李 鵬(江南機電設計研究所,貴州貴陽,550009)
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基于新形勢下的數字信號處理技術的應用和發展研究
李 鵬
(江南機電設計研究所,貴州貴陽,550009)
摘要:由于受到計算機技術高速發展的影響,導致主流轉變成計算機數字時代,數字時代的主力軍就是數字信號處理這個不可缺少的技術。人們長期以來關注數字信號處理技術發展,數字信號具備廣闊的PC、儀表儀器、圖像圖形技術、通信等應用領域,并且還進行新的應用領域的不斷挖掘,這也肯定會把數字信號處理技術推向新的高度。除此之外,數字信號處理計算法則對處理器DSP結構演變和發展予以掌控。本文在此背景下,簡要說明如今現階段數字信號處理技術和發展,數字信號處理技術特點,另外還將短波收信設備當中應用信號處理技術當成例子進行說明,最后展望數字信號處理技術前景。
關鍵詞:計算機技術;數字時代;處理技術
由于人們更為廣的涉及機械設備、計算機、通訊等領域,逐步發展壯大數字信號處理。數字信號處理技術則是轉化聲音、圖片、視頻成數字信息技術。DSP就是可以有效使用數字信號處理技術功能的芯片或者處理器,在某些情況下還能夠將其當成是信息處理之后再次將信息轉變成為模擬信息輸出。基于更大層面進行分析,數字信號處理技術這就是處于數字信號處理環節當中特別強實用性的理論性的應用型技術,這其中有軟件技術、數字信號處理理論、軟件實現途徑、硬件技術等。以下則是對于新形勢下數字信號處理技術的應用和發展情況作出簡要的介紹。
從本質上來看,數字信號處理技術這就是提取和變換數據,通過在各種噪聲和干擾氛圍下提取與轉換信息,將其當成是為人活著機器識別提供方便的形式。早期階段主要是借助模擬方法處理信號,可是修改參數存在特別多困難,模擬器往往會對周邊變化環境面臨比較低的敏感程度,這也就慢慢被人們所遺棄。隨后出現的數字信號處理技術則實施的是二值邏輯,對于環境的溫度與電路噪聲存在比較強的適應能力,絕對不會受到變化使得翻轉電路邏輯,穩定性也比較強。數字信號處理技術還能借助軟件來修改處理的參數。靈活性比較強。而在持續發展的芯片技術,這樣也會將更多的好處和支撐提供給數字信號處理技術,其表現是比較強的高速處理能力與集成度,多種并行結構可以為推廣與使用電路優良繼承,還可以提升數字信號處理能力和響應速度。數字信號處理技術其主要方法是數字,把離散的數字或者符號實施處理的技術,其主要工作就是將混雜在信號當中的干擾剔除,使得采集信號多余成分減少,將其叫成數字濾波。除此之外,能夠按照某種方式把分離的多個信息碎片結合在一起的信號,或者是進行一個信號當中的某個分量增強,以便能夠做好分析與識別的強化。
短波通信領域對數字信號處理技術的主要應用則是處于擴頻技術、鏈路質量分析、信道探測、信道掃描、音頻信號處理、自適應呼叫、信號數字化等方面。通過數字信號處理模塊的運用,這是憑借前端射頻信號模擬處理之后,中頻信號在輸入數字信號之后數字化處理模塊,最后將音頻信號、AGC控制信號、數字量化基帶信號等。在這些信號當中,音頻模擬信號能夠直接輸出提供給終端用戶使用,AGC控制信號反映在模擬前端的放大器信號的增益和數字量的基帶信號,這就可以為頻譜分析和波形分析提供方便,這種信號也能夠提供給終端設備使用,有效預防多次量化模擬信號導致出現噪聲。在這里實施的是AD+PDC+DSP的模式設計數字信號處理模塊當中的硬件構造,憑借放大濾波之后中頻信號被輸入至高速模數量化,隨后輸入到下面能夠編程的變頻器降速、濾波、頻譜搬移之后輸出I/O分量,在此基礎上憑借基帶信號到數模相互之間轉換,將解調信號完成,輸出最后兩路模擬量音頻信號任務。
除了以上所提到的短波通信應用數字信號處理技術,還存在別的方面應用,在這里再提到幾個例子進行說明。測試儀器與測量儀表領域當中,由于逐步發展的數字信號處理技術,逐步取代之前的高檔單片機。測量儀表與測試儀器當中運用數字信號處理技術,能夠將產品檔次和功能大幅度提升。新型數字洗好處理技術存在十分豐富內部資源,能夠簡化儀器上硬件電路,做到儀器儀表SOC速度和測量精度的準確度實現。PC領域占據主流位置的是可編程數字信號處理技術,能夠聯系MPEG和高速通信技術,可以實現音頻和視頻形式的轉換。人們在今后的PC機當中能夠按照自己需求將各種多樣式與多功能的DSP機處理。傳統助聽器在很多功能上存在不足,這就導致絕大多數聽覺障礙人士需求比較難滿足,這也就高度重視全新依靠數字信號處理技術的數碼助聽器,這主要是數字信號處理系統具備特別好的效果與性能,極大的改善聽覺障礙患者的聽覺。
如今數字信號處理技術基本上主要經歷著四個發展階段,第一階段就是七十年代流行理論基礎階段,隨后則是八十年代廣泛運用數字信號處理技術產品,在九十年代運用這種產品達到頂峰,第四階段就是處于新年代再創造輝煌階段。如果沒有數字信號處理技術,那么只是憑借簡單微處理器解決處理數字信號,可是MPU存在低下的處理速度,并不可以滿足高速度與高時效要求,這也就逐步被數字信號處理技術替代,可是從開始階段只是局限在理論階段,由于發展和廣泛應用集成電路,這也就讓數字信號處理保持高速發展,數字信號處理芯片的出現是一個十分重要的里程碑,這也彰顯數字信號處理轉變向小型化,數字信號處理技術也得到跨越式發展。而在CMOS技術的進步背景下,這也就導致產生第二代數字信號處理芯片結合CMOS技術,使得儲存容量和運算速度得到極大提升。由于科學技術發展,這也就誕生第五代數字信號處理器件,隨后呈現光明的前景。
總而言之,隨著當前數字信號處理技術逐步不斷發展與不斷更新,這也就如同是一個不可枯竭的寶庫,這有待于人們對其做出不斷的發現與挖掘。通過比較二十年之前,數字信號處理的性能提高的不止一千五百倍,從這就呈現去革新力度,這對于當前消費者的的角度來看似乎還存在著比較多其他的技術選擇,可是數字信號處理技術占據主導位置這樣的情況不會出現改變。不管怎樣數字信號處理技術不會出現盡頭,毋容置疑的就是新型的數字信號處理技術裝備存在著更加高級的編譯器,這也逐步邁向更大容量、更低功耗、更高速度的道路。
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Research on the application and development of digital signal processing technology based on the new situation
Li Peng
(Jiangnan Institute of mechanical and electrical design and Research Institute,Guiyang,Guizhou,550009)
Abstract:Due to the rapid development of computer technology,leading to the mainstream into the digital era,the main force in the digital era is the digital signal processing technology,the indispensable technology.People for a long time on digital signal processing techniques,digital signal with wide PC, instrumentation,image graphics technology,communications and other applications,and new applications in the field of continuous mining.This will certainly put the digital signal processing technology to new heights. In addition,the digital signal processing algorithm is to control the evolution and development of the processor DSP structure.Under this background,in this paper,a brief description of the now digital signal processing technology and development,digital signal processing technology,will also be short wave receiver application of signal processing technology as example,finally,the prospect of digital signal processing technology prospect.
Keywords:computer technology;digital age;processing technology