信號處理的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來趨勢

郭琳琳

摘要：當(dāng)前數(shù)字信號處理技術(shù)已經(jīng)取得了重大突破， 廣泛的應(yīng)用在了眾多領(lǐng)域中。隨著以計算機信息化技術(shù)為代表的新興科技的不斷發(fā)展， 因為信號處理技術(shù)的發(fā)展提供了優(yōu)質(zhì)機遇。信號處理的發(fā)展將會朝著更好的滿足各項生產(chǎn)實踐活動的需求來進一步實現(xiàn)創(chuàng)新應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：信號處理;發(fā)展;未來趨勢

中圖分類號：TN911.72 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2020）07-0027-02

信號處理技術(shù)關(guān)乎到一個國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，目前主要通過實現(xiàn)數(shù)字化處理，能夠?qū)D片、聲音、視頻等模擬信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信號，這樣就可以通過相應(yīng)的控制系統(tǒng)來進行處理，提高了控制效果。

1 關(guān)于數(shù)字信號處理的概述

總體來看，現(xiàn)階段數(shù)字信號處理主要指的是通過數(shù)字芯片來對信號進行分析以及處理。例如在系統(tǒng)運行過程中，采樣電路將所采集到的模擬信號轉(zhuǎn)換為相對應(yīng)的數(shù)字量，然后將該數(shù)字量傳入到數(shù)字芯片中，就能夠反饋出真實的狀況。然后根據(jù)已經(jīng)設(shè)定好的控制邏輯，就能夠由芯片發(fā)出相應(yīng)的控制指令，完成數(shù)字信號處理過程。數(shù)字信號處理具有處理速度快、抗干擾能力強的特征，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了現(xiàn)代控制領(lǐng)域中[1]。

由于技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。應(yīng)用所產(chǎn)生的成本也越來越低，具有較高的可靠性。如今數(shù)字信號處理技術(shù)還能夠?qū)崿F(xiàn)和大數(shù)據(jù)技術(shù)、智能控制技術(shù)等之間的高效結(jié)合，其他的提高了控制的效果，使得系統(tǒng)穩(wěn)定性更加可觀，功能越來越完善。

2 信號處理的實際應(yīng)用

2.1 音頻設(shè)備

音響是應(yīng)用數(shù)字信號處理比較廣泛的一項設(shè)備，其主要作用原理是通過對聲音進行模擬振動，然后就能夠這樣已經(jīng)進入下的聲音信號轉(zhuǎn)換出來。借助數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，能夠更好的實現(xiàn)對聲音的刻錄，并且數(shù)字信號處理技術(shù)還能夠?qū)σ徊糠指蓴_信號進行去除，全面提高了音頻播放的效果。傳統(tǒng)的攝像領(lǐng)域中主要是用膠卷來記錄圖像信號的，但是這種模式造成了較大的膠卷消耗，成本也比較高。自從數(shù)字信號技術(shù)誕生之后，全面提高了圖像拍攝的質(zhì)量，也推動了該領(lǐng)域的快速發(fā)展。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域

數(shù)字信號處理技術(shù)也已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中。特別是當(dāng)前物聯(lián)網(wǎng)更好地滿足了社會生產(chǎn)實踐活動的需求，使得傳統(tǒng)工業(yè)控制能夠?qū)崿F(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)之間的功能互通，提高了控制效果。借助于數(shù)字信號處理技術(shù)，擁有十分強的集成能力，實現(xiàn)對多路信號的實時處理，效率比較高，性能比較可靠。在醫(yī)療領(lǐng)域中應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，也能夠?qū)崿F(xiàn)對心電信號的高效處理，增強了抗噪聲能力，所產(chǎn)生的心電信號能夠更加真實可靠，為醫(yī)生科學(xué)決策做出了重要支撐。醫(yī)生也能夠更好的了解病人的身體狀況，有利于病人快速康復(fù)。

2.3 汽車電子領(lǐng)域

隨著人類生活質(zhì)量的不斷提高，汽車領(lǐng)域迎來了歷史發(fā)展的絕佳時期，創(chuàng)造了巨大的市場空間。為了不斷地提高汽車產(chǎn)品的質(zhì)量，就需要在已有功能的基礎(chǔ)上不斷的拓展新的功能，更好地確保汽車產(chǎn)品的安全性。也需要更多的考慮到駕駛者的實際需求，增添一些人性化的功能，這樣有利于全方面提高駕駛者的駕駛感受。借助數(shù)字信號處理技術(shù)，能夠?qū)⒍鄠€攝像頭采集到的信號進行數(shù)字化處理，然后整個系統(tǒng)就能夠判斷出車輛附近的障礙物以及移動的車輛信息，以此給予駕駛者一定的預(yù)警。這樣駕駛者就能夠?qū)χ車穆窙r更加了解，全面提高了駕駛過程的安全性。除此之外，數(shù)字信號處理技術(shù)還為人機交互技術(shù)的發(fā)展做出了一個重要貢獻，包括車載智能語音系統(tǒng)，都需要借助數(shù)字信號處理技術(shù)來對駕駛者的聲音信號進行采集并加以處理，得到的數(shù)字化信號傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中，并且開展網(wǎng)絡(luò)搜索，這樣就能夠達(dá)到預(yù)期的智能語音效果。這一過程主要體現(xiàn)在智能導(dǎo)航等方面，具有十分廣闊的應(yīng)用空間。

2.4 工業(yè)控制領(lǐng)域

傳統(tǒng)工業(yè)控制領(lǐng)域中很大程度上是以數(shù)字信號處理芯片為控制核心，在此基礎(chǔ)上完成各種功能的設(shè)計。例如在市面上的變頻器、逆變器、UPS等機器設(shè)備中[2]，主要都是在國外數(shù)字信號處理芯片的基礎(chǔ)上進一步開發(fā)，通過相應(yīng)的算法來達(dá)到預(yù)期的功能。每一次數(shù)字信號處理技術(shù)的升級，勢必會帶來工業(yè)控制領(lǐng)域的效率提升。當(dāng)前能夠應(yīng)用在工業(yè)控制領(lǐng)域的數(shù)字信號處理技術(shù)已經(jīng)越來越豐富，國內(nèi)的技術(shù)研發(fā)人員也已經(jīng)掌握了十分優(yōu)質(zhì)的開發(fā)經(jīng)驗，這也有利于進一步提高產(chǎn)品質(zhì)量，更好地利用數(shù)字信號處理技術(shù)來提高工業(yè)控制的效果。

3 數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展方向

3.1 運算速度更快

考慮到現(xiàn)階段數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r以及未來的發(fā)展趨勢，可以看出，數(shù)字信號處理技術(shù)將會越來越成熟，在同樣條件下能夠達(dá)到更快的運算速度。特別是一些先進的數(shù)字信號處理芯片，正處于升級換代的重要時期，每一次升級過程都能夠有效的降低芯片的體積，但是運算速度卻得到了顯著提升。未來的數(shù)字信號處理技術(shù)要實現(xiàn)多線程計算，這樣能夠?qū)崿F(xiàn)對多種信號的同時處理[3]。

3.2 成本低

總體來看，盡管現(xiàn)階段數(shù)字信號處理相關(guān)芯片的成本不斷降低，也進一步促進了其廣闊的應(yīng)用空間。但是這些芯片的成本相對來說還有進一步降低的趨勢，主要是由于技術(shù)的不斷成熟，市場競爭力越來越大，很好的打破了原有的壟斷模式。在成本降低的過程中，整體性能也得到了有效提升。使得數(shù)字信號處理的芯片具有極低的功耗，芯片尺寸十分微小。隨著國產(chǎn)數(shù)字信號處理技術(shù)的不斷進步，也將進一步蠶食國外數(shù)字信號處理廠商的市場份額，引發(fā)更為強烈的市場競爭機制，這是有利于促進該產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的。

3.3 定制化

當(dāng)前市面上的數(shù)字信號處理芯片越來越豐富，種類越來越多。在未來的發(fā)展進程中，也需要更多的考慮到客戶的實際需求，提供定制化的數(shù)字信號處理解決方案。我國是世界上最大的工業(yè)生產(chǎn)制造國家，在數(shù)字信號處理方面擁有世界上最大的市場。隨著計算機信息化技術(shù)的不斷應(yīng)用，在未來的發(fā)展進程中，數(shù)字信號處理技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有機結(jié)合[4]，更好地滿足市場需求。

4 結(jié)語

本文對數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r進行了介紹，數(shù)字信號處理技術(shù)很好的促進了多個領(lǐng)域的持續(xù)繁榮，帶來了眾多優(yōu)勢。在未來的發(fā)展進程中，數(shù)字信號處理技術(shù)將會更好地降低生產(chǎn)制造成本，實現(xiàn)微型化，并且控制效果將會大大的增加，顯得更加可靠。市場良性競爭機制也會進一步促進數(shù)字信號處理技術(shù)的更新，為人類發(fā)展做出更大的貢獻。

參考文獻

[1] 崔健，王志峰，張樂，等.現(xiàn)代數(shù)字信號處理的應(yīng)用和發(fā)展前景[J].電子測試，2020（4）：117-118.

[2] 強強.數(shù)字信號處理技術(shù)在測控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].通訊世界，2019，26（12）：110-111.

[3] 李夢然.數(shù)字信號在電子信息工程中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2019，50（23）：240.

[4] 徐海濤.智能化信號信息處理技術(shù)的發(fā)展與展望[J].信息通信，2019（12）：259-260.