電子信息工程中數字信號的應用研究

黃柏超

【摘要】數字信號是電子信息工程的重要組成部分，其可以保證電子信息工程運行中信息傳遞精確度及高效性，為電子信息工程現代化發展提供充足驅動力。因此，本文以電子信息工程與數字信號概念為入手點，結合電子信息工程中數字信號應用原則，從移動機器人、軟件無線電、短波通信等方面，對電子信息工程中數字信號應用內容及要點進行了簡單闡述。

【關鍵詞】電子信息工程 ?數字信號 ?計算機技術

前言：數字信號具有處理速度快、集成度高、適用范圍廣等優良特點，在電子信息工程中具有較為突出的應用優勢。通過在電子信息工程中恰當運用數字信號，操作者可以更加便捷的將各種信息調整為所需形式。并利用專業哈佛結構芯片，在芯片程序、存儲空間互不干擾的情況下，實現數字信號處理器獨立運行，保證電子信息工程中數字信息快速傳輸。因此，對電子信息工程中數字信號的應用進行適當研究非常必要。

一、電子信息工程與數字信號

（一）電子信息工程

電子信息工程主要是利用以計算機技術為代表的現代化技術，進行電子信息處理、電子信息控制的工程。電子信息工程涵蓋了信息獲取、信息處理、電子信息系統開發、電子設備設計、電子設備應用、信息系統集成等多方面內容。

（二）數字信號

數字信號主要指自變量、因變量均為離散的信號。數字信號自變量、因變量分別可以利用整數、有限數字中一個數字進行表述。在電子信息工程中，有限位的二進制數是數字信號大小的主要表示方式。

二、電子信息工程中數字信號的應用

（一）電子信息工程中數字信號的應用原則

為保證數字信號在電子信息工程中優勢的充分發揮，應在數字信號應用于電子信息工程的整個過程貫穿綠色節能、科學合理、客觀全面原則。

首先，綠色節能原則主要指在數字信號應用于電子信息工程時，應嚴格控制各項數字信號處理指標綠色環保節能性。借鑒數字電腦、數字電視、數字視頻光盤機等節能產品設計開發經驗，為整個社會提供更加節能環保的電子產品。

其次，科學合理主要指在數字信號應用于電子信息工程時，應立足電子信息工程項目確立背景，面向電子信息工程發展前景。結合電子信息工程特點，利用科學的方法，進行數字信號的處理應用，保證數字信號在電子信息工程中的可發展性、可研發性。

最后，客觀全面原則要求在數字信號應用過程中，應嚴格遵循電子信息工程客觀全面性原則，對數字信號處理應用過程安全、穩定性進行全方位檢查。綜合考慮電子信息工程創建形式、可獲得收益、經營管理效益等因素，確定實踐價值較為突出的數字信號應用方案。

（二）電子信息工程中數字信號的應用內容

移動機器人、軟件無線電、短波通信是電子信息工程中數字信號主要應用模塊。首先，移動機器人中數字信號應用主要是借助USB總線（通用串行總線），對PC上位計算機（個人計算機）進行管控。同時為實現PC上位計算機的精準管控，還需要利用移動控制卡，對數字信號進行進一步處理。在PC上位計算機實際運行過程中，通過數字信號在移動機器人中的應用，可以PC上位計算機為核心，形成分布式探測系統，為定位跟蹤、跟蹤結果研究、針對性措施制定等工作開展奠定基礎。

其次，軟件無線電中數字信號應用可以為我國通信系統結構改善提供依據。其主要是利用數字信號處理器，結合通信軟件無線功能，在A/D變換轉換器（模數轉換器）運行的基礎上，實現數字變頻及無線電射頻信號調整。通過A/D變換轉換器在軟件無線電中數字信號處理中的應用，也可以保證數字信號的準確、平穩性。

最后，短波通信中數字信號的應用是信道質量分析效率、信道掃描效率、信道數字化質量提高的保障。在短波通信中，通過數字信號的合理應用，可以保證電子信息工程中聲碼話傳真傳輸、靜態圖像效果。同時在短波通信中可以信號模擬的方式，進行射頻信號處理，達到音頻信號的順利傳輸。

（三）電子信息工程中數字信號的應用要點

首先，移動機器人中數字信號應用要點為數字信號處理器運動控制卡。在移動機器人中數字信號應用時，需要根據通用串行總線的開放式控制體系特征，選擇恰當的數字信號處理運行控制卡，開展通信上、下位機運行。并綜合考慮移動機器人環境定位、地圖構建等因素，對移動機器人兩個步進電機進行把控，保證移動機器人控制目標追蹤及地圖導航工作順利開展。

其次，軟件無線電中數字信號應用要點為A/D部分處理。從當前軟件無線電技術及器件水平上進行分析，僅可在中頻將模擬射頻信號量化處理為數字信號。因此，應從采樣速率入手，對A/D部分進行適當處理。一般電子信息工程中軟件無線電A/D部分采樣速率應大于2.50倍信號帶寬。同時考慮到采樣速率過高會導致額外信噪比增益，因此，需控制信號帶寬動態范圍在60.0～80.0dB左右。

最后，在短波通信中數字信號的應用要點為定點DSP（獨特的微處理器）選擇，其直接影響了信號生成質量。為促使定點DSP達到最大精度，應以匹配數字信號數值表述為核心，對數字信號幅度進行適當壓擴處理。

三、總結

綜上所述，數字信號是目前電子信息工程領域最熱門研究內容，也是電子信息工程更新完善的立足點。因此，在電子信息工程推進過程中，應秉承綠色節能、科學合理、客觀全面原則，在移動機器人、軟件無線電、短波通信等方面進行數字信號的恰當應用，以便充分發掘數字信號優勢，為電子信息工程穩步、可持續發展奠定堅實基礎。

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