在软件无线电中的应用成本, 所以DSP技术在软件无线电中处于完善、发展的状态, 必须按照软件无线电的实际要求, 高效设计DSP技术。

2 软件无线电中的DSP技术分析

在现代广播通信中, 通过软件控制传输信号, 增加了软件无线电的压力。软件无线电通过DSP技术, 加强了对数字信号的控制力度。

2.1 DSP技术的特点

DSP技术提高了软件无线电的操作水平, 成为软件无线电的核心部分。DSP技术在软件无线电中具有高水平的运算能力, 保障了数字信号的灵活应用, 促使软件无线电中的数据流达到高效传输的状态。目前, 软件无线电中DSP信息处理的速度达到每秒千兆的级别, 优化了软件无线电的使用环境。

2.2 DSP技术的软、硬件构成

软、硬件是DSP技术的基础构成, 也是支持软件无线电的途径。硬件设计构成了DSP技术的运行系统, 例如芯片、A/D转换, 保证DSP具有运行的能力。比较重要的是软件设计, 根据DSP的功能要求设计科学的软件系统, 利用DSP芯片汇编功能程序, 编程时, 要采用C语言和高级代码, 以免影响编程和DSP应用的效率。DSP软件编程的流程为:源程序→C语言源程序→汇编语言程序、DSP配置文件→编译源程序 (输出列表文件、目标文件) →链接目标文件 (输出可执行文件) →转换成HEX→写EPROM→DSP。

2.3 DSP技术的模式

TMS32005402是DSP技术中的一项模式, 促使DSP技术模式符合软件无线电的需求。目前, 软件无线电的运行越来越复杂, 所以DSP技术模式应该具备高速运算的能力, 合理分配软件无线电中的数据信息, 促使软件无线电能够为广播通信提供多功能的服务, 同时TMS32005402模式还能加快DSP内数据流的服务速度, 降低软件无线电的运行难度。

3 DSP技术在软件无线电中的实践应用

软件无线电内的数据非常丰富, 数据流量中涉及到多项信号处理内容, 使DSP技术面临着很大的挑战。一般情况下, DSP技术在软件无线电中只能达到200MIPS的水平, 增加了其在软件无线电中的变频难度。为了提高DSP技术的实践水平, DSP在软件无线电的实践应用中采取了DSP+FPGA的方案, 利用FPGA辅助DSP技术, 通过两者的配合, 优化了软件无线电的运行。

FPGA的应用能够保障DSP技术的灵活性, 提升DSP技术的整体性, 保障DSP可以稳定地处理软件无线电中的信号。下面结合DSP技术在软件无线电中的实践应用, 分析DSP+FPGA运行方案。

FPGA可编程处理器接入到高速专用DSP中, 实现FPGA对软件无线电内部器件的控制, 协助DSP技术应用。例如, FPGA辅助DSP控制软件无线电中的A/D器件, 当软件无线电处理广播通信中的实时信号时, DSP只负责高层算法的应用, 专门处理软件无线电中的复杂运算, 而低层运算部分交由FPGA处理, FPGA通过硬件处理低层数据, 保障低层数据的运算效率, 由此降低了DSP技术在软件无线电中的运行负担, 使DSP技术专注于高层运算。如果软件无线电涉及到更改, 直接改动DSP中的软件部分, 则可利用源程序编写的方法, 实现软件无线电中所需要的功能, 还可通过DSP软件操作, 升级软件无线电的系统, 这符合广播通信的发展需求。

4 结束语

DSP技术在软件无线电的实践应用中起到了非常重要的作用, 在很大程度上推进了软件无线电的发展, 更重要的是提供了相关的技术支持, 加强了软件无线电的控制力度。软件无线电的发展潜力非常大, 其对DSP技术的需求也会越来越大。工作人员应根据DSP技术在软件无线电中的实现方法, 全面落实DSP技术的应用, 明确DSP技术的应用价值。

参考文献

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[2]黄磊, 刘鹤.DSP技术在软件无线电中的应用[J].计算机与网络, 2011 (07) :42-45.

[3]孙增友.一种软件无线电中DSP技术的应用[J].东北电力学院学报, 2011 (01) :51-53, 61.