數字信號處理技術在電子測量儀器領域上的應用

王志勇++李居尚

摘 要數字信號處理是當前使用電子儀器進行測量工作的重要組成組成部分，可以說，測量是人類社會發展過程中必不可少的一項工作，而電子儀器則是測量工作發展至今最為先進的設備。如何才能夠通過數字信號處理加強電子測量儀器的使用效果成為了當前函待解決的問題。本文便將對數字信號處理技術對電子測量與儀器的影響進行分析，并提出一些意見與建議。

【關鍵詞】數字信號處理技術 電子測量儀器 應用

1 引言

隨著科技的不斷發展，我們步入了數字化時代，數字化時代的重點在于數字信號處理。數字信號處理是一種采用數字計算的方法，對信號進行后期處理的理論和技術，它的簡稱為DSP，英文全稱Digital Signal Processing。DSP發展至今，單點指令平均執行速度和每秒處理語言指令之多是我們無法想象和超越的。數字信號處理技術在電子儀器測量中是非常重要的，測量是人類社會發展過程中必不可少的一項工作，人類社會的發展是離不開測量的，電子儀器在使用的過程中主要的作用就是要進行相應的測量，因此，將數字信號處理技術應用到電子測量儀器領域就變得越來越重要。本文就是對數字信號處理技術在電子測量儀器領域上的應用進行分析，為相關的研究提供借鑒。

2 測量的作用

測量在生產實踐中占據著重要的地位，將抽象事物具象化是測量的主要內涵，尤其是針對生產制造領域，一個產品想要批量生產，各項的參數信息必不可少，獲取這些信息就就是測量的工作。另外，測量能夠促使生產活動規范化，同樣是多應用于制造業，零件生產出來之后，必然要進行檢查，通過一系列數據來對所生產的產品進行評估，以判定其是否符合生產標準。

3 數字信號處理技術的重要意義

電子儀器是進行測量工作的主要工具，隨著測量技術的不斷發展，對電子儀器的要求也就越來越高，目前多數的電子測量儀器都是通過電信號的形式傳遞測量結果的，度數的難度較大，更不要說進行分析處理了。而有了數字信號處理技術，就能解決這一難題，針對測量儀器的數字信號處理，其主要內容是將將電信號轉換為熟悉信號，然后通過數字信號對信息進行分析，后續工作才能夠進行。

4 數字信號處理技術在電子測量儀器領域的應用

4.1 在發生器上的應用

發生器就是信號源，它是一種能提供各種頻率、波形和輸出電平典型的設備。在測量各種電信系統或電信設備的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其他電參數時，它可以用作測量的信號源或激勵源。發生器在測量時使用的是頻率合成技術，需要利用低通波濾器來完成相應的測量工作，而數字信號處理技術的主要內容就是進行濾波，采用數字計算的方法，對信號進行后期處理的理論和技術，它能夠克服晶振僅僅能夠提供特定頻率的相應缺陷，提高了信號輸出頻率的準確性和穩定性。

4.2 在電壓測量中的應用

電子測量時泛指以電子技術為基礎手段的一種測量技術。它是測量學和電子學相互結合的產物。

在電子測量的過程中，電壓是電子技術測量的一個基本參數，電壓測量是電子測量的基礎。很多電子設備都與電壓有關，如信號發生器、發射機和接收機等。電壓的測量對電流、場強、衰減等參數的測量也很重要。目前的電壓測量已經被數字化，實際應用中，在數字信號處理的過程中有兩種形式：一是交流電壓和直流電壓轉換之后再進行A/D轉換，另一個就是在得到了直流電壓的時候直接進行A/D轉換。在這兩種轉換方式都涉及到了A/D轉換，A/D是指模數轉換，是數字信號處理技術中非常基礎的環節，它將模擬量或者連續變化的量進行量化（離散化），轉換為相應的數字量的電路。A/D轉換包含三個部分：抽樣、量化和編碼。如果將A/D變換的三個部分都應用在電壓表上，就會大大提高電壓表測量的準確性、抗干擾能力以及分辨能力。

4.3 在示波器中的應用

示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器，它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像，便于人們研究各種電現象的變化過程。它通過波形的形式將所要測量的信號顯示出來，被測信號通過電子束打在熒光屏上，顯示的圖像有助于測量人員的分析與解讀，電流、電壓、頻率等都能通過示波器。進行顯示，此外，一些較為特殊的信號也能夠在示波器上顯示出來，諸如調幅度、相位差的顯示也常常出現在示波器的應用范圍內。假設使用一個標準信號，將其輸入到相應的示波器中，并且將這一輸出信號設定為s（k），在這樣的情況下，就能夠準確地計算出示波器對于信號的離散型算式h（k），在對這一離散型算式進行存儲的過程中，需要加存一個信號重構的反卷積算法，在這樣的情況下，就可以得到以下的結論：無論示波器達到了什么樣的標準，信號是否存在著失真的現象，都能夠根據現有的信號進行重構，從而得出我們想要得到的信號。這樣，進行電量信號的觀測便無須再受到示波器的限制。

5 結論

隨著數字信號處理技術的不斷發展，它在多個領域都是具有很大的發展空間，通過上文我們不難發現，數字信號處理技術是當前使用電子儀器進行測量工作的重要組成組成部分，它對提高電子測量效果以及電子測量儀器的使用有著非常重要的作用。本文詳細分析了數字信號處理技術對電子測量與儀器的影響，并提出相應的意見與建議，具有一定的實際指導意義。

參考文獻

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作者簡介

王志勇（1983-），男，吉林省白山市人。助教。研究方向為電子信息工程。

作者單位

長春理工大學光電信息學院 吉林省長春市 130012