電子信息工程中數(shù)字信號的應(yīng)用研究

黃柏超

【摘要】數(shù)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(xiàn)代化發(fā)展提供充足驅(qū)動力。因此，本文以電子信息工程與數(shù)字信號概念為入手點，結(jié)合電子信息工程中數(shù)字信號應(yīng)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(shù)字信號應(yīng)用內(nèi)容及要點進行了簡單闡述。

【關(guān)鍵詞】電子信息工程 ?數(shù)字信號 ?計算機技術(shù)

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

一、電子信息工程與數(shù)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(shù)為代表的現(xiàn)代化技術(shù)，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(tǒng)開發(fā)、電子設(shè)備設(shè)計、電子設(shè)備應(yīng)用、信息系統(tǒng)集成等多方面內(nèi)容。

（二）數(shù)字信號

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

二、電子信息工程中數(shù)字信號的應(yīng)用

（一）電子信息工程中數(shù)字信號的應(yīng)用原則

為保證數(shù)字信號在電子信息工程中優(yōu)勢的充分發(fā)揮，應(yīng)在數(shù)字信號應(yīng)用于電子信息工程的整個過程貫穿綠色節(jié)能、科學(xué)合理、客觀全面原則。

首先，綠色節(jié)能原則主要指在數(shù)字信號應(yīng)用于電子信息工程時，應(yīng)嚴(yán)格控制各項數(shù)字信號處理指標(biāo)綠色環(huán)保節(jié)能性。借鑒數(shù)字電腦、數(shù)字電視、數(shù)字視頻光盤機等節(jié)能產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)經(jīng)驗，為整個社會提供更加節(jié)能環(huán)保的電子產(chǎn)品。

其次，科學(xué)合理主要指在數(shù)字信號應(yīng)用于電子信息工程時，應(yīng)立足電子信息工程項目確立背景，面向電子信息工程發(fā)展前景。結(jié)合電子信息工程特點，利用科學(xué)的方法，進行數(shù)字信號的處理應(yīng)用，保證數(shù)字信號在電子信息工程中的可發(fā)展性、可研發(fā)性。

最后，客觀全面原則要求在數(shù)字信號應(yīng)用過程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循電子信息工程客觀全面性原則，對數(shù)字信號處理應(yīng)用過程安全、穩(wěn)定性進行全方位檢查。綜合考慮電子信息工程創(chuàng)建形式、可獲得收益、經(jīng)營管理效益等因素，確定實踐價值較為突出的數(shù)字信號應(yīng)用方案。

（二）電子信息工程中數(shù)字信號的應(yīng)用內(nèi)容

移動機器人、軟件無線電、短波通信是電子信息工程中數(shù)字信號主要應(yīng)用模塊。首先，移動機器人中數(shù)字信號應(yīng)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(xiàn)PC上位計算機的精準(zhǔn)管控，還需要利用移動控制卡，對數(shù)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(shù)字信號在移動機器人中的應(yīng)用，可以PC上位計算機為核心，形成分布式探測系統(tǒng)，為定位跟蹤、跟蹤結(jié)果研究、針對性措施制定等工作開展奠定基礎(chǔ)。

其次，軟件無線電中數(shù)字信號應(yīng)用可以為我國通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)改善提供依據(jù)。其主要是利用數(shù)字信號處理器，結(jié)合通信軟件無線功能，在A/D變換轉(zhuǎn)換器（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）運行的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)數(shù)字變頻及無線電射頻信號調(diào)整。通過A/D變換轉(zhuǎn)換器在軟件無線電中數(shù)字信號處理中的應(yīng)用，也可以保證數(shù)字信號的準(zhǔn)確、平穩(wěn)性。

最后，短波通信中數(shù)字信號的應(yīng)用是信道質(zhì)量分析效率、信道掃描效率、信道數(shù)字化質(zhì)量提高的保障。在短波通信中，通過數(shù)字信號的合理應(yīng)用，可以保證電子信息工程中聲碼話傳真?zhèn)鬏敗㈧o態(tài)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(shù)字信號的應(yīng)用要點

首先，移動機器人中數(shù)字信號應(yīng)用要點為數(shù)字信號處理器運動控制卡。在移動機器人中數(shù)字信號應(yīng)用時，需要根據(jù)通用串行總線的開放式控制體系特征，選擇恰當(dāng)?shù)臄?shù)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(huán)境定位、地圖構(gòu)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(biāo)追蹤及地圖導(dǎo)航工作順利開展。

其次，軟件無線電中數(shù)字信號應(yīng)用要點為A/D部分處理。從當(dāng)前軟件無線電技術(shù)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(shù)字信號。因此，應(yīng)從采樣速率入手，對A/D部分進行適當(dāng)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(yīng)大于2.50倍信號帶寬。同時考慮到采樣速率過高會導(dǎo)致額外信噪比增益，因此，需控制信號帶寬動態(tài)范圍在60.0～80.0dB左右。

最后，在短波通信中數(shù)字信號的應(yīng)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(zhì)量。為促使定點DSP達到最大精度，應(yīng)以匹配數(shù)字信號數(shù)值表述為核心，對數(shù)字信號幅度進行適當(dāng)壓擴處理。

三、總結(jié)

綜上所述，數(shù)字信號是目前電子信息工程領(lǐng)域最熱門研究內(nèi)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(yīng)秉承綠色節(jié)能、科學(xué)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(shù)字信號的恰當(dāng)應(yīng)用，以便充分發(fā)掘數(shù)字信號優(yōu)勢，為電子信息工程穩(wěn)步、可持續(xù)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

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