數(shù)字信號在電子信息工程的作用

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摘要：數(shù)字信號作為一種重要的現(xiàn)代技術(shù)，在社會生產(chǎn)生活中發(fā)揮著不可替代的作用，是對傳統(tǒng)的電子信息工程管理模式的新突破，也是深化電子信息工程改革的重要課題。本文通過分析數(shù)字信號的基本特征及應(yīng)用優(yōu)勢，結(jié)合應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了其發(fā)展前景，提出未來發(fā)展的期望，僅供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號；電子信息工程；應(yīng)用分析

隨著科技的發(fā)展，作為維護(hù)社會工業(yè)生產(chǎn)有效運行的重要工具，數(shù)字信號技術(shù)對生產(chǎn)生活產(chǎn)生了持續(xù)而深遠(yuǎn)的影響。本文以數(shù)字信號在電子信息工程中的應(yīng)用實例為切入點，探討數(shù)字信號處理技術(shù)的內(nèi)在價值，以期為電子信息工程的快速發(fā)展注入持續(xù)的動力。

1數(shù)字信號概述及其基本特征

1.1數(shù)字信號技術(shù)的內(nèi)涵。數(shù)字信號采用數(shù)字0、1進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化和傳遞，作為一種專業(yè)的信號處理設(shè)備，在信號過濾、采樣處理等工作中發(fā)揮著重要作用。采用一定的編碼技術(shù)，使得與模擬信號相比具有更強(qiáng)的抗干擾能力，從而更加適合遠(yuǎn)距離傳輸。作為一種信號處理技術(shù)，廣泛地應(yīng)用于各種信號處理工作中，兼具電話、電報、數(shù)據(jù)及圖像等多種信息的傳送功能，且由于便于進(jìn)行加密和糾錯，因而具有較高的可靠性[1]。1.2數(shù)字信號的特征。信號實際上是一種物理量，可以通過頻率、相位和幅度的變化用來表示不同的信息內(nèi)容，描述狀態(tài)。模擬信號是一種連續(xù)信號，只有在離散時間信號上才有定義，模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)化，與數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)化，為更好的適應(yīng)工作環(huán)境創(chuàng)造了可能性。數(shù)字信號通過壓縮減少了占用帶寬，能在有限的帶寬內(nèi)進(jìn)行更多、更高頻的信息。在實際應(yīng)用中能準(zhǔn)確的實現(xiàn)變化的信息轉(zhuǎn)化為0、1兩種狀態(tài)，大大提高了工作環(huán)境中噪聲的干擾，也提升了傳輸質(zhì)量[2]。1.3數(shù)字信號的應(yīng)用優(yōu)勢。數(shù)字信號能在各個領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用，并匹配各種軟件進(jìn)行使用，且由于數(shù)字信號處理器的種類多，使用靈活，在以計算機(jī)領(lǐng)域為代表的編程工作中有著不可取代的作用。適用范圍大、普適性高，能基于實際需求進(jìn)行個性化調(diào)節(jié)，提供了更多的選擇機(jī)會。此外，處理速度快是數(shù)字信號處理技術(shù)的另一大優(yōu)點，這主要歸功于數(shù)字信號的模擬器芯片，為數(shù)字信息程序與存儲空間創(chuàng)造了各自獨立的工作空間。數(shù)字信號便于儲存，為信息傳送和處理節(jié)省了時間，使得通信技術(shù)和計算機(jī)處理取得了質(zhì)的飛躍。

2數(shù)字信號在電子信息工程中的應(yīng)用

2.1數(shù)字信號在軟件無線電中的應(yīng)用。軟件無線電是無線電通信領(lǐng)域的重要組成，軟件無線電技術(shù)最早服務(wù)于軍事，進(jìn)而轉(zhuǎn)化到民用的無線移動通信，由于能將模擬信號數(shù)字化過程最大限度靠近天線，因此借助DSP在處理能力的優(yōu)勢進(jìn)行調(diào)制、譯碼、分離等工作。本質(zhì)上而言是一個通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對軟件有著較高的依賴性，從而基本滿足通信功能。正是發(fā)出射頻信號中A/D變換和數(shù)字變頻兩大核心技術(shù)的應(yīng)用，使得軟件無線電具有集中批量處理中頻信號、完成信號轉(zhuǎn)變之后的變頻、濾波、二次采樣等工作。就濾波工作而言，在一個濾波工作周期內(nèi)，需要進(jìn)行上千次的采樣，可見其工作量之大，正是數(shù)字信號芯片的良好運行保證了無線電技術(shù)發(fā)揮功能[3]。2.2數(shù)字信號在短波通信領(lǐng)域的應(yīng)用。數(shù)字信號對短波通信的重要作用不言而喻，并且短波通信涉及的領(lǐng)域廣泛，既包括圖像靜態(tài)處理也包括音頻信號處理，沒有數(shù)字信號處理技術(shù)短波通信的優(yōu)勢就無法體現(xiàn)。具體而言，在擴(kuò)頻、信道數(shù)字化、鏈路質(zhì)量分析等方面，作為一種新興技術(shù)起到了關(guān)鍵作用。數(shù)字信號模擬技術(shù)是對相關(guān)信號進(jìn)行智能化與數(shù)字化處理，利用模擬RF信號，從而實現(xiàn)音頻信號的輸出。2.3數(shù)字信號在移動機(jī)器人中的應(yīng)用。移動機(jī)器人技術(shù)以USB為基礎(chǔ)，借助于運動控制卡進(jìn)行調(diào)整機(jī)器人移動，這也是機(jī)器人實現(xiàn)移動的關(guān)鍵，也是數(shù)字信號的核心應(yīng)用。在具體的控制移動過程中，結(jié)合環(huán)境探測系統(tǒng)、定位系統(tǒng)，主要依靠步進(jìn)電機(jī)，實現(xiàn)移動、避障、追蹤等功能。在步進(jìn)電機(jī)中最重要的還是數(shù)字信號處理器，數(shù)字限號轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號是數(shù)字信號處理器的關(guān)鍵部分，是整個機(jī)器人的移動最重要的影響因素。進(jìn)一步提升數(shù)字信號處理器的實際價值在于更準(zhǔn)確的實現(xiàn)目標(biāo)定位、目標(biāo)跟蹤，進(jìn)一步保證數(shù)字信號處理工作的有效開展。

3數(shù)字信號處理技術(shù)的未來展望

數(shù)字信號處理技術(shù)日益普及，也在不斷發(fā)展優(yōu)化，不斷提高數(shù)字信號處理技術(shù)的效率是電子產(chǎn)品發(fā)展的動力來源。數(shù)字信號處理技術(shù)尚處于初步發(fā)展階段，結(jié)合其應(yīng)用優(yōu)勢和自身特點，在今后的發(fā)展中會更加注重運行速度，致力于減少電子設(shè)備損耗、減小元件體積和質(zhì)量，進(jìn)一步滿足社會生產(chǎn)的新需求。數(shù)字信號處理技術(shù)可推進(jìn)DSP系統(tǒng)集成電路成為編程多媒體的主流設(shè)備，并且在數(shù)據(jù)與圖像研究方面，必將成為一個新的研究熱點，也會推動數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展[4]。

4總結(jié)

科技發(fā)展的時代背景下，追求更便捷、更高效的科技手段是必然趨勢，而實現(xiàn)這一目標(biāo)離不開數(shù)字信號處理技術(shù)。發(fā)展電子信息工程是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要工作，也是基于傳統(tǒng)的實踐操作進(jìn)行的創(chuàng)新優(yōu)化，使之與現(xiàn)代化、智能化電子工程實現(xiàn)更緊密的融合，也是電子信息工程健康可持續(xù)發(fā)展的保障。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅嘉銳.數(shù)字信號對電子信息工程的應(yīng)用分析[J].科技視界，2017(10)：122.

[2]呂昊遠(yuǎn).對數(shù)字信號在電子信息工程中的運用探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018(8)：156.

[3]馮近華.電子信息工程中數(shù)字信號的有效運用分析[J].科學(xué)與信息化，2018(6)：15-16.

[4]黃岳.數(shù)字信號在電子信息工程中的應(yīng)用分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2017(9)：96.

作者:李夢然 單位:遼寧科技大學(xué)