关键词:数字信号;电子信息工程;运用;探讨
1 前言
数字信号技术自身具有多方面运用优势,近几年,随着社会的不断发展与进步,数字信号技术的应用受到了社会各个领域的关注与重视,数字信号技术的运用推动了各个行业的进一步发展。数字信号技术在电子信息工程的应用主要体现在移动机器人、软件无线电以及短波通讯当中。在实际应用数字信号技术的过程中,必须注重提高数字信号技术应用的科学性、客观性以及环保性,充分发挥数字信号技术资深的重要优势,从而进一步的促进电子信息工程的发展与进步。
2 数字信号技术概述
2.1数字信号技术概念
数字信号处理技术在目前的生活中应用广泛,是通过数字的方式对信号内容进行显示并进行处理,这种技术能快速、高效的实现数字信号的处理。数字信号处理主要是通过数字信号处理器来完成的,这种元件可以实现数字信号的过滤、转换和分析,能够将处理后的有用信号应用于工作当中。目前,数字信号处理技术主要应用于自动化领域、航空航天领域、医疗科学领域等等科技含量较高的行业中,为他们的发展提供了相应的技术支持。在使用当中,数字信号处理技术具有适用范围大、处理速度快、集成度高的优势,这些都能够使数字信号更有效的运用于工作中,提升工作的质量和效率。
2.2数字信号技术特点
从本质上来说,数字信号技术就是将提取的全部信号数据进行有效的变更、转换,将有用信息提取出来,让数字信号变得更加容易识别。传统信号处理过程中,一般使用模拟信号处理办法,但是这种处理模式存在一定的问题,具体为经过模拟信号处理的参数相对固定,不容易进行修改,对周边环境变化没有较强的感知力、敏感度不足,这也是数字信号技术一经提出就将其代替的重要原因。数字信号技术引入先进的二值逻辑技术,能够对周围环境变化产生明锐的感知力,包括声音、温度、颜色等变化都逃不过其感知,在稳定性方面也具有更明显的优势,能够保证信号输入、输出的稳定性。在科技发展如此迅速的今天,数字信号技术运用范围也不断扩展,其适应能力也逐渐加强,越来越多更加灵活、功能更加强大的信号处理器开发出来,对数字信号技术发展具有重要帮助。
3 应用优势?
3.1适用范围广?
数字信号处理技术适用范围较广,可以被广泛应用到各个领域,这是因为数字信号处理器的类型非常多,可以根据软件不同、需求不同来进行选择。当工作人员在将数据存入数字处理系统中时,可以将各种信息很容易地转换成所需形式。如计算机网络技术,可以将其作为计算机的调制解调器,并应用于编程中。?
3.2处理速度快?
数字信号模拟器,主要使用哈佛结构,不同于其他的芯片构造,这种芯片构造使数字信息程序和存储空间独立开来,保障两者可以独立运行。相较于传统的信号处理,其主要的特征就是可以同时处理不同的指令,这样子就大大提升了信息处理的效率,信息处理的速度大大加快。?
3.3集成度较高?
数字信号技术具有较高的集成度,依赖于本质为单片计算机的高效处理芯片,这种芯片可以根据科技需要发挥多种功能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且数字信号处理器相对来说体积更小、功能更强大,相对于模拟信号处理器具有更广泛的应用。
4 数字信号处理技术在电子信息工程中的具体应用
4.1数字信号的应用于短波通信领域
数字信号在其他的短波通信中有着广泛的应用,如信息数字化、铁路信号分析等工作。其中,短波通信通过数字信号完成静态图片传真,可以提高短波通信的价值。此外,利用数字信息技术进行信号模拟,然后进行射频信号处理,可以进行音频信号的输出。总之,在短波通信中应用数字信号技术,可提高短波通信的质量与效率。比如,数字滤波器就是数字信号处理器的一种,在雷达的数字信号处理中有着重要的应用。雷达在处理信号的时候,会受到云雨杂波等干扰,数字滤波器可通过运算改变输入信号的频率成分,除去某些频率的干扰,更加精准、稳定地达到滤波的目的。
4.2数字信号的应用于软件无线电领域
在电子信息通讯不断发展过程中,各种通信系统结构涌现出来,其中软件无线电就是一种新型的通信系统结构。这种通信结构,主要是将硬件作为基本的通信平台,相关的通信功能都需要通过软件实现。因此,数字信息处理器是软件无线电的核心,即在数字领域中实现无线通信功能。具体实现过程中,A/D 变换转换器以及数字下变频为最重要的两个方面。软件无线电设计过程中,其射频信号必须通过射频前端处理,将射频信号转变为宽带中频信号,这种信号的转变需要通过 A/D 变换器来实现,将中频信号再转化为数字信号。可见,A/D 转换器在数字信号处理器设计中的重要作用。数字化变频是在利用A/D转换器后发挥重要作用的内容,剩下绝大多数的处理工作都是依靠数字化变频实现的,具体包括数字下变频、滤波、二次采样以及对比等。我们以滤波来说,为了实现滤波处理,必须对具体采样点进行近千次的处理,如果系统宽带系统为 20MHz,采样率在 25MHz 以上,则必须通过 5000MIPS 运算,必须利用多个数字信号处理器同时工作,加以组合。目前来说,通过可编程数字信号处理器芯片,能够实现上述处理工作。
4.3数字信号在处理移动机器人领域中的运用
科技发展过程中,机器人概念在日常生活中已经屡见不鲜,控制系统是机器人重要的内容,在移动机器人控制系统设计过程中,主要是以 USB 为总线,尚未计算机选择 PC,同时利用运动控制卡,实现对机器人的控制。在运动控制卡中,是采用进电机进行控制,保证对机器人的实时控制,同时还能够建立分布式的环境探测系统,建立环境地图,实现机器人对目标定位、跟踪,减少障碍。在具体设计中,利用数字信号处理器,实施发送脉冲信号,实现对机器人左右步进电机适应。具体来说,实现机器人的运动,必须能够采集其周围环境信息,之后利用 USB,向机器人上位计算机发送相关信息,上位计算机接收到相关信号后,领数字信号处理技术,将环境信号转化为脉冲信号,脉冲信号输出后,能够实现对电机控制,控制机器人运动。这一系列工作,依赖于数字信号处理技术,依赖于信号的转化。
5 结语
综上所述,数字信号技术有其自身独有的特点和优势,这些是其他技术所无法比拟的。作为一种先进的信号处理、转化技术,数字信号技术已在各个领域得到应用。数字信号技术在电子信息工程中得到了有效应用,发挥了非常重要的作用,具体体现在短波通信、软件无线电、移动机器人等领域,这些都将推动电子信息工程的健康、可持续发展,使我国科技水平得到有效提升。
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论文作者:张帅帅, 杜亮亮
论文发表刊物:《科学与技术》2019年17期
论文发表时间:2020/1/15
标签:数字信号论文; 技术论文; 信号论文; 短波论文; 机器人论文; 领域论文; 处理器论文; 《科学与技术》2019年17期论文;