數字信號處理技術在通信領域的應用研究

陳顯勝　陳奇華

摘要：本文概述了數字信號處理技術，分析了在通信領域中的具體應用，研究了數字信號處理技術今后的發展趨向。

關鍵詞：數字信號處理技術；通信領域；具體應用

中圖分類號：TN911.72 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）04-0035-01

數字信號處理技術（簡稱DSP）主要是把微處理器當作基礎才得以形成，隨著計算機數字時代的到來，在DSP技術的快速發展中，其運用范圍也在不斷擴大，而工作原理研究也隨之變得更加成熟。因此，針對綜合性能逐步優化的數字信號處理技術來講，其對社會的進一步發展必將能夠起到較好的推動作用。

1 數字信號處理技術

針對數字信號處理技術來講，實際上就是把模擬信息轉變成數字信息的及時，比如聲音、圖片與視頻等相關內容。從本質上來講，數字信號處理技術主要就是對信息進行提取與轉變的一個過程，也就是在不同干擾與噪聲環境當中將信息加以提取，同時做出相應轉變，使之變成可以讓機器或者人類直接進行識別的模式。在數字信號處理技術產生以前，信號處理通常會使用模擬的方式，不過因為此種方式存在很多缺陷，無法讓人們對信息的實際需求得到較好滿足，所以才使得數字信號處理技術逐漸形成。而數字信號處理技術從形成開始直到目前，一共經歷了四個階段：（1）七十年代基本理論的提出；（2）八十年代成果的應用；（3）九十年代應用的主要趨勢；（4）新時代的不斷創新，進而發展成現代數字信號處理技術。

數字信號處理技術的具體處理流程主要可以分成三個步驟：（1）采樣。主要是波形的離散過程，其實也就是搬移帶淺信號頻譜的一個過程，這樣才能讓時間信號轉變成離散狀態。（2）量化。關鍵需要對有限數量樣值實行合理量化，使之可以代表原模擬信號的無限各個幅度采樣值，進而把連續有秩序的信號轉變為沒有規律的信號。（3）A 律壓縮量化。把信號大小作為實際指標，將量化間隔距離加以確定，從而使非均勻量化得以實現。

2 在通信領域中數字信號處理技術的應用

2.1 數字信號處理技術在通信工程中的具體應用

目前，針對數字信號處理技術來講，其已經廣泛運用在信號采集、處理與輸出等相關通信工程的各個不同環節中。在信息采集過程中，數字信號處理技術主要景觀A/D 進行調換，以此把離散信號轉化成二進制數碼；在具體的信號處理過程中，把信號轉化成數字輸出信號；而在輸出信號以前，則需要實行離散化處理，這樣才能夠使輸出信號模型的定位建立得以實現，主要可以從語音編解碼與圖像處理等各個不同方面體現出來。將數字信號處理技術運用在語音編解碼中，經過采集對語音的有關參數進行處理，匹配編解碼和語音，識別語言共振峰不一樣的頻率，進而發現噪音同時對此作出相應處理，深入模擬分析語言參數發生變化而導致定位發音出現的改變，并對人類語言進行自動識別，這樣不僅能夠讓語音編解碼的精準性得以真正實現，并且還能讓各個領域的難度得到有效下降。在圖像處理中將數字信號處理技術加以運用，能夠更好的處理圖像流程，減少系統設計成本。在震動信號中將數字信號處理技術加以運用，可以通過數字濾波器結合軟件與硬件設備，讓通信工程的具體需求得到有效滿足[1]。

2.2 數字信號處理技術在媒體通信中的具體應用

數字信號處理技術使用哈佛結構，其程序數據各自占用單獨的地址與數據總線，并且，其在流水線操作以及指令周期等各個方面的特征，均在很大程度上讓計算運行速度得到了進一步提升。在媒體通信中將高性能及其高運行速度的數字信號處理技術加以運用，不僅能夠有效降低傳輸與存儲空間的實際要求，并且在網絡電話中經過模擬視頻與聲音信號，還能夠對傳輸IP數據包的缺陷進行補充。除此之外，在IP電話中將數字信號處理技術加以運用，能夠讓存儲空間與帶寬的實際需求得到有效下降，從而提升語音質量。

2.3 數字信號處理技術在光接入網絡中的具體應用

通常情況下，光接入網絡是指用戶和遠程模塊或者本地交換機之間的一種拉入網，其傳輸媒介為光纖，主要具備的特征包含：不會受到環境距離與干擾很大制約、傳輸速率相對較快等。因為其作為通信網的底層部分，會直接面向用戶，所以這也是網絡通信性能的關鍵技術。在光接入網絡中，融入高穩定性、高精度以及可以達成大規模數字式集成化的數字信號處理技術，那么不僅可以讓高頻譜頻率的傳輸技術得到真正實現，減少對頻譜帶寬的實際要求與加大調制階數，并且還能夠讓傳輸距離得到進一步延長[2]。其主要運用可從三個方面體現出來：（1）實現光超奈奎斯特信道中的后處理算法。（2）運用在有關光通信系統防止信號失真或者損失的情況，同時可對此進行補充。（3）高級數字均衡技術能夠使之良好性能與直接探測的短距離傳輸得到有效保障，能夠讓復雜程度下降，從而使傳輸容量得到一定增加。

3 數字信號處理技術今后的發展趨向

數字信號處理技術主要經歷了基礎理論、產品的普遍運用、技術的進一步創新發展。社會需求的不斷提升與變化，推動有關人員對數字信號處理技術必須做出深入探究，并進一步分析其特征與運用方面，數字信號處理技術今后的發展趨向必定會更加多元化[3]。

3.1 多核數字信號處理芯片

對于數字信號處理技術來講，其在未來發展的一個主要趨向，則是在高速度以及高密度處理方面的多核嵌入式運用。經過提升數字信號處理技術芯核的集成度，能夠在一個芯片上集成處理單元與電路單元等多種不同元素。這樣不但可以讓功耗得到有效下降，方便編程與調試，而且在外觀上還能夠縮減體積，使日常攜帶與運用需求得到更好的滿足。