數(shù)字信號處理技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用

牛作港 賀海旭

摘 要：目前，數(shù)字信號處理技術(shù)在計(jì)算機(jī)、通信工程以及電子信息工程等領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，由于數(shù)字信號處理技術(shù)具備可持續(xù)性發(fā)展的優(yōu)勢，所以在電子信息工程領(lǐng)域中進(jìn)行實(shí)踐對于電子信息工程領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義。借助數(shù)字信號處理技術(shù)能夠幫助電子信息工程實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、改革，并促進(jìn)電子信息工程的發(fā)展壯大，為科學(xué)發(fā)展、社會建設(shè)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理技術(shù);電子信息工程;應(yīng)用

一、導(dǎo)言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國也進(jìn)入了互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)代，大數(shù)據(jù)使得我們的生活也更加較便利，正是由于科技的進(jìn)步，使得數(shù)字信息處理技術(shù)的研究更趨于成熟，整體性能方面得到了大幅度的提高，隨著不斷優(yōu)化的電子信號處理技術(shù)已經(jīng)成為推動(dòng)國家發(fā)展的必要條件，本文主要從分析數(shù)字處理技術(shù)入手，對其在電子工程中的應(yīng)用進(jìn)行了的相關(guān)分析。

二、數(shù)字信號處理技術(shù)概述

1.數(shù)字信號處理技術(shù)的定義

從其技術(shù)定義的角度來講，數(shù)字信號處理技術(shù)是利用數(shù)字的方式對目標(biāo)信號進(jìn)行表示并采用特殊技術(shù)對其進(jìn)行處理，使其能夠被利用。數(shù)字信號處理技術(shù)作為信號處理技術(shù)中的一類，與傳統(tǒng)的模擬信號處理技術(shù)不同，其更加適用于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的信號微處理，并能根據(jù)實(shí)際內(nèi)容以及需求對數(shù)字信號進(jìn)行精確、全面、快速的處理。對于數(shù)字信號處理技術(shù)而言，數(shù)字信號處理器是實(shí)現(xiàn)其操作的重要設(shè)備。所以數(shù)字信號處理技術(shù)能夠應(yīng)用在諸多領(lǐng)域，并能夠有效促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展。比如在當(dāng)前時(shí)期，數(shù)字信號被應(yīng)用在醫(yī)療科學(xué)、航天領(lǐng)域以及雷達(dá)探索等重要科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中，并在現(xiàn)代科技技術(shù)中具有重要地位，為科學(xué)技術(shù)發(fā)展提供了有效的技術(shù)支持。

2.應(yīng)用原則

首先，客觀性。電子信息工程中運(yùn)用數(shù)字信號處理技術(shù)時(shí)，必須嚴(yán)格按照電子信息工程中信號處理的客觀性原則和要求，同時(shí)充分重視客觀信號檢測的重要性，才能確保信號處理的準(zhǔn)確性與真實(shí)性。其次，科學(xué)性。電子信息工程中運(yùn)用數(shù)字信號處理技術(shù)時(shí)，技術(shù)人員必須嚴(yán)格的遵循科學(xué)性原則，才能充分發(fā)揮出數(shù)字信號處理技術(shù)在電子信息工程中應(yīng)用的優(yōu)勢。最后，環(huán)保性。電子信息工程中運(yùn)用數(shù)字信號處理技術(shù)時(shí)，必須采取積極有效的措施，確保該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中的相關(guān)指標(biāo)滿足綠色環(huán)保的要求。在合理運(yùn)用數(shù)字產(chǎn)品時(shí)，技術(shù)人員不僅要充分考慮數(shù)字信號處理設(shè)備自身的環(huán)保性特點(diǎn)，而且應(yīng)根據(jù)電子信息工程資源利用理念的要求，遵守我國頒布實(shí)施的有關(guān)法律法規(guī)，在可持續(xù)發(fā)展理念的指引下，構(gòu)建高效且完善的數(shù)字信號處理系統(tǒng)。

三、數(shù)字信號處理技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用

1.數(shù)字信號處理技術(shù)在軟件無線電系統(tǒng)中的應(yīng)用

軟件無線電是最近一段時(shí)間出現(xiàn)的一種新型通信模式，這種通信模式主要將設(shè)備硬件作為通信系統(tǒng)的載體，而通信則借助移動(dòng)終端或PC軟件實(shí)現(xiàn)。想要實(shí)現(xiàn)這種通信模式便需要涉及數(shù)字信號，因此數(shù)字信號處理技術(shù)以及數(shù)字信號處理器便是這個(gè)系統(tǒng)的核心內(nèi)容。借助數(shù)字信號處理技術(shù)，軟件無線電能夠以各種軟件的形式來實(shí)現(xiàn)無線通信功能，而要實(shí)現(xiàn)無線通信便需要從以下兩個(gè)方面入手：一是通過數(shù)字信號的變頻，二是通過A/D變換轉(zhuǎn)換器。但軟件無線電系統(tǒng)在設(shè)計(jì)以及運(yùn)行中需要使設(shè)備的射頻信號經(jīng)過一定的處理轉(zhuǎn)換為寬帶信號，再利用寬帶傳輸數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)無線通信。而在此過程中便需要通過A/D變換器實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的中頻信號進(jìn)行量化處理，通過數(shù)字信號處理器將其轉(zhuǎn)換為能夠被終端設(shè)備上的無線通信軟件所使用，因此，A/D轉(zhuǎn)換器在軟件無線電系統(tǒng)中具有重要作用。

在A/D轉(zhuǎn)換器將信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換后再使用數(shù)字化變頻將信號進(jìn)行變換，從而完成剩下的數(shù)據(jù)處理工作，而這方面主要含括了數(shù)字信號的濾波、變頻、比對以及二次采樣等內(nèi)容。其中，以數(shù)字信號的濾波為例，想要完成數(shù)字信號的濾波處理，便需要對采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行1000次的處理，例如，如果采樣的數(shù)據(jù)系統(tǒng)寬帶為20MHz，其采樣率大于25MHz，那么對此寬帶最少需要具備5000MIPS運(yùn)算能力的數(shù)字化變頻才能夠?qū)崿F(xiàn)，因此，這樣的處理操作需要通過多個(gè)數(shù)字信號處理器進(jìn)行組合完成。目前，最合適的便是具備編程功能的數(shù)字信號處理器芯片，這也是當(dāng)前最先進(jìn)的信號處理技術(shù)。

2.在移動(dòng)機(jī)器人中的應(yīng)用

移動(dòng)機(jī)器人作為編程技術(shù)與電子信息控制技術(shù)緊密融合后的必然產(chǎn)物，移動(dòng)控制卡性能的高低對于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)效果有著決定性的影響。這里所說的移動(dòng)控制卡就是借助數(shù)字信號處理技術(shù)對機(jī)器人進(jìn)行控制。隨著移動(dòng)控制卡的使用，操作人員不僅可以實(shí)時(shí)地檢測移動(dòng)機(jī)器人的性能、探測移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)用。

3.數(shù)字信號在短波通信中的應(yīng)用

數(shù)字信號處理技術(shù)在短波通信中具有對信號通道進(jìn)行擴(kuò)頻、音頻信號處理、信號通道的數(shù)字化以及信號通道掃描的作用，且還承擔(dān)著圖像傳輸以及傳真等任務(wù)。因此，數(shù)字信號處理技術(shù)在短波通信中具有重要作用，而在短波通信中，數(shù)字信號處理技術(shù)主要是對短波通信中的射頻信號進(jìn)行處理，之后再通過中頻信號對信號模塊繼續(xù)數(shù)字化處理，最后才能夠完成對音頻信號的傳輸。因此，數(shù)字信號處理及時(shí)是當(dāng)前時(shí)期短波通信中的重要技術(shù)內(nèi)容，是實(shí)現(xiàn)短波通信的重要基礎(chǔ)內(nèi)容。而數(shù)字信號處理技術(shù)在短波通信中除了輸出音頻信號外，還承擔(dān)著對基帶信號進(jìn)行數(shù)字量化以及輸出ACG控制信號的作用，而這兩種信號不同于短波信號中的音頻輸出，其主要是為了實(shí)現(xiàn)對信號波形的分析，所以ACG信號主要是對信號進(jìn)行放大增幅以及前端模擬操作，使其能夠在給終端設(shè)備傳輸信號時(shí)避免因?yàn)樾盘柫炕纬傻脑胍簟?/p>

四、數(shù)字信號處理技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用策略

1.改善通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

加強(qiáng)數(shù)字信號處理技術(shù)普及宣傳工作的力度，引導(dǎo)各個(gè)領(lǐng)域?qū)F(xiàn)代信息技術(shù)合理地運(yùn)用到系統(tǒng)優(yōu)化的工作中，確保操作人員全面地了解和掌握優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對于電子信息工程發(fā)展的意義，為電子信息工程產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供強(qiáng)有力的支持。此外，由于數(shù)字信號處理系統(tǒng)中包括了數(shù)量眾多的模塊，再加上各個(gè)模塊之間也存在密不可分的聯(lián)系，所以如何將經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)信息快速地傳遞給計(jì)算機(jī)是當(dāng)前研究人員研究的方向。通過對電子信息工程內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和完善，不僅確保了數(shù)字信號處理系統(tǒng)及時(shí)地接收和處理數(shù)字信息，而且各個(gè)模塊之間的協(xié)作分工，簡化了電子信息工程運(yùn)行的流程，促進(jìn)了系統(tǒng)工作的效率，為電子信息工程的高效應(yīng)用和發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.創(chuàng)新管理方式

為了滿足電子信息工程發(fā)展對數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)用的要求，研究人員必須積極地進(jìn)行數(shù)字信號處理技術(shù)管理模式的研究，建立完善的信息數(shù)據(jù)管理制度，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息運(yùn)行安全性與穩(wěn)定性的全面提升。這就要求相關(guān)企業(yè)和行業(yè)必須采取積極有效的措施，提升操作人員的職業(yè)技能，按照操作人員的能力和特點(diǎn)對其開展具有針對性的指導(dǎo)和培養(yǎng)。同時(shí)，制定明確的操作人員管理制度，詳細(xì)地劃分員工的崗位職責(zé)，要求相關(guān)責(zé)任人必須在員工日常操作過程中，加大員工的監(jiān)督管理工作力度，以便及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和解決員工操作過程中出現(xiàn)的違規(guī)行為。

五、結(jié)束語

總之，電子信息工程中應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)時(shí)，不僅要充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化數(shù)字信號處理管理模式，而且應(yīng)根據(jù)企業(yè)自身發(fā)展的實(shí)際情況，加強(qiáng)員工技能的培訓(xùn)力度，要求員工掌握數(shù)字信號處理器的相關(guān)知識。

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