數字信號處理的發展研究

王曉冬，王志強

數字信號處理的發展研究

王曉冬，王志強

（煙臺海港信息通信有限公司，山東煙臺，264000）

本文概括了數字信號處理的主要特點，闡述了數字信號處理的發生和發展過程，總結了當前數字信號處理的主要應用領域，提出了在科技與經濟不斷發展的大背景下數字信號處理的未來。

數字信號；處理；應用

1 引言

數字信號處理是一項將聲音、圖片、視頻等模擬信息轉化處理成數字信息的技術，簡稱為DSP。數字信號處理是對聲音、圖片、視頻等信息處理完成后，重新轉變成模擬信息輸出。數字信號處理技術主要包括硬件、軟件、理論等數字信號處理，探究和實現數字信號處理算法。

2 數字信號處理的主要特點

數字信號處理具有成本低、傳輸快、數據轉換靈活精確、設備體積小、抗干擾能力強等諸多特點。相對于模擬信號，具有無可比擬的優越性。數字信號處理的理論基礎包括了微積分、概率論、統計學、隨機過程、數學等科學領域。數字信號處理穩定性強，可靠程度高，溫度、濕度等外界環境條件都難以影響和干擾其工作過程。采用數字信號處理技術生產大規模集成電路，在存儲器內存儲各種參數，利用數字設定、計算機控制等方法實時調節，不但減少了調節電位器、調節量和調節點的數量，還確保參數在較長時間內保持不變，增強了穩定性，提高了可靠性。

3 數字信號處理應用領域

數字信號處理快速發展的原因首先是國內外市場的巨大需求，其次是不斷廣泛應用的集成電路。當前，數字信號處理技術被廣泛應用于視頻傳播、圖像處理、聲音傳播以及軍事、醫療、通信等諸多領域。

3.1 儀表儀器領域

隨著數字信號處理技術在儀表儀器領域的廣泛應用，傳統測量儀表和測試儀器所使用的單片機已被數字信號處理產品取代。數字信號處理技術資源豐富，能夠將儀表儀器的復雜的硬件電路進行簡化處理。采用數字信號處理技術研發新的儀表儀器，能夠確保其測量的精度和速度，提升產品的使用質量。

3.2 數碼領域

與傳統的光學照相機相比，數碼照相機的優勢不單單是不再大量使用膠卷，還具有能夠通過數碼相機中光敏半導體原件將光學信號進行信號轉換和數字化的處理把圖像文件壓縮成較小容量在數碼相機的存儲器中存儲。用數碼相機進行攝影拍攝時，照片可以應用相應的電腦軟件進行明暗處理、色彩調節，提高照片的欣賞價值，提升照片的觀賞性。當前，數字信號處理技術已成為數碼相機的核心技術，再加上數碼相機具有攜帶方便，操作簡單，照片處理可借助于電腦軟件等諸多優勢，被越來越多的消費者所接受和使用。

3.3 汽車領域

我國的汽車行業隨著經濟水平的不斷提高取得了很快的發展，隨之而來的是汽車電子廣泛應用和快速發展，數字信號處理技術與之密不可分。在汽車電子系統中，紅外線設備、雷達系統等電子原件功能的發揮主要依據的就是數字信號處理技術。隨著我國汽車數量的不斷增多，安全行駛問題引起了廣大汽車擁有者的關注，與汽車安全行駛關系最為密切的汽車防沖撞功能已經成為當前我國乃至世界汽車領域研究的核心。采用數字信號處理技術可以將這一問題很好的解決，汽車行駛過程中，采用攝像機將圖像拍攝存貯，采用數字信號處理技術對記錄的圖像數據進行分析和處理，再通過設備進行清晰的播放，為駕駛人員的安全駕駛提供保障。

3.4 信息網絡領域

在信息網絡領域，數字化的網絡信息產品統統屬于信息產品，是網絡化和數字化社會的一種形式。數字化網絡信息產品獨立存在，傳播載體是電磁波，傳播形式是數字信號，同時可以在不同個體之間滿足信息的全部共享。當前最為流行的電腦電視，主要采用的技術就是數字信號處理技術，電腦是主要的設備，電腦電視不僅具備播放電視節目傳統功能，還可以通過鍵盤、鼠標等對電腦進行控制操作，將電腦的優點和電視功能集為一體。

3.5 通信領域

在我國的通信領域，數字信號處理技術是技術的主流和核心，是未來我國無線通信系統發展方向。數字信號處理技術在通信領域普遍應用主要表現在數據的加密、可視電話、通信擴頻等，對通信領域進一步研究和探索離不開數字信號處理技術，新產品的研發和應用也離不開數字信號處理技術。

4 結束語:

隨著科技的不斷進步和經濟水平的不斷提高，在世界范圍內，數字信號處理具有很大的市場潛力，市場需求巨大。在美國，已經將數字信號處理技術廣泛應用于家庭生活、醫療衛生、工業制造、汽車電子等諸多領域，對于我國而言，數字信號處理技術也在廣泛的應用，同樣也具有很大的市場潛力和市場需求。人們對平板電腦、智能化手機、數碼相機等高科技電子產品的需求越來越大，在一定程度上刺激了市場對數字信號處理技術的需求。雖然依據現在的科技發展而言，數字信號處理技術已經較為成熟，但是還具有一定的發展空間，具體而言，數字信號處理技術未來的發展方向主要是與MCU互相結合，一起建造雙核平臺；改造升級數字信號處理內核的結構；降低功耗，提高運算速度。

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Development of digital signal processing

Wang Xiaodong, WangZhiqiang

（Yantai SeaPort Information Communication Co., Ltd. , Yantai 264000, China）

This paper summarizes the main characteristics of digital signal processing, expounds the occurrence and development process of digital signal processing, summarizes the main application fields of current digital signal processing, and puts forward the future development trend of digital signal processing under the background of the continuous development of science, technology and economy.

digital signal；processing；application

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2019.03.028

TN98

A

1672-9129(2019)03-0078-02

王曉冬（1980—）男，主要研究方向或從事的工作：港口生產系統管理應用。E-mail：bianjibu20080808@163.com