Electronics 版 (精华区)

发信人: whynot (精诚所至，金石为开), 信区: Electronics
标  题: 数字信号处理的过去,现在和未来(一) 
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Sep 18 20:26:20 1999), 转信

1995 年 美 国 麻 省 理 工 学 院 教 授、 媒 体 实 验 室 负 责 人 尼 葛
  
   洛 庞 帝 出 版 了“ 数 字 化 生 存” 的 书， 引 起 了 美 国 和 世 界
  
   各 地 读 者 的 兴 趣， 他 把 近 二 十 年 来 信 息 领 域 的 数 字 化 
  
  革 命 的 丰 硕 成 果 以 及 将 要 引 起 的 对 人 类 生 活 的 巨 大 冲 
  
  击 展 现 在 世 人 面 前。1998 年1 月31 日 美 国 现 任 副 总 统 戈 尔 
  
  在 加 利 福 尼 亚 科 学 中 心 作 了“ 数 字 地 球 — — 认 识 我 们 这
  
   颗 星 球” 的 讲 演， 提 出 充 分 利 用 数 字 信 息 促 进 社 会 进 步
  
   和 发 展。 按 他 的 估 算， 要 把 数 字 地 球 的 所 有 数 据 存 贮 起
  
   来， 需 要 拍（1 千 万 亿） 字 节 容 量 的 存 贮 器。 而 我 们 现 在 
  
  能 达 到 的 最 高 级 的 光 盘 容 量 只 有 吉（10 亿） 字 节 级。 

  
  ----1998 年6 月1 日， 江 泽 民 主 席 在 接 见 中 科 院、 工 程 院 部 
  
  分 院 士 时 也 提 到 了“ 数 字 地 球” 这 一 概 念。 

  
  ---- 对 于 非 专 业 的 人 士 来 说， 接 触 数 字 化 信 息 处 理 的 概 
  
  念， 大 多 来 自 消 费 电 子 领 域， 这 就 是 数 字 音 响、 数 字 广 
  
  播、 数 字 电 视、 数 字 移 动 电 话、 数 字 通 讯 网 以 及CD、VCD、
  
  DVD、 微 机 等 众 多 产 品， 但 是 信 息 领 域 的 数 字 化 革 命 实 际
  
   上 早 已 开 始。 

  
  ---- 根 据 粗 略 的 估 计， 人 类 获 得 信 息 的 主 要 来 源 是 听 觉
  
  （ 约 占5%） 与 视 觉（ 约 占90%）， 其 它 还 有 味 觉、 触 觉 及 嗅 
  
  觉 等。 在 六 十 年 代 初 期 之 前， 对 信 息 的 处 理 方 式 主 要 限
  
   于 模 拟 方 式。 它 的 特 点 是 这 种 信 号 在 时 间 上 是 不 分 间 
  
  隔 的、 在 幅 度 上 不 分 层。 由 于 受 硬 件 条 件 的 限 制， 信 号 

  
  ---- 从 六 十 年 代 开 始， 由 于 计 算 机 技 术 的 迅 猛 发 展， 特 
  
  别 是 七 十 年 代 以 来 微 电 子 技 术 的 惊 人 进 步， 使 得 信 号 
  
  的 数 字 化 处 理 以 空 前 未 有 的 速 度 向 前 推 进。 
  
  
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                 因一个词的力量
                 我重新开始生活
                 我生来就认识你
                 要把你称作
                           自由

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发信人: whynot (精诚所至，金石为开), 信区: Electronics
标  题: 数字信号处理的过去,现在和未来(二) 
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Sep 18 20:27:53 1999), 转信

---- 数 字 信 号 处 理 的 理 论 与 技 术 已 日 趋 成 熟， 数 字 信 号
  
   处 理 的 应 用 领 域 几 乎 涵 盖 了 国 民 经 济 和 国 防 建 设 的 所 
  
  有 领 域， 包 括 雷 达、 航 天、 声 呐、 通 讯、 海 洋 高 技 术、 微 
  
  电 子、 计 算 机、 人 工 智 能、 消 费 电 子 等。 

  
  ---- 信 号 的 数 字 化 处 理 包 括 两 个 步 骤， 一 个 是 信 号 在 时
  
   间 上 的 离 散 化， 即 采 样； 另 一 个 是 幅 度 上 的 离 散 化， 即 
  
  分 层。 数 字 化 之 后 的 信 号， 将 全 部 变 为01 序 列， 这 就 使 得
  
   信 息 的 采 集、 存 贮、 传 输、 复 制、 加 工 异 常 方 便。 所 以 信
  
   号 的 数 字 化 处 理 推 动 了 各 应 用 领 域 的 发 展， 并 成 为 这 
  
  些 领 域 的 最 重 要 的 技 术 支 撑。 反 过 来， 各 应 用 部 门 对 数 
  
  字 信 号 处 理 的 新 要 求 又 促 使 信 号 处 理 理 论 与 技 术 的 发 
  
  展， 包 括 分 层 的 压 扩 技 术， 采 样 和 抽 取 技 术， 数 字 滤 波 
  
  理 论， 快 速 富 利 叶 变 换（FFT）、 数 字 图 象 处 理、 模 式 识 别
  
  、 专 家 系 统、 宽 带 通 讯 网 络、 多 媒 体 技 术 等 等。 


  
  ---- 数 字 信 号 处 理 技 术 的 这 种 高 速 发 展 和 对 其 它 领 域 的
  
   广 泛 渗 透 无 疑 得 益 于70 年 代 以 来 微 电 子 技 术 的 发 展。 

  
  ----1971 年 英 特 尔 公 司 推 出 了 第 一 个 微 处 理 芯 片4001， 其 
  
  功 能 大 体 上 和 世 界 上 第 一 台 电 子 计 算 机ENIAC 相 当。 此 后
  
  ， 微 处 理 芯 片 的 发 展 就 异 常 迅 速， 它 基 本 上 遵 从 所 谓 
  
  的 摩 尔 定 律， 这 就 是 微 处 理 芯 片 每 隔18 个 月 性 能 提 高 一
  
   倍、 价 格 降 低 到 原 来 的1/2， 摩 尔 博 士 是 英 特 尔 公 司 的 创 
  
  始 人 之 一， 他 在1973 年 提 出 了 这 一 观 察 结 果。 但 是 据 他 自
  
   己 说， 早 在1964 年 他 还 在 仙 童 公 司 工 作 时 就 已 注 意 到 这 
  
  一 事 实 了。1997 年 摩 尔 又 在 美 国IEEE 杂 志 上 重 新 公 布 了 他
  
   的 手 稿。 对 自 己 这 一 定 律 深 信 不 疑。 我 们 现 在 还 很 难 预
  
   言， 这 一 定 律 能 够 有 效 的 时 间 究 竟 有 多 长， 因 为 已 经 有
  
   科 学 家 认 为， 从 固 体 物 理 学 的 基 本 理 论 来 看， 芯 片 的 线
  
   宽 是 有 限 制 的， 从 而 微 处 理 芯 片 的 性 能 提 高 就 受 到 限
  
   制。 
  
  
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标  题: 数字信号处理的过去,现在和未来(三)
发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Sep 18 20:28:16 1999), 转信

---- 无 论 如 何， 微 电 子 技 术 的 惊 人 发 展 速 度 已 经 产 生 了 
  
  难 以 预 料 的 结 果，1946 年 当 冯 · 诺 伊 曼 等 计 算 机 专 家 研 
  
  制 成 功 第 一 台 电 子 计 算 机ENIAC 时， 其 总 重 量 为30 吨， 占 
  
  地 面 积 相 当 于 一 个 小 的 体 育 馆， 平 均 每7 分 钟 就 有 一 个
  
   电 子 管 失 效。 它 的 耗 电 量 惊 人， 在 它 工 作 时， 整 个 费 城
  
   就 灯 光 暗 淡。 而1977 年 生 产 的 微 处 理 器 体 积 仅 是ENIAC 的
  
  1/30000， 成 本 是 它 的1/10000， 速 度 是 它 的20 倍。 

  
  ---- 英 国 科 学 家 福 莱 斯 特， 在 总 结 了 微 电 子 技 术 的 这 种
  
   惊 人 发 展 速 度 之 后， 在 他 所 著 的“ 高 技 术 社 会” 中 发 出 
  
  了 感 叹， 他 说，“ 如 果 汽 车 或 飞 机 行 业 也 象 计 算 机 行 业 
  
  这 样 发 展， 那 么 今 天 一 辆 罗 尔 斯 · 罗 伊 斯 汽 车 的 成 本 将
  
   只 有2.75 美 元； 跑300 万 英 里 仅 用 一 加 仑 汽 油。 而 一 架 波 
  
  音767 飞 机 的 价 格 只 需500 美 元， 用5 加 仑 汽 油 在20 分 钟 内 便
  
  可 环 绕 地 球 一 周。”1996 年 美 国Princeton 大 学 电 子 工 程 系 主
  
   任 刘 必 治 教 授 来 华 发 表 演 讲 时， 作 了 类 似 的 对 比， 他 说
  
  ， 如 果 汽 车 行 业 也 象 微 电 子 行 业 那 样， 那 么 今 天 一 辆 可
  
   以 坐4000 人 的 小 桥 车 的 价 格 应 当 是0.26 美 元。 

  
  ---- 数 字 信 号 处 理 技 术 的 这 种 进 步， 是 我 们 每 一 个 人 在
  
   日 常 生 活 中 都 可 以 感 觉 得 到 的， 同 时 它 还 对 世 界 上 某 
  
  些 局 部 地 区 正 在 进 行 的 战 争 产 生 了 深 远 的 影 响。 它 使 
  
  得 原 来 意 义 上 的“ 前 方” 与“ 后 方” 的 概 念 发 生 了 变 化，
  
   使“ 信 息 战” 的 概 念 起 到 了 主 导 作 用。 全 球 范 围 内 的 通
  
   讯 系 统 可 以 使 美 国 五 角 大 楼 直 接 指 挥 某 一 局 部 战 役 的
  
   行 动， 甚 至 是 精 确 制 导 的 巡 航 导 弹 的 打 击 目 标。 
  
  
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发信站: 哈工大紫丁香 (Sat Sep 18 20:29:15 1999), 转信

---- 数 字 化 浪 潮 正 在 席 卷 全 球， 数 字 化 信 息 处 理 技 术 正 
  
  在 使 人 类 生 活 质 量 提 到 空 前 高 的 水 平。 

  
  ---- 我 国 从 事 数 字 信 号 处 理 理 论 与 应 用 研 究 的 科 技 人
  
   员 已 在 这 一 空 前 活 跃 的 领 域 作 出 了 令 人 瞩 目 的 成 绩。 
  
  其 中 特 别 突 出 的 例 子 是“ 曙 光1000” 并 行 计 算 机， 合 成 孔
  
   径 雷 达， 数 字 式 声 呐，“04” 程 控 交 换 机 等 等。 

  
  ---- 据 估 计1998 年 全 球 信 息 产 业 的 总 产 值 为14700 亿 美 元，
  
   到2000 年 时 有 望 达 到3 万 亿 美 元， 这 么 庞 大 的 市 场， 对 我 
  
  国 从 事 科 研、 生 产 的 人 来 说， 极 具 挑 战 性。 我 们 只 有 进 
  
  行 不 断 的 创 新 才 有 可 能 在 全 球 信 息 市 场 中 占 有 一 席 之 
  
  地。 

  
  ---- 但 是， 与 任 何 事 物 的 发 展 一 样， 数 字 信 号 处 理 只 是 
  
  信 号 处 理 技 术 发 展 中 的 一 个 阶 段。 这 决 不 意 味 着 信 号 
  
  的 数 字 化 处 理 是 十 全 十 美 的。 从 信 号 的 模 拟 处 理 到 数 
  
  字 处 理， 这 是 一 步 跨 越， 这 一 跨 越 已 经 并 正 在 引 起 信 息
  
   产 业 的 大 发 展。 部 分 领 域 刚 刚 起 步， 如 数 字 电 视。 但 我
  
   们 决 不 会 停 留 在 这 一 步。 虽 然 我 们 现 在 还 不 清 楚 下 一 
  
  步 跨 越 是 什 么， 但 是 数 字 化 处 理 不 是 终 点 则 是 毫 无 疑 问
  
  的。 
  
   
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