摘要:21世纪是科技水平高速发展的时期,数字电子技术的发展为相关科研带来了很大的便利,数字化时代使人们的工作与生活更为便利,实现足不出户就能够知晓天下事。数字信号处理是科技发展的又一大进步,通过转换实现自身价值,可谓是科技的又一大进步。笔者围绕数字电子技术以及数字信号处理进行讨论,希望能够为相关领域的发展提供一定借鉴。
关键词:数字电子技术;数字信号处理;逻辑电路
随着科技的进步,各领域的技术水平得到了很大的提升,人们逐渐迎来了数字时代,而人类如何通过对简单数字的应用,推动时代的发展已成为当前社会各界需要重点研究的问题,因此,本文将数字电子技术以及数字信号处理作为切入点,对数字技术进行具体论述。
1 数字电子技术的相关概述
对于人类社会的发展来说,计算是不可或缺的能力之一,计算能力方面的需求增长,也是社会发展的重要表现,特别是在人口密集度不断提升的情况下,这种需求会逐渐增加。
在人类历史上,算盘的发明使得人类的计算能力得到了有效的提升,而这也是人类通过工具完成计算的开始,对于人类计算能力的提升具有很大的推动作用,在此之后的很长一段时间当中,人类的计算能力始终停留在这一层面,直到步入17世纪以后,相关数学家通过对计算的大量研究,开发了新型的计算系统,对差分机的诞生产生了很大的推动作用,虽然对其进行应用只能实现专项数据的计算,但其中的计算系统却为后续的计算机设计奠定了基础,可以说差分机就是计算机的雏形,在当时,差分机的计算理论较为超前,其中的数据设计以及卡片输入程序逐渐被人们所应用。特别是计算机的诞生,使一个制表机公司实现了崛起,该公司对差分机方面的技术进行了学习,在此基础上研发了穿孔片计算机,逐渐演变成了当今的IBM商业帝国,对于当时的美国来说,采用传统的计算方法进行人口普查,需要花费数年的时间才能完成,但IBM在应用新型算法的情况下,只用了六个月就完成相关任务,从而获得了巨大的利润,并实现了快速的发展。
由于在战争当中,需要对对手实施精准的打击,特别是在发射导弹时,要明确导弹飞行所需时间以及具体的着落点,其中涉及非常复杂的计算,应用人工计算的方法难以保证结算结果的准确性,迫切需要计算机器的协助。也正是在这种需求不断提升的情况下,在1946年诞生了第一台计算机,该计算机属于电子管计算机,随着科技的不断发展,以电子管计算机为基础逐渐诞生了晶体管数字、集成电路数字形式的计算机,在此过程中,计算机技术越来越成熟,并在发展期间得到了进一步优化,主要是计算机的体型大大减小,并在企业和家庭当中得到了大范围的普及,且制造成本也在逐渐降低。特别是在近些年当中,计算机已逐渐囊括了业务活动、娱乐活动以及人们生活等内容,实现了全球性的服务器构建,通过计算机,能够获取生活所需的各项资源,使客户端CP本身的处理能力得到了很大的提升,许多工作都可以在客户端处理以后,反馈给服务器,大大降低了服务器的工作压力。迎来时代以后,世界范围内可以通过互联网进行交流沟通和贸易往来,而数字电子技术就是其中的主要技术之一。
进入17世纪以后,数字电子技术获得了快速的发展,特别是在理论方面,得到了有效的完善,在很多大学校园当中,已被设为独立的系院。在电路当中,信息传递的信号,一项为模拟信号,其主要应用电路当中的相关电学指标,以此来达到信号传递的目的,这个过程具有连续变化的特点,能够处理这种信号的电路即被称为模拟电路。另一项为数字信号,其主要是利用没有连续变化特性的脉冲信号,而具有数据信号处理功能的电路即为数字电路[1]。
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研究脉冲信号方面的相关内容,并实现数字的逻辑运算是数字电路的主要作用。而数字电子技术涉及逻辑门电路、逻辑门时序电路、电路组合设计、集成器件的主要功能和具体应用,此外,还包括555定时器和集成芯片功能等。在最初阶段,模拟电路具有很大的优势,但在科技飞速发展的背景下,数字电路的优势变得越来越强,特别是在信号处理方面的优势最为明显,人们可以转换模拟电路,使其成为数字信号,并采用数字电路完成信号的处理工作,再将其转换为模拟信号,这样能够使工作的质量和效率得到有效的提升,而数字电子技术是实现该方法的重要支撑[2]。
模拟电路主要是应用电信化变化实现信息传递的,但电路当中的电压、电流以及电阻等元件属性易被外界因素所影响,并且修改模拟电路当中的各项参数具有较大的困难,较之模拟电路,两进制是数字电路的主要表现,利用逻辑门电路处理信号,在这种情况下,电路基本不会受到外界环境的影响,并不会由于部分因素当中的微量变化导致电路逻辑出现反转问题,而且这会使其中各项参数修改变得更为简单,在保证有效控制的同时,还能兼顾灵活性和稳定性。逻辑门电路具有多种类型,与理论体系相同,该电路的构成也是由几个最基本的逻辑来实现的,其中涉及非门、或门和与门。非门表示事件Y发生的决定条件满足A时,则Y不能发生,在A不满足时,反而Y能够发生;或门指事件Y发生,只需要发生条件当中有一个或一个以上的条件满足即可;与门要求所有发生条件都要同时处于满足状态,才能保证事件Y的发生。对上述基本门电路进行组合,还可以构成或非门、与非门及与或门等,从而产生具有一定复杂性的逻辑函数,此类逻辑的处理往往需要借助计算机实现,而数字信号的有效处理,实际就是对逻辑电路的一种应用,需要采集相关信号,并以数据的形式对其进行相应的处理[3]。
2 数字信号处理
在处理数字信号时,应用的数学手法具有多元化特点,其信号处理依据主要是通信、信号和网络等方面的理论,在操作数字信号方面的处理技术时,需要先采集数据,获取相关信息,并对其进行转换,变为原始信号,若获得的原始信号不具备连续性特点,可以直接完成转换,从而获得二进制数码,并在逻辑电路当中完成输入。
步入21世纪以来,科学技术得到了进一步的发展,数字信号方面的处理技术被广泛应用在各个领域当中,而信号是通信行业研究的重点内容之一,当前阶段,通信设施以及电子设备都在向着无线化的方向发展,实现了无线系统的有效建设,数字信号的重要程度也在不断提升,不管是可视电话,还是数据加密等科技的实现,都要以数字信号处理技术作为基础。对于图形图像领域而言,通过该项技术能够转换音频、图像以及视频等形式。目前,该技术也在科学研究中被广泛应用,包括岩石勘测、粒子运行轨迹等,极大完善了相关技术。
结语:综上所述,数字信号方面的处理技术本身具有超前的适用性,特别是在当前的数字时代背景下,其应用非常广泛,相关人员一定要高度重视该项技术,并对其进行深入的研究,使其能够得到不断的优化,在社会发展过程中发挥更大的作用。
参考文献:
[1] 王哲.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用 [J].建筑工程技术与设计,2017,5(35):1410.
[2] 宣文静.数字电子技术中的数字信号和数字电路分析[J].电子世界,2017,7(12):37.
[3] 胡学龙.汽车电子中的数字信号处理技术与人才培养策略 [J].世界华商经济年鉴•高校教育研究,2013,6(17):233-234
论文作者:曹媛媛,李洋
论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期
论文发表时间:2018/12/11
标签:电路论文; 数字论文; 信号论文; 是在论文; 电子技术论文; 逻辑论文; 计算机论文; 《电力设备》2018年第21期论文;