現代數字信號處理技術的應用和發展前景

韓超

摘要：社會經濟快速發展促進了數字信號技術的應用，當前圖像、視頻以及音頻等均可當成模擬信息予以處理，在處理數字信號的過程中其關鍵設備為DSP，該設備的應用能夠有效轉化模擬信號，更加容易被計算機所接收。為了能夠進一步促進電子信息工程的發展，就需要對數字信號技術進行合理的應用，通過不同的處理方式對圖像與視頻等進行有效處理。

關鍵詞：現代數字信號處理技術;應用;發展前景

引言

在當今的信息化時代之中，數字信號處理技術以一種全新的技術形式被應用到社會的各個領域，并憑借其自身的顯著優勢，在各個領域之中發揮了強大的作用。基于此，本文主要研究了數字信號處理技術特征、應用、發展前景。

1數字信號處理技術特征

數字信號的處理技術，其本質就是要針對數據信息實施提取和轉換，把信息數據從諸多干擾、噪聲環境當中提取出來，實施對應的轉換，將其轉變成為易于被機器、人進行識別的一種形式。其具有良好的精準度、靈活性，并且其可靠性系數也更高，其能夠對多維信號實施處理，也能夠實現大規模的集成生產，并且為時分復用奠定了基礎。信號處理通常都是采用模擬方式，可是這一方式的參數修改非常困難，模擬器對周邊環境變化的反應并不敏感，因此其逐漸也就從歷史舞臺上退出來了。隨之出現的數字信號處理技術，實際上主要應用的是二值邏輯，其對環境當中的電路噪聲、溫度等，都有非常良好的適應能力，并不會由于其電路噪聲、溫度等的變化，致使電路邏輯出現翻轉變換，穩定性也更為良好，能夠在短波接收設備中進行推廣應用。數字信號的處理技術，能夠基于軟件對處理過的參數實施修改，也就是說其靈活性更為良好。伴隨芯片技術的持續發展，芯片技術給數字信號的處理技術帶來更為良好的環境與支持，也就是說，數字信號處理技術的集成度更為良好，數字信號處理技術的高速處理結構在不斷強化，其中包含很多并行結構，并且積極進行推廣和應用，對數字信號的處理能力、響應速度等也進行了合理有效的提升。數字信號的處理技術，使用的就是數字方法，把散落的符號、數字等實施處理的一門技術，并且在此基礎之上在短波收信設備中進行實際應用，獲得非常良好的通信效果。

2現代數字信號處理技術的應用

2.1在移動機器人領域的應用

數字信號處理技術在移動機器人設計領域也具有重要作用，在多數新型移動機器人的控制系統構造中，它的移動以及運作多數是基于USB總線來完成的，通過移動控制卡實現對機器人的控制，便于建立分布式的環境探測系統，以此實現構建周圍環境地圖的目標，并對設定的目標內容進行跟蹤以及定位操作，同時可借助環境探測系統實現導航以及躲避障礙物，而數字信號處理器便是運動控制卡的核心內容。因此，數字信號處理器在計算機的移動控制卡設計中產生著影響步進電機的適應性作用，其中，以移動機器人的操作為例，機器人首先需要借助步進電機采集外部環境的數據，并通過USB總線向上位計算機傳輸收集到的環境信息數據，在由上位計算機對其數據進行分析并發送相關的操作指令。上位計算機需要將機器人收集到的環境數據信號進行轉換，才能夠將其轉為換能夠被機器人所識別的脈沖信號，最后通過輸出脈沖信號來實現對機器人步進電機的控制，進而以此實現操作機器人運動的目標。數字信號處理技術以及數字信號處理器具有重要的作用，承擔著將數字信號轉換為脈沖信號的任務，通過數字信號處理器才能夠使機器人輸出信號，才能夠控制機器人的運動。

2.2在汽車電子領域的應用

在最近這些年，隨著改革開放進程的不斷推進和人們生活水平的持續提升，我國人民所擁有的私家車數量也越來越多，人們對汽車行駛安全以及防沖撞能力的重視程度也越來越高。作為幫助司機了解詳細路況信息的設備，汽車電子系統已經逐漸變成了汽車上不可或缺的重要系統。該系統主要通過現代數字信號技術處理汽車攝像頭所拍攝到的數據，并把處理所得圖像展示在司機面前，以此來為司機提供更具參考價值的信息。假如在進行相應數據圖像信息處理的時候，沒有應用DSP技術的話，最終處理所得的圖像會非常模糊，影響到司機對路況信息的把控，甚至會導致交通意外事故發生。

2.3在短波通信領域的應用

數字信號處理技術在短波通信中具有對信號通道進行擴頻、音頻信號處理、信號通道的數字化以及信號通道掃描的作用，且還承擔著圖像傳輸以及傳真等任務。因此，數字信號處理技術在短波通信中具有重要作用，而在短波通信中，數字信號處理技術主要是對短波通信中的射頻信號進行處理，之后再通過中頻信號對信號模塊繼續數字化處理，最后才能夠完成對音頻信號的傳輸。因此，數字信號處理及時是當前時期短波通信中的重要技術內容，是實現短波通信的重要基礎內容。而數字信號處理技術在短波通信中除了輸出音頻信號外，還承擔著對基帶信號進行數字量化以及輸出ACG控制信號的作用，而這兩種信號不同于短波信號中的音頻輸出，其主要是為了實現對信號波形的分析，所以ACG信號主要是對信號進行放大增幅以及前端模擬操作，使其能夠在給終端設備傳輸信號時避免因為信號量化而形成的噪音。

3現代數字信號處理技術的發展前景

從當前發展來看，數字信號處理技術隨著當今不斷的發展與壯大，已經廣泛地被人們所接受，也被應用到各種領域當中，然而在數字信號處理技術未出現之前，我國通常采用的都是微處理器，這種處理器的缺點就是只能對信息進行簡單的處理，不能對復雜的信息進行處理，根據這一缺陷，相關技術人員對這種微處理器進行了相關改進，由此數字信號處理技術就誕生了。隨著當今科技的不斷進步，數字可處理技術也在不斷的發展與創新。DPS的出現更是推動了數字信號處理技術的進一步發展，這項技術出現之后數字信號處理技術也在不斷地發展和創新，為了能夠滿足人們日益增長的對數字信號的需求，未來數字處理技術將會更加著重于提高處理的速度，并在最大程度上的減少資源的消耗。在未來會加強對數字處理技術結構上的研究，比如說可能會加入一些高級的代碼，就目前為止，在數字處理技術中被廣泛應用的就是c語言，這種處理技術的加入使得數字處理技術在應用上更加靈活方便，能夠根據不同的顧客情況進行實際調整，極大程度的滿足了顧客的需求。在未來，這項技術會不斷的被開發，不同的結構型號也會出現，科技人員在這一技術方面將會進行不斷的探索。

結語

隨著科學技術不斷進步，計算機以及數字信號處理技術也被越來越多的應用到了各個領域當中，并取得了非常顯著的成果，為人們的日常工作生活提供了非常大的便利。同時，在大數據時代，DSP技術還在持續的發展進步，其應用僅僅是處在初級階段。所以，相關從業人員必須要跳出傳統觀念的束縛，通過不斷的知識學習來增強自身的專業素養，并結合實際需要進行DSP技術的廣泛應用，這樣才可以使人們的生產生活得到有效轉變，為我國現代化事業的進一步發展做出更大貢獻。

參考文獻

[1]周麗榮.基于FPGA的數據處理技術在導航雷達數字信號處理的應用[J].艦船科學技術，2019，41（20）：100-102.

[2]顏普，吳東升，汪莉麗.《數字信號處理》中幾種重要變換關系的探討[J].廊坊師范學院學報（自然科學版），2019，19（03）：99-101+105.

[3]劉幫星.淺談數字信號處理技術在電子信息工程中的應用[J].計算機產品與流通，2019（09）：61.

[4]胡泊.現代數字信號處理的應用和發展前景[J].信息系統工程，2017（02）：113.