Краткая история цифровой обработки сигналов

Цифровая обработка сигналов (далее ЦОС) отличается от других областей компьютерной науки уникальным типом данных, которые она использует: сигналы. В большинстве случаев эти сигналы являются сенсорными данными из реального мира: сейсмические колебания, визуальные изображения, звуковые волны и т.д. ЦОС – это математика, алгоритмы и методы, используемые для манипулирования этими сигналами после их преобразования в цифровой формат. Эта технология включает в себя широкий спектр целей, таких как: улучшение визуальных изображений, распознавание и генерация речи, сжатие данных для хранения и передачи ит.д.

Зарождение ЦОС происходило в 1960-х и 1970-х годах, когда свое развитие получили компьютеры. В эту эпоху вычислительные мощности были дорогостоящими, и применение ЦОС было ограничено только несколькими критически важными областями: радио- и гидролокация, где национальная безопасность находилась под угрозой; разведка нефти, где можно было заработать большие суммы денег; освоение космоса, где данные критически важны; и медицинская визуализация, где могут быть спасены жизни.

Революция в области персональных компьютеров 1980-х и 1990-х годов привела к появлению новых областей применения ЦОС. Это позволило значительно расширить использование цифровых сигнальных процессоров (ЦСП) в коммерческих целях. Любой, кто думал, что сможет заработать деньги в быстро расширяющейся области, внезапно стал торговцем цифровыми сигнальными процессорами (ЦСП). ЦСП были представлены публике в таких продуктах, как мобильные телефоны, проигрыватели компакт-дисков, электронная голосовая почта и др.

ЦСП, цифровые сигнальные процессоры сделали качественные скачки в производительности с 1980-х годов, поддерживая растущий спрос на данные в военной и аэрокосмической отраслях, таких как радиолокация, распознавание сигналов и применение средств электронной войны.

Краткий обзор прошлого полезен для понимания того, где мы сейчас находимся.Теперь будущее ЦСП лежит в многоядерных процессорах, таких как IntelXeon. XeonPhi содержит более 60 процессоров — эквивалент 15 ноутбуков. А процессоры Intel для мобильных устройств оснащены четырьмя ядрами со встроенным графическим процессором.Технология ЦОС продолжает курс на повышение производительности в меньшем пространстве и с меньшим энергопотреблением.

Источники:

1. The Scientist and Engineer’s Guide to Digital Signal Processing (https://doc.lagout.org/science/0_Computer%20Science/9_Others/1_Digital%20Signal%20Processing/The%20Scientist%20and%20Engineer%27s%20Guide%20to%20DSP.pdf)
2. https://www.curtisswrightds.com/news/blog/history-and-future-of-digital-signal-processors.html