DSP 系統整合應用

因為 DSP 不只是單晶片，而是結合了控制與快速數學運算處理能力，使得 DSP 達到 Real – Time 的處理速度，在應用上更為廣泛。而將訊號數位化的另 一好處是，它可以非常容易的改變、處理、壓縮和傳輸。

數位訊號除了具備有高品質、抗雜訊及準確的傳訊特性外，最重要的是它可 以作數位化的處理，如聲音、影像、文字和資訊等的壓縮和整合。如今，數位訊 號處理器擁有高速及高效能的處理能力，數位訊號處理器也已經被廣泛應用至機 械、電子、電機等各領域之中【45】，如：

（1） 通訊應用：

資料密碼、數位語音、數位接收機、數據機、行動通訊、編/解碼器、

雜訊對消、電視會議、高速調變解調、ISDN、ADSL、CDMA、W-CDMA、

T1、E1、ATM 等。

（2） 電腦應用：

2D/3D 圖形加速器、虛擬實境、影像處理、多媒體、神經網路、硬 碟機、印表機、D3D、DVD、DVR 等。

（3） 工業控制：

機器人控制、數值控制、資料存取、噪音消除、伺服馬達控制、UPS 等。

（4） 消費電子：

數位答錄機、音樂合成器、玩具與遊樂器、數位音響/電視、語音辨 識、HDTV、數位相機、保全監控、MP3、PDA、電子書、伴唱機等。

（5） 軍事應用：

加密/解密通信、雷達與聲納信號處理、雷達偵測、導向飛彈控制、

導航(莊凱驛、2004)等。

（6） 航太工業：

遠端設備控制、遙控測試、無人駕駛飛機、航空照相、衛星通訊等。

（7） 醫學應用：

電腦斷層攝影、磁核共振影像、X-光射線斷層掃描、超音波設備、

生理信號監視、助聽器、胎兒監視等。

以下的介紹 DSP 整合系統的應用：

（1） 馬達控制應用：

在馬達控制應用方面有：交直流馬達、伺服馬達、步進馬達、線性馬 達、壓電陶瓷馬達（Piezo）、致動器、CNC、放電加工、雕刻機、機 器人、電動車、自動測試系統、半導體設備、X-Y 平台、飛行模擬器、

飛機及飛彈導航系統、儀器量測等，所需的設備有馬達、馬達驅動器、

光學尺、磁力尺、滾珠導螺桿、手輪、極限開關、耦合器、位置顯示 器。例如機構平台之馬達控制應用方塊，如圖 5.3 所示。

圖 5.3 DSP 模組與馬達控制應用方塊圖

（2） 語音應用：

在語音應用方面有：語音分析/合成、語音辨識、聲紋辨識、加密/

解密、T.T.S（Text to Speech），多通道語音監聽/錄音等。所需的 設備有麥克風、前置放大器、功率放大器、喇叭、語音記錄器、語音 聲紋顯示器等。DSP 模組之語音應用方塊，如圖 5.4 所示。

圖 5.4 DSP 模組之語音應用方塊圖

（3） 通訊應用：

在通訊應用方面有：加密/解密、T1/E1、ATM、廣播通訊、蜂巢式電 話、CDMA、ADSL、I-Phone、Video Phone、Digital Radio、衛星通 訊、Modem、視訊會議系統、電話語音秘書、雷達/聲納系統等。所需 的設備有麥克風、前置放大器、功率放大器、喇叭、頻譜分析儀、信 號記錄器、信號顯示器、高頻收發機、數據機、昇頻器、降頻器、高 頻信號產生器等。DSP 模組之通訊應用方塊，如圖 5.5 所示。

圖 5.5 DSP 模組之通訊應用方塊圖

（4） 影像應用：

在影像應用方面有：影像辨識、影像瑕疵檢測（PCB 板、鋼板、木材、

隧道壁）、影像傳送、醫學影像、X 光片儲存、生理影像監測、指紋 辨識、虛擬影像、3D 圖形、飛行模擬、數位相機等。所需的設備有 攝影機、鏡頭、各式倍率鏡頭、偏光鏡、濾光鏡、影像顯示器、影像 儲存器等。DSP 模組之影像應用方塊，如圖 5.6 所示。

圖 5.6 DSP 模組之影像應用方塊圖

（5） 電力監測控制系統：

電力監測控制系統普遍應用於半導體工廠、動力火車、捷運及大電力 需求之單位，為求電力傳送品質佳、使用品質好及節省電量需求之目 的，因此適當的控制及監測便能達到上述的要求。一般的控制監測的 內容大多以電壓、電流、諧波、頻率、效率為主。所需的設備有電流 感測器、電壓感測器、開關電路、顯示電路等。DSP 模組之電力監測 控制系統方塊，如圖 5.7 所示。

圖 5.7 DSP 模組之電力監測控制系統方塊圖