淺析數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用

摘 要 隨著第三次科技革命的到來(lái)，世界進(jìn)入信息時(shí)代。我國(guó)緊跟時(shí)代發(fā)展潮流，科技水平有了很大的提高，其中數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)由于其技術(shù)優(yōu)勢(shì)在我國(guó)生產(chǎn)生活的各個(gè)方面被廣泛運(yùn)用，結(jié)合實(shí)際，分析在電子信息工程領(lǐng)域，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展。

關(guān)鍵詞 數(shù)字信號(hào);處理技術(shù);電子信息工程;應(yīng)用

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，在當(dāng)前的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，只有提高自己的科技實(shí)力，掌握、開(kāi)發(fā)尖端科技，才能在國(guó)際舞臺(tái)上贏得一席之地。當(dāng)前數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在社會(huì)生產(chǎn)生活的多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，促進(jìn)各行業(yè)生產(chǎn)方式的革新和生產(chǎn)效率的提高，對(duì)電子信息工程來(lái)說(shuō)，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用前景更是不可估量。

本文將按照以下脈絡(luò)展開(kāi)，首先明確數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的內(nèi)涵和定義，分析其特點(diǎn)及在電子信息工程領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用現(xiàn)狀，然后結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，提出加強(qiáng)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在信息工程領(lǐng)域應(yīng)用的具體措施，推動(dòng)電子工程事業(yè)的發(fā)展。

1 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的定義和特征

數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，英文全稱(chēng)為Digital signal processing technology，縮寫(xiě)為DSP，其產(chǎn)生歷史可以追溯到1936年P(guān)CM技術(shù)和杜比聲音編碼器的發(fā)明，是一種通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器，將聲音、視頻、圖片等模擬信息轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息的技術(shù)，同時(shí)也可以反過(guò)來(lái)處理數(shù)字信息將其轉(zhuǎn)換成模擬信息進(jìn)行輸出，從構(gòu)成上來(lái)看，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)是由數(shù)字信號(hào)處理理論、軟件和硬件技術(shù)所組成[1]。其突出特點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性較強(qiáng)，且轉(zhuǎn)換的信息準(zhǔn)確性較高，可以有效彌補(bǔ)以往模擬信號(hào)技術(shù)靈敏度低、參數(shù)修改難度大的缺陷。

2 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀和優(yōu)勢(shì)

相比于歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)電子信息行業(yè)的歷史短、發(fā)展速度慢，亟須引入新的技術(shù)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。而數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以幫助我國(guó)電子信息工程行業(yè)解決燃眉之急，促進(jìn)電子信息工程行業(yè)的技術(shù)革新，增強(qiáng)發(fā)展的后驅(qū)力，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

與傳統(tǒng)的模擬信號(hào)處理技術(shù)相比，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可以程控，因此參數(shù)可修改性、參數(shù)轉(zhuǎn)換的精確度都相對(duì)更高。除此之外，從當(dāng)前的運(yùn)用情況來(lái)看，由于數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)使用的是哈弗芯片的結(jié)構(gòu)，運(yùn)行程序和數(shù)據(jù)被保存在芯片的不同部分，使芯片結(jié)構(gòu)擁有各自的運(yùn)行線(xiàn)路，具有較高的獨(dú)立性，因此數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)處理的反應(yīng)速度更快，數(shù)據(jù)處理的效率更高。另一方面，數(shù)據(jù)信號(hào)處理技術(shù)的抗干擾性、可重復(fù)性、使用功耗和開(kāi)發(fā)速度與價(jià)格方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于舊有的模擬信號(hào)處理技術(shù)。

當(dāng)前在電子信息工程領(lǐng)域，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)主要是在三大領(lǐng)域被運(yùn)用，具體是指短波通訊領(lǐng)域、軟件無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域和移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域[2]。

短波通信是經(jīng)電離層發(fā)射后進(jìn)行的遠(yuǎn)距離的通信，其發(fā)射的頻率處于3～30MHz之間。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在短波通訊領(lǐng)域的具體應(yīng)用主要是指音頻信號(hào)和靜態(tài)圖像的處理運(yùn)輸和傳真等[3]。

軟件無(wú)線(xiàn)電領(lǐng)域主要是指通過(guò)數(shù)字化變頻技術(shù)對(duì)數(shù)字進(jìn)行變頻處理、對(duì)比、采樣和濾波等操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)中無(wú)線(xiàn)通信功能的運(yùn)用[4]。

移動(dòng)機(jī)器人是指能夠自動(dòng)執(zhí)行工作的機(jī)器裝置，他的工作方式有三種，既可以由人類(lèi)直接指揮，也可以通過(guò)運(yùn)行提前編排的程序進(jìn)行工作，還可以借助人工智能技術(shù)規(guī)定的綱領(lǐng)原則進(jìn)行行動(dòng)，其主要的工作是協(xié)助人類(lèi)從事一些難度較高、危險(xiǎn)性較大的生產(chǎn)作業(yè)。在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的運(yùn)用體現(xiàn)在設(shè)計(jì)者可以按照移動(dòng)機(jī)器人的特性，設(shè)計(jì)出來(lái)相對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)控制卡，通過(guò)USB總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)PC主機(jī)對(duì)移動(dòng)機(jī)器人的遠(yuǎn)程控制。

3 加強(qiáng)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子信息工程領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用

首先相關(guān)責(zé)任人需要制定宏觀的發(fā)展戰(zhàn)略和頂層設(shè)計(jì)安排，結(jié)合當(dāng)前電子信息工程領(lǐng)域和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的現(xiàn)狀，綜合生產(chǎn)情況、市場(chǎng)需要、競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)和國(guó)際形勢(shì)制定科學(xué)的發(fā)展目標(biāo)和發(fā)展戰(zhàn)略，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)有計(jì)劃、有步驟、有組織的進(jìn)行生產(chǎn)和發(fā)展，充分發(fā)揮引領(lǐng)和帶頭作用。

其次引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)人才，加強(qiáng)人才的培訓(xùn)和管理。人才是相關(guān)科學(xué)技術(shù)的重要承載者，要想在電子信息工程領(lǐng)域進(jìn)一步推廣、加強(qiáng)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用，必須從技術(shù)人才入手。一方面通過(guò)引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)人才推動(dòng)信息技術(shù)和理念的進(jìn)入，促進(jìn)電子信息工程領(lǐng)域理念的革新。同時(shí)要想實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)效、持續(xù)地發(fā)展，就不能完全依賴(lài)外來(lái)引進(jìn)的人才，還需要聘請(qǐng)高端人才對(duì)相關(guān)工作人員進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)或?yàn)楣ぷ魅藛T提供合適的進(jìn)修機(jī)會(huì)，提高整個(gè)行業(yè)人員的整體素質(zhì)，革新理念、與時(shí)俱進(jìn)、合理競(jìng)爭(zhēng)、避免被淘汰。

最后需要統(tǒng)合各方力量，共同促進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用。專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員需要攻克和完善相關(guān)的技術(shù)層面問(wèn)題，例如在移動(dòng)機(jī)器人領(lǐng)域優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制卡、對(duì)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，提高工作效率;而相關(guān)的責(zé)任人一方面要加強(qiáng)相關(guān)制度和方針的制定，奠定推動(dòng)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的總體目標(biāo)和基調(diào)布局，另一方面加強(qiáng)對(duì)專(zhuān)業(yè)人才和一線(xiàn)工作人員的管理，完善獎(jiǎng)懲機(jī)制，推動(dòng)人才隊(duì)伍理念的更新，增強(qiáng)隊(duì)伍的發(fā)展活力，最大限度地發(fā)揮人力優(yōu)勢(shì)。各部分之間需要保持密切的聯(lián)系和溝通，及時(shí)有效的溝通交流可以促進(jìn)技術(shù)的迅速普及和應(yīng)用，減少中間的試錯(cuò)成本，同時(shí)促使專(zhuān)業(yè)研發(fā)人員及時(shí)了解數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中所面臨的難點(diǎn)和問(wèn)題，根據(jù)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)的完善和開(kāi)發(fā)。要想充分發(fā)揮數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，需要社會(huì)各方共同努力，才能推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

賴(lài)道敏（1981-）;職稱(chēng)：助理工程師，現(xiàn)就職單位：柳州鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院，研究方向：計(jì)算機(jī)科學(xué)與電子技術(shù)。