數(shù)字信號處理技術(shù)在5G通信中的應(yīng)用探析

劉浩 沈榮生

摘 要：數(shù)字信號處理技術(shù)是將各類模擬信息轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，完成后續(xù)信息傳輸工作，保證系統(tǒng)的正常運行。基于此，文章以數(shù)字信號處理技術(shù)為切入點，闡述數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用意義，對數(shù)字信號處理技術(shù)在5G通信中的應(yīng)用及發(fā)展方向進行探討。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理技術(shù);5G通信;發(fā)展路徑

0 引言

數(shù)字處理技術(shù)是通過相關(guān)載體實現(xiàn)對信號的采集，利用數(shù)字化轉(zhuǎn)換實現(xiàn)對信息的針對化讀取。從信號讀取形式看，數(shù)字處理技術(shù)可以有效對含有一定信息屬性的文字圖片、音視頻等進行模擬轉(zhuǎn)變，通過處理器實現(xiàn)對信息的有效錄入。伴隨著計算機網(wǎng)絡(luò)體系的逐步優(yōu)化，數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用范圍也隨之拓寬，其在運行過程中也不僅僅是對信息進行轉(zhuǎn)變處理，而是通過多途徑的應(yīng)用令技術(shù)本體可以在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)最大化應(yīng)用。本文對數(shù)字信號處理技術(shù)在5G通信領(lǐng)域中的應(yīng)用及發(fā)展進行探討。

1 數(shù)字信號處理技術(shù)的含義

數(shù)字信號處理技術(shù)是通過DSP處理器對其采集到的信號進行數(shù)字化轉(zhuǎn)變，經(jīng)過濾波處理實現(xiàn)系統(tǒng)對信息的正確錄入與預(yù)算。從組成結(jié)構(gòu)來講，數(shù)字信號處理技術(shù)所搭載的集控系統(tǒng)具有復(fù)雜性與綜合性，主要是將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號確保終端載體可以精準地識別其所應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的相關(guān)信息。伴隨著技術(shù)需求類型的不斷增加，數(shù)字信號處理技術(shù)也逐漸延伸到各個領(lǐng)域，例如聲波領(lǐng)域是通過錄音接收設(shè)備對電信號進行數(shù)字化轉(zhuǎn)變，進而確保人們聽到的錄音可以實時反映出設(shè)備所收到的各類信息。通常情況下，數(shù)字信號處理技術(shù)在接收某一類信息時電信號本身將呈現(xiàn)出頻率差異性特點，這就對具有一定價值的信息有效頻率造成噪聲干擾。為此，數(shù)字信號處理技術(shù)必須搭載低通濾波機構(gòu)，保證在對高頻信號進行處理時，可以令整個信號采集與轉(zhuǎn)換模式真正反映出信號本體所具備的價值。

從數(shù)字信號檢測工作來講，由于信號本體在傳輸與轉(zhuǎn)換過程中，是以模擬屬性實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息與信號之間的有效對接，這就需要對模擬信號的工作過程進行周期性核驗，確保每一類信號在實際轉(zhuǎn)變過程中可以精準地顯示數(shù)據(jù)值。除此之外，承接數(shù)字信號處理的各類組件模塊等必須具備相應(yīng)的識別與標定功能，保證在處理數(shù)據(jù)信息時，可以依據(jù)不同信息屬性實現(xiàn)對數(shù)字的有效傳輸，此過程也可以看成是在信號處理過程中，實現(xiàn)模擬信號精度值的有效調(diào)整。此外，數(shù)字信號處理以后本身無法發(fā)揮出相應(yīng)的轉(zhuǎn)換與運算功能，仍需要將數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)閷嶓w信號，確保傳輸過程中可以被系統(tǒng)檢測并識別。通信領(lǐng)域，數(shù)字信號處理技術(shù)的實現(xiàn)主要是對電磁波信號進行模擬轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)變?yōu)榛诘屯V波機構(gòu)可以處理的相關(guān)信號，然后再對模擬信號進行精細化處理，確保信號在傳輸過程中可以真實地反映當前數(shù)字信息的本體價值。

2 數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用意義

伴隨著計算機網(wǎng)絡(luò)體系的深度運用，數(shù)字信號處理技術(shù)也正以多元化的形式融合到社會事務(wù)處理、日常生活中。當數(shù)字信號處理技術(shù)的載體對技術(shù)本體呈現(xiàn)出更高的性能需求以及質(zhì)量需求時，則科學技術(shù)也將對自身進行逐步優(yōu)化完善。傳統(tǒng)通信領(lǐng)域操作環(huán)境較為復(fù)雜，例如設(shè)備體積、操作工序、成本投入等，甚至部分成本消耗未能達到相應(yīng)的使用效果。數(shù)字信號處理技術(shù)可針對當前網(wǎng)絡(luò)節(jié)點呈現(xiàn)出的不同操控屬性，構(gòu)筑出相應(yīng)的信號傳輸模式，確保在高強度的操作環(huán)境中，各類信號載體的實現(xiàn)可提高實際傳輸效率，降低相關(guān)設(shè)備的投入。與此同時，數(shù)字信號處理技術(shù)在主系統(tǒng)集成功能的運用下，可對信號進行多節(jié)點同步處理，可降低技術(shù)人員的工作強度。伴隨著數(shù)字信號處理技術(shù)的深度運用，整個系統(tǒng)所呈現(xiàn)的操控性能，將把主系統(tǒng)進行分化處理，在不同操控視域下，系統(tǒng)本身具備多功能處理效果，同時可依據(jù)信號呈現(xiàn)的傳輸屬性，自動進行分類與降噪處理，便于對數(shù)據(jù)信息的集中處理，提高信號處理精度^[1]。

3 數(shù)字信號處理技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用

3.1 通信工程

在5G通信工程中，數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用可通過采集功能、處理功能、傳輸功能的實現(xiàn)，將不同類型的信號進行整合處理，這與5G網(wǎng)絡(luò)運行中多類型、多節(jié)點數(shù)據(jù)信息處理模式相比，其所呈現(xiàn)出的功能特性更加利于信號高質(zhì)量傳輸訴求。通常情況下，數(shù)字信號信息在處理時，需將具有離散性質(zhì)的信號轉(zhuǎn)變?yōu)槎M制信息，此過程是將信號轉(zhuǎn)換成具有數(shù)字屬性的輸出信號，令輸出信號在數(shù)據(jù)模型中實現(xiàn)精準定位。與此同時，在語音編碼處理中，數(shù)字信號處理技術(shù)對語音所呈現(xiàn)的參數(shù)進行過濾、識別處理，避免語音中的噪音對數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量造成影響。此外，在處理語音時，數(shù)字信號處理技術(shù)是全過程作用于語音處理框架的，即對不同參數(shù)在相應(yīng)時間段下所呈現(xiàn)的變動信息進行分析，確保編碼處理的精準性，提高圖像處理精度。在處理圖像信息時，可針對系統(tǒng)所傳達的數(shù)據(jù)信息界定出不同操控屬性下，圖像在既定數(shù)據(jù)閾值下呈現(xiàn)的各類特征，并予以識別，在一定程度上提高圖像處理精度^[2]。

3.2 通信媒體

媒體在5G通信中起到重要的承接作用，其作為信息發(fā)送方與接收方的傳輸路徑，傳輸媒體所呈現(xiàn)的屬性很大程度上決定著網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行質(zhì)量。數(shù)字處理技術(shù)在5G通信媒體中的應(yīng)用，可最大限度地提供媒體自身的應(yīng)用屬性，利用單獨地址、數(shù)據(jù)總線等實現(xiàn)對單體數(shù)據(jù)信息的確認與處理，保障在實際操作過程中，可以按照系統(tǒng)的程序邏輯，將數(shù)據(jù)特征逐一代入其中，提高計算機的運行效率。在實際通信中，數(shù)字信號處理技術(shù)還可加載模擬技術(shù)，削弱信號對計算機系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)存儲的依賴性。與此同時，通信媒體搭載數(shù)據(jù)信號處理技術(shù)，可強化傳輸路徑的荷載量，將不同屬性的信息通過編碼處理實現(xiàn)整合，進一步提高系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的傳輸質(zhì)量。

3.3 光纖入網(wǎng)

光纖入網(wǎng)是5G通信網(wǎng)絡(luò)運行的基礎(chǔ)，此類入網(wǎng)模式是在用戶、交換終端之間設(shè)定一個傳輸架構(gòu)，然后通過光纖高質(zhì)量、高穩(wěn)定的信息傳輸功能，有效規(guī)避外界各類信號干擾，避免內(nèi)部信號在傳輸過程中產(chǎn)生噪音。數(shù)字信號處理技術(shù)在其中的應(yīng)用，則是進一步深化光纖入網(wǎng)結(jié)構(gòu)的集成性能，確保網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)在傳輸、識別處理信息時，不會因為頻譜頻率之間的差異而產(chǎn)生處理質(zhì)量下降的問題。從實際應(yīng)用結(jié)構(gòu)來看，光通信模式內(nèi)，數(shù)據(jù)信號處理技術(shù)可強化信號傳輸質(zhì)量，有效規(guī)避信號失真現(xiàn)象，并可對存在噪音的信號進行降噪處理。此外，數(shù)字處理技術(shù)可簡化信號傳輸工序，提高系統(tǒng)荷載量，這對5G通信網(wǎng)絡(luò)而言，可真正實現(xiàn)信號的高效率傳輸。

4 數(shù)字信號處理技術(shù)在5G通信中的發(fā)展方向

4.1 基于微處理器、數(shù)字信號處理技術(shù)有機融合的發(fā)展方向

數(shù)字信號處理技術(shù)的實現(xiàn)是在設(shè)備載體中進行多元化操控的，這就需要其所搭載的設(shè)備必須具有普適性特點，可及時針對不同操控工序設(shè)定相應(yīng)的執(zhí)行指令，以提高實際處理精度。微處理器在5G通信網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)重要的位置，與傳統(tǒng)的中央處理器相比，具有體積小、傳輸效率快的優(yōu)勢，降低了實際運營成本。將微處理器與數(shù)字信號處理技術(shù)相融合，則可依據(jù)微處理器的集成操控功能，實現(xiàn)指令的邏輯化操控，且數(shù)字信號處理技術(shù)可填補微處理器處理能力不足的缺陷，真正利用微處理器組件實現(xiàn)多點操控模式，降低5G通信網(wǎng)絡(luò)的運營成本^[3]。

4.2 基于內(nèi)核結(jié)構(gòu)優(yōu)化的發(fā)展方向

5G通信網(wǎng)絡(luò)中數(shù)字信號處理器是信號多功能、高效率處理的重要保障，只有確保數(shù)據(jù)信息的多節(jié)點處理，才可進一步滿足通信網(wǎng)絡(luò)的實際處理需求。為此，在未來發(fā)展過程中，必須針對承接技術(shù)運行的載體進行多結(jié)構(gòu)優(yōu)化，令設(shè)備可在單指令的操控支撐下，實現(xiàn)多節(jié)點數(shù)據(jù)的同步處理，只有這樣才可進一步實現(xiàn)運營成本的有效管控，提高網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量。

5 結(jié)語

綜上所述，數(shù)字信號處理技術(shù)在5G通信網(wǎng)絡(luò)中的實現(xiàn)及應(yīng)用，可進一步提高信號轉(zhuǎn)變效率，為5G網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的多節(jié)點、高效率傳輸提供基礎(chǔ)保障。在后續(xù)發(fā)展過程中，必須深度分析出數(shù)字信號處理技術(shù)在通信體系中的具體實現(xiàn)指標，并設(shè)定相應(yīng)的邏輯順序，確保技術(shù)工藝的落實，強化通信網(wǎng)絡(luò)的運營質(zhì)量。

基金項目：宿州學院校級質(zhì)量工程項目;項目名稱：新文科背景下應(yīng)用型本科高校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式的探索;項目編號：szxy2020xwjy04。

作者簡介：劉浩（1990— ），男，安徽宿州人，研究實習員，碩士;研究方向：信號檢測與信號處理理論與技術(shù)。

[參考文獻]

[1]蘇振東.數(shù)字信號處理技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用研究[J].科技與創(chuàng)新，2020（17）：158-159.

[2]李紅虎，王曉楠.數(shù)字信號處理技術(shù)在故障檢測和定位中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2020（16）：1-2.

[3]胡俊杰，張曉峰，劉鎮(zhèn).通信領(lǐng)域中數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用研究[J].通訊世界，2020（5）：138-139.

（編輯?王雪芬）

Analysis of the application of digital signal processing technology to

5G communication

Liu Hao， Shen Rongsheng

（Suzhou College， Suzhou 234000， China）

Abstract：Digital signal processing technology is to transform all kinds of analog information into digital information， complete the subsequent information transmission， and ensure the normal operation of the system. Based on this， this paper takes digital signal processing technology as the breakthrough point， expounds the application significance of digital signal processing technology， and discusses the application and development direction of digital signal processing technology in 5G communication.

Key words：digital signal processing technology; 5G communication; development path