探析數(shù)字信號處理技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用

葉 星

（湖北經(jīng)濟(jì)學(xué)院，武漢 430205）

21世紀(jì)作為一個經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時代，各個行業(yè)都在突飛猛進(jìn)。經(jīng)過第三次工業(yè)革命，人類逐步進(jìn)入數(shù)字化的新時代，大數(shù)據(jù)時代的逐漸來臨，使各行各業(yè)都在廣泛地使用數(shù)字化技術(shù)，也是因此數(shù)字信號處理技術(shù)對人類來說越來越重要。所以對數(shù)字信號在各個行業(yè)的應(yīng)用探索對我們來說至關(guān)重要。

1 數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展以及應(yīng)用現(xiàn)狀

人們通常所說的數(shù)字信號處理技術(shù)是指我們?nèi)粘Ｉ钪羞\(yùn)用眼睛、鼻子、嘴巴所得到的外在信息以數(shù)字化的方式體現(xiàn)出來。這一技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在計算機(jī)以及偏向數(shù)據(jù)化的工業(yè)領(lǐng)域之中。我們常見的數(shù)字信號技術(shù)的應(yīng)用就是將日常生活中的圖片和視頻等等數(shù)字化的一項(xiàng)技術(shù)，它可以有效地避開大部分的干擾因素，快速地提取出人們所需要的信息，并運(yùn)用處理技術(shù)將過濾后的信息進(jìn)行有效的轉(zhuǎn)化，將最原始的信息轉(zhuǎn)化為可以被識別出的數(shù)字信息。傳統(tǒng)的數(shù)字信號處理技術(shù)大多是采用模擬的方式，這種方式擁有很多弊端，像是修改較為麻煩，不能快速有效的進(jìn)行模擬環(huán)境分析等等。現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)有效地修改了這些弊端，更加適應(yīng)了現(xiàn)代化的發(fā)展，并且被廣泛的運(yùn)用在各個行業(yè)之中，比如測試儀器儀表之中，更加簡化并且還提高了傳統(tǒng)儀表的功能、日常生活中我們使用的電腦更是以數(shù)字信號技術(shù)為核心所生產(chǎn)的產(chǎn)物、以及它在短波領(lǐng)域中都被廣泛地使用。

2 數(shù)字信號處理技術(shù)在通信領(lǐng)域的應(yīng)用

2.1 數(shù)字信號在短波通信領(lǐng)域應(yīng)用

短波通信具有傳輸距離遠(yuǎn)、抗毀性較強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛的應(yīng)用在軍事、海上、氣象當(dāng)中。數(shù)字信號在短波通信領(lǐng)域中被大量使用主要體現(xiàn)在兩個方面，第一方面體現(xiàn)在短波通信應(yīng)用中所廣泛使用的DRM技術(shù)。DRM系統(tǒng)主要應(yīng)用在30MHz以下頻，可以有效擴(kuò)大覆蓋的范圍，并且DRM系統(tǒng)功率低于傳統(tǒng)模擬調(diào)幅發(fā)電機(jī)，更加具有經(jīng)濟(jì)效益。最新的DRM技術(shù)用正交頻分復(fù)用的傳輸方式，可以使主業(yè)務(wù)值高達(dá)37到186kb每秒更加符合短波數(shù)字通信需要。

第二方面體現(xiàn)在對數(shù)字語言編碼的廣泛應(yīng)用。由于在短波通信中傳輸帶寬度有限因此在數(shù)字化處理中通常采用壓縮語言編碼的方式，語言編碼在實(shí)際應(yīng)用中一般遵循對各項(xiàng)屬性實(shí)現(xiàn)進(jìn)行折衷。Opus編碼器在技術(shù)層面有巨大優(yōu)勢，在水上通信使用角度可覆蓋窄帶和8khz到48khz、支持CBR和VBR、良好的PLC等等特點(diǎn)。基于開源的特點(diǎn)，可以使用編譯好的SO庫也可以根據(jù)自己的需求編譯SO庫然后投入使用。而短波電臺應(yīng)用Opus編碼優(yōu)勢在10kbps以上，可以讓短波電臺有效的避免使用其他編碼常出現(xiàn)的使用者接收到的頻率出現(xiàn)斷斷續(xù)續(xù)的現(xiàn)象，并且Opus編碼編碼相對其他編碼還有一個巨大優(yōu)勢就是經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，因?yàn)镺pus編碼是完全免費(fèi)的，科研人員可以隨時對Opus編碼進(jìn)行改進(jìn)，短波電臺使用Opus編碼可以提高經(jīng)濟(jì)效益，而且短波電臺還可以使用Speex編碼來對Opus編碼6kbps比特率頻率進(jìn)行補(bǔ)充達(dá)到更好的使用效果[1]。

2.2 數(shù)字信號在圖像通信中的應(yīng)用

隨著數(shù)字信號處理技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，以及集成電路技術(shù)的快速發(fā)展，圖像通信逐漸由傳統(tǒng)的模擬制逐漸向數(shù)字化進(jìn)行過渡。使用數(shù)字制圖像相對傳統(tǒng)的模擬制擁有很多優(yōu)點(diǎn)。比如可以達(dá)到多次中繼但是卻不會引起噪聲的積累、還可以做到運(yùn)用儲存的方式來實(shí)現(xiàn)多次重復(fù)，并且能通過一些特殊技術(shù)加強(qiáng)抗干擾等特點(diǎn)[2]。因此數(shù)字信號在圖像通信中被廣泛的應(yīng)用。這些應(yīng)用主要體現(xiàn)在怎樣運(yùn)用數(shù)字信息化達(dá)到減少圖像傳輸時的數(shù)碼率、縮短占用通用信道的頻帶、減少設(shè)備成本。其在圖像信息技術(shù)的壓縮時通常使用線性預(yù)測法和非線性預(yù)測法、變化法中的K-L變化法、Fourier變換法、平均信息法中的消隱時間法等等。數(shù)字信號處理是多維信號處理的一個分支，還有雷士圖像復(fù)原、增強(qiáng)識別等等一系列相關(guān)數(shù)字技術(shù)被廣泛的應(yīng)用在圖像通信領(lǐng)域中，以達(dá)到更好的解決圖像通信領(lǐng)域中常見的傳輸中經(jīng)常遇到的噪聲干擾、以及傳輸中如何有效地提高傳輸質(zhì)量、以及圖像傳輸中如何保持圖像的鮮明感、圖像的質(zhì)感、質(zhì)量等等一系列圖像通信領(lǐng)域會遇到的問題，都需要運(yùn)用到多維數(shù)字濾波、解卷積等等方法來滿足圖像信息傳輸?shù)男枰猍3]。同時通過數(shù)字化過濾不必要的信息，達(dá)到消耗較小、質(zhì)量比較輕、壽命相對較長的傳輸特點(diǎn)。

3 結(jié)束語

綜上所述，越來越多的行業(yè)已經(jīng)看到使用數(shù)字信號處理技術(shù)可以為他們帶來的優(yōu)勢，因此數(shù)字信號處理技術(shù)被許多行業(yè)重視。而且數(shù)字信號處理技術(shù)不僅在通信領(lǐng)域中起到巨大作用，在其他行業(yè)也表現(xiàn)出了其相應(yīng)的價值。在未來的發(fā)展中，數(shù)字信號處理技術(shù)將會應(yīng)用到更多領(lǐng)域中，為人們的生活提供更多幫助。