数字信号处理技术的简单应用研究论文_李一松,王凯亮

数字信号处理技术的简单应用研究论文_李一松,王凯亮

(上海航天第804研究所 上海 201109)

摘要:当对计算机和通讯等多个领域进行研究之后,人们对数字信号处理也有了更为深入的研究。数字信号处理技术中有一些应用性较强的技术,比如硬件技术、数字信号处理理论、软件技术及其实现途径等。这些技术对通信领域的发展起到了较大的促进作用。

关键词:数字信号处理技术;应用

引言:数字信号处理技术是将声音、图片或者是视频进行信息的模拟再将其转化为数字信息,该技术也是数字时代的标志性技术,目前已经在仪器仪表、通信、计算机以及图像图形处理等领域得到了广泛应用。

1 数字信号处理技术概述

1.1 数字信号的处理

相比于以往的信号处理技术,现代化的数字信号处理不论是技术方面还是设备方面都具有高效率、先进化等特点,其造价成本偏低、高效率的传输方式与极强的抗干扰能力是一些传统的模拟信号所无法超越的,DSP深入多类应用领域,其DSP芯片尺寸、灵活性、可扩充性、运算速度等方面的高要求,对于设计人员与制造人员的工艺水平也有着相应的高要求与高标准。MPU微处理器运算效率低下,无法跟上现在极速运转的要求,以往数字信号的处理过程多由MPU负责,其庞大的处理系统与造价成本,严重限制了数字信号处理的发展。近年来科技时代的发展与进步,DSP数字信号专用处理器具有造价低廉、便利使用、功能多元化等特点,且数字信号于传输和处理过程中具有良好的安全性能,便于日常生活中各场合的应用

1.2 数字信号处理技术的特点

数字信号处理技术主要有3大特点,包括适应性强、稳定性强和灵活性强。通过采用数字信号处理技术,人们可以实现对数据的转换,通过这种转换,可以让数据被人或机器识别。在最早的时候,信号处理技术使用了模拟处理的方法,该方法的一个较大的弊端就是参数的修改难度大。模拟器对环境的敏感度较低,所以模拟器逐渐被淘汰掉了。通过对数字信号处理技术进行分析,发现其适应性较强。该技术使用二值逻辑,能够最大限度地适应环境的电路噪声和温度等多方面的影响。该技术的稳定性极强,很难出现电路逻辑的翻转现象。另外,该技术的灵活性也较强,能够借助软件实现对处理参数的修改。在芯片技术得到飞速发展之后,数字信号处理技术也得到了进一步的发展,集成度提高,处理能力也增强。正是因为数字信号处理技术使用数字的处理方法,能够进行数字滤波,这样就能够减少信号的干扰。

2 数字信号处理技术的应用

2.1 在短波通信领域的应用

数字信号处理技术在短波通信中的应用较广,主要包括信道扫描、音频信号处理、传真等。在短波通信的应用中,数字信号处理技术通过对前端信号进行模拟和处理,再对中频信号进行数字处理,最后输出的是音频信号、AGC控制信号和数字量化基带信号这3种主要信号。其中,音频信号能够直接被终端用户获取,AGC控制信号主要供终端设备使用,最后实行波形分析和频谱分析。

2.2 在测量仪器领域的应用

在测量仪器领域,数字信号处理技术也能够充分发挥其作用。在测量仪表或者测试仪器中,通过该技术的应用,能够大大提升产品的功能。数字信号处理技术的应用,能够使仪表和仪器的精确度提高。

2.3 在图形图像领域的应用

在图形图像处理方面,数字信号技术的使用较为广泛。在对图形进行压缩之后,我们不仅可以对月球的表面进行分析与研究,还可以弄懂“气象云图”的含义。此外,在分析宇宙星体的构成方面,该技术也能够起到一定的帮助作用。

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2.4 在汽车电子系统的应用领域

随着科学技术的发展和人们生活水平的提高,我国的汽车使用量逐年递增。据公安部交管局统计,截至2017年3月底,全国机动车保有量第一次突破3亿辆,其中,汽车达2亿辆;机动车驾驶人超过3.64亿,其中,汽车驾驶人3.2亿。如今,汽车数量的增长速度是惊人的。汽车的使用性能越来越好,这与科学技术的发展息息相关。其中,数字信号处理技术在红外线和毫米雷达装备中得到了广泛应用。通过信号处理器,能够对图形数据进行有效处理,从而在一定程度上避免了驾驶事故的发生。

2.5 在PC领域内的应用

数字信号处理技术在PC领域内的应用,具有主流发展位置,可以提升通信速度,并与MPEG图像技术形成有效的联系,以此实现产品音频的提升,采取视频的形式,实时交换计算机内的数据。不仅如此,数字信号处理技术还可以应用在助听器内,在其应用中可以弥补传统助听器的不足,最大程度改善患者的听觉,在全数码的助听器内,数字信号处理技术可以灵活相应系统频率,实现音频的输出、输入。数字信号处理技术在汽车电子系统内的应用,可以开展毫米波雷达、红外线测试等,实现汽车安全系数的提升。

2.6 电视机上的运用

数字信号处理技术于发展中不断成熟,进而为人们带来高质量、强功能型的服务,其操作也逐渐变得更为便捷与简单,进而促进了数字电视行业的发展,而数字电视通由家庭机顶盒以接收电视台所发出的视频信号,通过对视频信号进行调码、解码与编码,进而实现对数字电视上视频、音频的呈现,打破了传统模拟信号的传输,使得家庭获得更为安全便捷的电视视频服务。且在各类环境因素之下,数字信号电视的抗干扰能力优秀,不易受到恶劣天气环境因素等[1]。

2.7 在其他领域的应用

在语言信号的处理方面,运用数字信号处理技术不仅能够对语言进行识别和理解,还能够对语言进行合成和压缩,这就为智能计算机的发展起到了较大的促进作用。在调制解调器领域,利用数字信号处理技术,可以将多媒体信息处理系统和通信系统联系在一起。在我们日常使用电脑的过程中,我们有时候需要将视频转换为音频,这个过程其实就用到了数字信号处理技术。在消除听觉障碍方面,通过引入数字信号处理技术,可以研发出功能更加强大的数码助听器,为大量的有听力障碍的人士带来福音。

3 数字信号处理技术的发展思考

伴随着数字信号处理技术的不断革新,该技术的应用范围也日渐广泛,就相关行业的发展现状来看,未来数字信号技术将向着更小尺寸、更低功耗和更高的运算速度发展。相关技术人员和研究人员要以当前数字信号处理基础的应用为基础不断提高技术的开发程度,认真思考应用中存在的不足和问题,明确问题原因分析解决对策。在未来很长的一段时间内数字信号处理技术将成为主流的数据信息处理方式,SFMD在数字信号处理技术中的应用也将更加广泛,伴随着新型数字信号处理的技术的逐步改善,代码兼容性对于数字信号处理技术将发挥越来越重要的作用。目前我国的科技水平日渐提高,科技创新的速度逐渐加快,数字信号处理技术成为数字时代的典型特征,互补金属氧化物半导体技术将与第二代数字信号处理技术进行有机的融合,从而促进数字信号处理技术存储量的扩大,推动数字信号处理精确度和处理速度的提升[2]。

结论:

简而言之,数字信号处理技术应用领域也将越来越广泛,技术性能和功能性也会得到大幅度的提升。数字信号处理技术未来会向着高速度、大容量、低功耗的方向发展,数字处理技术的应用将推动社会生产和人们生活方式的变革[3]。

参考文献:

[1]安森.数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用[J].中国新技术新产品,2017(07).

[2]蔡馥韩.关于数字信号处理技术的应用现状与发展研究[J].中国新通信,2017(19).

[3]孙金林.数字信号处理技术的发展与思考[J].赤峰学院学报(科学教育版),2011(05):104-105.

论文作者:李一松,王凯亮

论文发表刊物:《电力设备》2018年第31期

论文发表时间:2019/5/6

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