桑雨澤
(石家莊精英中學,河北 石家莊 050000)
數字信號處理技術的簡單應用研究
桑雨澤
(石家莊精英中學,河北 石家莊 050000)
數字信號處理技術不僅能夠應用于通信領域和圖像圖形技術領域,還能夠廣泛應用在儀表儀器領域、PC領域。另外,在其他一些新的應用領域,數字信號處理技術也能夠發揮其巨大的作用。首先對數字信號處理技術的特點進行了簡要介紹,其次對數字信號處理技術的應用從短波通信、測量儀器、圖形圖像、汽車電子系統和其他領域5個方面進行了研究,最后對數字信號處理技術的發展進行了展望。
數字信號處理技術;短波通信;測量儀器;圖形圖像
當對計算機和通訊等多個領域進行研究之后,人們對數字信號處理也有了更為深入的研究。數字信號處理技術中有一些應用性較強的技術,比如硬件技術、數字信號處理理論、軟件技術及其實現途徑等。這些技術對通信領域的發展起到了較大的促進作用。
數字信號處理技術主要有3大特點,包括適應性強、穩定性強和靈活性強。通過采用數字信號處理技術,人們可以實現對數據的轉換,通過這種轉換,可以讓數據被人或機器識別。在最早的時候,信號處理技術使用了模擬處理的方法,該方法的一個較大的弊端就是參數的修改難度大。模擬器對環境的敏感度較低,所以模擬器逐漸被淘汰掉了。通過對數字信號處理技術進行分析,發現其適應性較強。該技術使用二值邏輯,能夠最大限度地適應環境的電路噪聲和溫度等多方面的影響。該技術的穩定性極強,很難出現電路邏輯的翻轉現象。另外,該技術的靈活性也較強,能夠借助軟件實現對處理參數的修改。在芯片技術得到飛速發展之后,數字信號處理技術也得到了進一步的發展,集成度提高,處理能力也增強。正是因為數字信號處理技術使用數字的處理方法,能夠進行數字濾波,這樣就能夠減少信號的干擾。
數字信號處理技術在短波通信中的應用較廣,主要包括信道掃描、音頻信號處理、傳真等。在短波通信的應用中,數字信號處理技術通過對前端信號進行模擬和處理,再對中頻信號進行數字處理,最后輸出的是音頻信號、AGC控制信號和數字量化基帶信號這3種主要信號。其中,音頻信號能夠直接被終端用戶獲取,AGC控制信號主要供終端設備使用,最后實行波形分析和頻譜分析。圖1為某單位一種應急短波通信系統的示意圖。

圖1 某單位的一種應急短波通信系統
在測量儀器領域,數字信號處理技術也能夠充分發揮其作用。在測量儀表或者測試儀器中,通過該技術的應用,能夠大大提升產品的功能。數字信號處理技術的應用,能夠使儀表和儀器的精確度提高。
在圖形圖像處理方面,數字信號技術的使用較為廣泛。在對圖形進行壓縮之后,我們不僅可以對月球的表面進行分析與研究,還可以弄懂“氣象云圖”的含義。此外,在分析宇宙星體的構成方面,該技術也能夠起到一定的幫助作用。
隨著科學技術的發展和人們生活水平的提高,我國的汽車使用量逐年遞增。據公安部交管局統計,截至2017年3月底,全國機動車保有量第一次突破3億輛,其中,汽車達2億輛;機動車駕駛人超過3.64億,其中,汽車駕駛人3.2億。如今,汽車數量的增長速度是驚人的。汽車的使用性能越來越好,這與科學技術的發展息息相關。其中,數字信號處理技術在紅外線和毫米雷達裝備中得到了廣泛應用。通過信號處理器,能夠對圖形數據進行有效處理,從而在一定程度上避免了駕駛事故的發生。
在語言信號的處理方面,運用數字信號處理技術不僅能夠對語言進行識別和理解,還能夠對語言進行合成和壓縮,這就為智能計算機的發展起到了較大的促進作用。在調制解調器領域,利用數字信號處理技術,可以將多媒體信息處理系統和通信系統聯系在一起。在我們日常使用電腦的過程中,我們有時候需要將視頻轉換為音頻,這個過程其實就用到了數字信號處理技術。在消除聽覺障礙方面,通過引入數字信號處理技術,可以研發出功能更加強大的數碼助聽器,為大量的有聽力障礙的人士帶來福音。
未來,數字信號處理技術會朝著高性能、低功耗、廣領域的方向發展。數字信號技術從提出到現在已經經歷了4個發展時期:①20世紀70年代。當時,數字信號處理技術才開始被提出。②20世紀80年代。這個時期,數字信號處理技術開始在一些領域得到應用。③20世紀90年代。這個階段是一個發展過渡階段。④20世紀的今天。在科學技術飛速發展的形勢下,數字信號處理技術必將迎來新的發展,應用范圍必將越來越廣。
當前,數字信號處理技術進一步發展,數字信號處理性能也逐步提升。從消費者的角度來看,雖然有其他技術可以選擇,但是數字信號處理技術的主導角色是很難發生改變的。可以預言,新的數字信號處理技術將朝著更大容量、更低功耗、更為高速的方向發展。
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TN911.72
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10.15913/j.cnki.kjycx.2018.02.140
2095-6835(2018)02-0140-02
劉曉芳〕