通信領域中數(shù)字信號處理技術的應用研究

岳綱毅

[摘? ? 要]從進入21世紀開始，我國的計算機技術發(fā)展日益完善，人類進入了數(shù)字信息社會。在通信領域中出現(xiàn)的處理技術已占到重要地位，引起了廣泛的關注，在多個領域發(fā)揮重要作用。在此基礎上，討論了數(shù)字信號處理技術的發(fā)展，并展望了促進數(shù)字信號處理技術發(fā)展的未來方向。

[關鍵詞]通信;數(shù)字信號的處理技術;實際應用

[中圖分類號]TN911.72 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）09–00–03

[Abstract]From the beginning of the 21st century， the development of computer technology in China is increasingly perfect， and human beings have entered the digital information society. In the field of communication， the processing technology has played an important role in many fields.On this basis， the development of digital signal processing technology is discussed， and the future direction of promoting the development of digital signal processing technology is prospected.

[Keywords]communication; digital signal processing technology; practical application

數(shù)字信號處理技術的本質是提取和轉換數(shù)據(jù)，從各種干擾和噪聲環(huán)境中提取信息，然后將其轉換為便于機器或人類識別的形式。以前，中國主要使用模擬器技術進行信號提取，但是由于城市建筑的建設，信號提取靈敏度有所降低，因此模擬器技術不再得到廣泛使用，數(shù)字信號處理技術的進步使信號提取變得更加出色。最初，數(shù)字原始處理技術具有很強的操作靈活性，并且使用芯片提高了數(shù)字信號處理的效率和準確性。同時，使用數(shù)字信號處理技術可以避免信號提取過程中周圍環(huán)境造成的干擾，信息提取和處理的準確性。

處理技術在發(fā)展，在各個領域中發(fā)揮著不可替代的作用，引領著社會現(xiàn)代化的發(fā)展。在新時代，數(shù)字信號處理技術是新時代的一項重要技術，通信網(wǎng)絡向寬帶和數(shù)字化的快速發(fā)展。如今，無線通信正朝著數(shù)字化發(fā)展。在開發(fā)過程中經(jīng)常提到寬帶和信息技術。以手機為例。從最初的大哥大，功能少、價格高到現(xiàn)在的智能手機，面積小、功能多、價格低。手機不僅用于談話，還用于辦公室工作，看電影，聽音樂等，這是寬帶和信息化的具體體現(xiàn)，我們相信移動通信的發(fā)展方向將更加多樣化。

其次，光纖通信正朝著高速和長距離發(fā)展。它通常應用于密集波分復用。下面對通信領域中數(shù)字信號處理技術展開說明。

1 數(shù)字信號處理技術的特點

數(shù)字信號處理技術，又名DSP技術。DSP技術具有以下特點：首先，DSP技術適應性強，適用于多個領域，通過不同領域的原理，形成了不同的處理技術，并適用于不同的工作環(huán)境。因為DSP技術使用二進制邏輯，所以計算機系統(tǒng)中邏輯的處理不會因外部更改而改變。其次，DSP可以通過將高度穩(wěn)定和不穩(wěn)定的信號轉換為穩(wěn)定信號來識別計算機。另外，DSP技術通過靈活地改變信號的各種參數(shù)來確保其自身參數(shù)的穩(wěn)定性。第三，DSP具有很大的靈活性，可以靈活地更換芯片，并且可以隨時替換和添加軟件的參數(shù)。

2 數(shù)字信號處理技術發(fā)展史

所有科學技術的發(fā)展都需要一定的發(fā)展時期，目前，中國的數(shù)字信號處理技術已經(jīng)經(jīng)歷了大約三個發(fā)展階段。從1960年代到1980年代的第一階段是理論基礎階段，首先提到了DSP技術的概念，并且需要一臺計算機來應用該技術。從1980年代到1990年代的第二階段，出現(xiàn)了數(shù)字信號處理器，在其他領域中發(fā)揮了重要作用。第三階段是從1990年代到今天，在此期間，信號處理速度得到了提高，精度也得到了提高，并且得到了廣泛的應用。

3 數(shù)字信號在通信領域中的優(yōu)點與缺陷

3.1 數(shù)字信號處理技術的優(yōu)點

當前，在通信領域的發(fā)展過程中，數(shù)字信號處理技術已經(jīng)成為一種非常廣泛使用的技術，并且在促進通信領域的更好發(fā)展方面具有明顯的優(yōu)勢。在將數(shù)字信號處理技術應用于當前電信領域的發(fā)展方面，其價值和優(yōu)勢主要包括以下幾個方面。

（1）數(shù)字信號處理技術的高度靈活性。對于數(shù)字信號處理技術，使用功能強大的軟件在實際應用過程中執(zhí)行工作可以更改系統(tǒng)特定的工作模式和系統(tǒng)參數(shù)，并且可以為不同的信號選擇適當?shù)奶幚矸椒?。通過適當?shù)母?，可以更好地實現(xiàn)信號處理，從而在實際應用過程中顯示出更高的靈活性。

（2）數(shù)字信號處理技術具有很強的抗干擾功能。對于通信領域中的相關數(shù)字信號，在信號傳播的過程中，為了提高信息傳輸?shù)臏蚀_性，有必要注意對各種復雜外部環(huán)境的合理抵抗，以滿足信號傳播的需要。例如，即使在聲音相對凌亂的某些環(huán)境中，也可以準確地處理相關的數(shù)字信號，并且可以準確地傳輸信息。

（3）應用數(shù)字信號處理技術的可能性很大。就數(shù)字信號處理技術的實際應用而言，信號處理通常是結合硬件和軟件來完成的。對于其他信號處理，可以通過適當?shù)馗挠布渲貌⒏能浖?shù)來更好地實現(xiàn)信號處理。因此，它是高度實用的，具有相對廣泛的用途。

3.2 數(shù)字信號處理技術中的應用缺點

就數(shù)字信號處理技術在當前電信領域中的實際應用而言，它顯示出明顯的優(yōu)點，但是在實際應用中仍然存在一些缺點，需要進一步改進。數(shù)字信號處理技術的應用缺點主要如下。

（1）信號信息的處理速度進一步提高。數(shù)字信號處理技術的應用中，軟件兼容性，技術等多種因素。在數(shù)字信號處理方面，速度仍然較低，往往不能滿足信息信號的要求，它處理需求并影響該技術的實際應用。

（2）信號傳輸質量進一步提高。在當前數(shù)字信號處理技術的應用中，一般語音信息的傳輸質量可以得到一定程度的保證，但是對于一些高清視頻、圖片等相關信息，信號往往是由于傳輸清晰度不夠而造成的。由于傳輸質量下降，因此在數(shù)字信號處理技術的應用中需要進一步改善以實現(xiàn)更好的應用。

（3）模擬信號需要進一步增強抗干擾功能。就數(shù)字信號處理技術的應用而言，它具有很強的抗干擾能力，但對于從射頻天線傳播的相關模擬信號，其抗干擾能力仍然相對較弱。

4 數(shù)字信號處理技術發(fā)展前景研究

隨著科學技術的不斷完善，芯片的集成度逐步提高，計算速度有了顯著提高，我相信DSP技術的進步最終將在DSP芯片的開發(fā)中實現(xiàn)。將生產(chǎn)各種類型的DSP芯片以滿足不同用戶的個性化需求。根據(jù)社會發(fā)展形勢，DSP技術的發(fā)展是達成更快的計算速度，更低的功耗，更小的尺寸。

從上面可以看出，隨著社會向數(shù)字化，技術和網(wǎng)絡的發(fā)展，DSP技術具有廣闊的發(fā)展前景，2009年通過在全球范圍內(nèi)應用DSP技術獲得的市場收入達到800億美元，年利潤的增長率超過40%。在DSP技術應用領域，中國具有巨大的市場潛力，現(xiàn)在中國已成為DSP技術應用的最大市場。在中國它仍然具有很大的市場潛力，就像DSP技術一樣。在新時代，如果想要DSP技術進一步發(fā)展，就必須不斷提高它的性能，并且必須以更低的能耗，更高的功能和更豐富的內(nèi)存資源來開發(fā)它。

并且在不同的通信系統(tǒng)中也發(fā)揮重要作用，如船舶通信，航天通信等等。就船舶通信進行舉例說明。在外國船舶應用海上和離岸通信技術的過程中，該技術已經(jīng)變得相對成熟，電子郵件通信技術可以促進船舶與沿海個人計算機之間的順暢通信。每艘船的通信系統(tǒng)均與電子郵件網(wǎng)絡進行有效通信。同時，各船之間建立了有效的互聯(lián)互通，各船的信號以電子郵件為聯(lián)絡中介，可以有效地將其信息傳遞到指揮所，實現(xiàn)科學的溝通和航行，為船舶航行提供了良好的保證。

此外，最新的信息技術可用于提高天氣接收水平，并進一步提高船舶的通信和導航能力。對船舶航行期間天氣狀況的了解主要基于對某些因素的分析，例如距離，氣候，自然條件等。從黑子電離層反射的短駁駁無線電信號對信號傳輸具有明顯的干擾，因此在惡劣天氣下無法傳輸。最新的天氣傳真地圖將對導航產(chǎn)生不利影響。電子郵件是用來提高工作效率的，不受天氣因素的影響，天氣傳真還可以接收各種圖表，從而為船舶運營商提供了極大的便利，促進了船舶運營的更加穩(wěn)定。

海上通信和導航系統(tǒng)正在朝著融合和情報發(fā)展。首先，不同網(wǎng)絡連接的組合和集成具有明顯的效果。例如，通信網(wǎng)絡，無線電和電視網(wǎng)絡，因特網(wǎng)用戶之間的相互通信已經(jīng)通過有效的技術應用實現(xiàn)了相互通信。尤其是近年來，由于信息技術的不斷發(fā)展，通信效率得到了提高。其次，傳統(tǒng)類型的導航信息（例如云計算和智能星球）是諸如指南，天文學和地理信息之類的數(shù)據(jù)和信息的集合，并且使用信息技術來有效地收集各種信息并有效地提高信息的可靠性和可靠性。當應用于船舶控制時，可以提高命令和導航的水平。

5 在通信中起重要作用的技術

5.1 軟件無線電技術

就對當前的電信領域中應用數(shù)字信號處理技術而言，軟件無線技術也很重要。在軟件無線技術的情況下，主要使用通信軟件，該軟件可以在實際應用過程中通過軟件編程來實現(xiàn)無線通信和視頻監(jiān)控等相關功能，并在實際應用中展現(xiàn)模塊性和功能性。在這樣的軟件的信號處理中，必須確保硬件設備和編碼技術相對理想，并且如果這些方面之一存在問題，則不能滿足應用要求，并且難以實現(xiàn)相對理想的效果。另外，數(shù)字信號處理技術具有更快的輸出，穩(wěn)定的信號和強大的抗干擾功能，因此與軟件無線電緊密相連，使軟件無線電可以更好的應用和開發(fā)。在軟件無線電的應用中，數(shù)字信號處理技術對DSP芯片的集成有較高的要求，必須能夠匹配各種硬件電路。同時，為了減少外部環(huán)境對射頻天線的模擬信號的影響，必須將數(shù)字處理器配置為實現(xiàn)更好的信號傳播。軟件無線電的結構主要包括射頻天線，不同頻率的處理器，DSP芯片，低速處理終端，其主要功能和目的是使無線電臺能夠實現(xiàn)語音輸入。輸出和通訊的關鍵是軟件編碼。基于合理的軟件編碼，可以更好地接收信號傳輸，從而更好地滿足實際需求，因此，軟件編碼應基于A/D。D/A和數(shù)字信號處理技術正在不斷改進。在軟件無線系統(tǒng)的實際操作中，針對每個頻帶選擇不同的方法來進行處理，以對主要在天線無線電頻帶和中頻帶中的相應模擬信號進行數(shù)字處理，并在此基礎上通過軟件編碼來編寫應用程序。它是要完成不同帶寬的信號處理，以便更好地實現(xiàn)信號傳輸。

5.2 語音壓縮編碼技術的應用

就當前通信領域中數(shù)字信號處理技術的實際應用而言，語言壓縮編碼技術是非常重要的技術，在實際應用中起著相對重要的作用。對于語音壓縮編碼技術的應用，主要目的是基于相關設備的有效應用來實現(xiàn)信息轉換，并以此為基礎獲得高質量、清晰的語音信息，因此必須增強輸出信號的抵抗力。即使在相對窄的頻譜中也可以實現(xiàn)干擾能力和信息傳輸，使得信息到達接收端，傳輸?shù)男畔⒌靡酝耆謴?，實現(xiàn)了信息通信。該技術的應用的特定實施例是使用主要包括數(shù)字存儲介質的語音壓縮系統(tǒng)。語音編碼器和解碼器等在實際操作過程中，語音編碼器的作用主要是主要的語音輸入，語音輸出主要由語音解碼器控制，在此過程中的中間傳輸主要是使用數(shù)字存儲介質。隨著現(xiàn)代社會科學技術的飛速發(fā)展，語音壓縮系統(tǒng)的組成模塊也發(fā)生了一定的變化，該模塊和其他相關內(nèi)容一樣，應用程序的核心內(nèi)容是DSP模塊，即語音壓縮和解壓縮，此過程應使用特殊的算法和技術有效地實現(xiàn)，以免損壞語音信號，以達到更加理想的效果。

6 結語

在當前的通信領域中，為了更好地滿足信號傳輸?shù)男枨蠛鸵?，有必要采用適當?shù)募夹g手段，數(shù)字信號處理技術是更重要的技術之一，實現(xiàn)更理想的信號傳輸也很重要。不僅在通信中的數(shù)字信號技術會發(fā)展，在別的領域數(shù)字信號也將發(fā)揮不可替代的作用。因此，在當前的電信領域中，相關技術人員應加深對數(shù)字信號處理技術的理解和掌握，并獲得具體的應用領域，以便更有效地發(fā)展電信領域并滿足實際需求。

參考文獻

[1] 宋元清.數(shù)字信號處理技術的發(fā)展[J].山東工業(yè)技術，2016（24）：130.

[2] 楊廣馳.數(shù)字信號處理技術的發(fā)展與思考[J].自動化與儀器儀表，2017（7）：6-7.

[3] 廖運奪，何海浪.數(shù)字信號處理技術的發(fā)展及應用[J].廣東蠶業(yè)，2017，51（8）：19.

[4] 楊超.通信領域中數(shù)字信號處理技術的應用思考[J].電聲技術，2019（10）：75-77.

[5] 蔣同濟，莊銳，張穎.面向無線通信數(shù)字信號處理的微處理器設計探究[J].時代農(nóng)機，2019（2）：92-93.