關于數字信號處理的研究

馬占南

（江南機電設計研究所，貴州貴陽，550000）

關于數字信號處理的研究

馬占南

（江南機電設計研究所，貴州貴陽，550000）

隨著我國科學信息技術的不斷進步，數字信號處理的發展也取得了顯著效果。在各國信息技術不斷更新的背景下，數字信號處理的發展用日新月異來形容也不為過。數字信號技術被應用于生活的方方面面，人們的各種發展活動也似乎都離不開數字信號處理技術的幫助。下文就針對數字信號處理技術的發展情況做了具體分析，并且闡述了其相關應用。

數字信號處理；發展；應用

0 引言

數字信號處理的簡稱是DSP，是一種通過數字信號芯片，將圖片、聲音、視頻等模擬信息轉化為數字信息的一個過程。在這一過程中，采用數字方式對模擬信號進行壓縮、變化、過濾、識別，最終轉化為實實在在的數字信號。21世紀是一個數字化的時代，數字信號處理技術得到廣泛應用，為人類生活提供了方便快捷，同時為提高國家綜合國力奠定了基礎。

1 數字信號處理

數字信號處理的原理其實就是利用數字芯片對信號進行分析和處理。數字信號處理技術被廣泛應用的原因不僅是其具備處理速度快和運行靈活的優點，而且具備極強的抗干擾能力，不受亂碼影響。因此，人們要開始重視起數字信號處理技術的發展，利用數字信號處理技術來達到方便生活的目的。相比一般信號處理技術，數字信號處理技術無論在設備還是技術方面，都具有高效率傳播、造價成本低廉、運行方式精確靈活、抗干擾能力強等特點。對于一些模擬信號來說，數字信號的這些特點是無法超越的。數字信號處理技術得以快速發展的前提是具有一套完整的數字處理理論，在某種程度上具有提高和促進數字信號處理技術發展的作用。如果把數字信號處理技術比作一棵樹，那么數字理論就是肥沃的土壤，數字信號處理實踐就是新鮮的空氣。樹木離開了土壤和氧氣都不能存活。只有將數字信號處理的理論與實踐結合起來，才能從根本上提高數字信號處理的可靠性和穩定性。另外，數字信號處理技術能將各種參數存儲起來，并且通過微機控制和數字設定對參數進行調整。這樣一來不僅減少了調節量、調節點和調節電位器，而且能夠長時間使得參數保持不變，大大提升了系統穩定性。綜合數字信號處理的各種優點，人們要對其給予足夠重視，造福人類生活。

2 數字信號處理在生活中的應用

在各種高新技術發展的今天，數字信號處理在生活中得到了廣泛應用。數字信號處理得到不斷發展的原因主要有兩個：市場需求的發展和集成電路的發展。下文就針對數字信號處理在生活中的各種應用做了具體分析。

2.1 在音響設備上的應用

在以前，人們主要是利用磁片和唱帶等方法進行音樂娛樂活動。唱片的主要原理是對聲音進行模擬震動，以此來在唱片上刻出槽紋路徑來記錄聲音。錄音機磁帶的工作原理是利用磁頭在磁帶上震動對聲音進行模擬信號記錄，最終記錄下聲音。自從數字信號處理技術的問世，人們對音樂的追求不再僅僅局限在磁帶和唱片上，開始向數字化信號處理技術發展。第一張CD硬盤的出現就是數字信號處理技術發展的起源，不再依靠對聲音模擬刻錄，而是利用數字技術對聲音進行了重現，極大豐富了人們業余生活。

2.2 數字化攝像的出現

在1991年的時候，柯達公司推出了世界上第一部照相機，標志著數字信號處理技術正式應用于數碼攝像中。早在數字信號處理技術發展前，美國就利用這項技術實現了衛星對太空照片進行傳遞，后來被普通人民應用。隨著數字技術的不斷創新，后來數字照相機問世了，打破了原有利用膠帶進行照相的模式，開創了一個全新局面。數字照相機相比于傳統的光學照相機，能夠利用光敏半導體對圖像進行數字處理和信號轉換，從而以很小的容量存儲在照相機內。另外，數字照相機對于圖片的處理也比較方便，可以在打印機上打印圖片，在電腦上將一些不需要的照片刪除。目前，數字信號處理技術逐漸成為了相機制造的核心技術，受到了廣大消費者的青睞。

2.3 在電視機和接收機上的應用

數字信號處理技術作為數字化信息技術的重要產物，在發展過程中不斷成熟，向為客戶提供更高質量、功能更強大、操作方式更簡便的數字電視服務發展。因此，在這一背景下，數字電視機和接收機被研發出來了。數字電視機的工作原理其實是通過在家中安裝電視機頂盒來接受電視臺發出的視頻信號，從而對視頻信號進行調碼、解碼、編碼，最終在用戶數字電視機上呈現出視頻。對比原有的模擬信號傳輸，這種數字信號處理技術與傳輸方法，不僅使客戶在家中就能享受到更加安全、便捷的電視機服務，而且又保證了數字電視機畫面的清晰度和聲音洪亮度，備受數字電視機用戶喜愛。另外，數字化電視機的抗干擾能力更強，不易受到天氣問題而影響視頻信號的接收。

2.4 在汽車電子方面的應用

隨著城化的不斷發展，汽車已成為了人們日常生活中代步的主要工具。汽車電子應用也逐步發展起來，然而這些發展都離不開數字信號處理技術的幫助。汽車電子系統中的紅外線、雷達、監控設備等都需要數字信號處理技術對數據進行分析，才能達到維護汽車電子系統的目的。近幾年來，人們對汽車的安全問題給予了高度重視。為此，汽車電子研究將汽車防沖撞功能和與安全行駛相關的內容列為重點研究對象。數字信號處理技術就能為汽車電子研究解決好這一難題。圖像進過相機拍攝后，利用數字信號處理技術對圖像進行過濾和處理，就能在汽車駕駛電子系統中清晰顯示出來，以此為人們安全出行提供可靠保障。

3 對數字信號處理未來前景的展望

向低能耗和個性化發展趨勢靠攏。首先，相關數字化處理技術人員可以將幾個數字信號處理芯片、外圍電路單元、專用處理單元集中到一個芯片上，最終形成一個數字信號處理系統集成電路。這樣一來不僅縮小了體積。而且便于攜帶。美國作為一個在全球應用數字信號處理技術最廣泛的國家，已經將這項技術應用于企業生產、家庭生活和交通行業等方面。

隨著各種數字化產品的應用：數碼相機、智能手機、平板電腦，大大刺激了市場對數字信號處理技術的需求。從目前發展情況來看，數字信號處理技術主要向這幾方面發展：與單片微型計算機相結合，構成雙核平臺，大大提高數字化產品質量;改進數字信號處理系統內核整體結構;提升數字信號處理運算速率和降低功能損耗。

4 結束語

通過以上分析可得知：數字信號處理技術對人類生產和生活都具有重要作用，為人們生活帶來了極大方便。隨著全球化發展進程的加快，數字信號處理技術取得了突飛猛進的進步，實現了多方面領域的目標，為構建富強、民主、文明、和諧的社會主義國家貢獻了一份力。但是，數字信號處理技術在發展過程中也存在著不足，需要科研人員不斷研究和創新，期待我國的數字信號處理技術在世界的舞臺上發光發彩。

[1]劉明亮,朱江淼.數字信號處理對電子測量與儀器的影響研究[J].電子測量與儀器學報,2014,(10)：1041-1046.

[2]楊智明,彭喜元,俞洋.數字信號處理課程實踐型教學方法研究[J].實驗室研究與探索,2014,(09)：180-183.

為了迎合更多人的消費需求，數字信號處理技術不斷發展，

Design and simulation of uav control law

Ma Zhannan
(jiangnan electromechanical design institute, Guiyang Guizhou, 550000)

This paper is a basic exploration and research in the field of uav control technology. Because I was the first time contact flight control of this new field, and the department in the accumulation of the early stage of the research in this field is very few, is under the guidance of a mentor to overcome the difficulties, has made certain progress, but in terms of its depth, and also is shallow, on some issues of research has not go deep into the essence of flight control.

Digital signal processing; development; application