電子信息工程中數字信號應用實踐

◆李心慧

電子信息工程中數字信號應用實踐

◆李心慧

（工業文化發展中心 北京 100035）

近年我國電子信息工程發展迅猛，并取得了突出的發展成就。隨著電子信息工程對于技術創新要求的不斷提高，各先進技術在該領域的應用日漸廣泛。大數據發展背景下數字信號技術使公眾生產生活發生巨大轉變，相關技術人員借助該技術處理各類圖像及視頻，以此為基礎不斷優化信號處理水平，同時建立起有效措施確保數字信息的規范性，為電子信息工程實現可持續發展奠定基礎。本文首先分析電子信息工程中數字信號的應用現狀情況，隨后提出未來數字信息應用實踐的有效對策。

數字信號；電子信息工程；應用研究

1 在電子信息工程中數字信號的應用現狀

與西方國家相比，電子信息工程在我國的發展尚處于初步探索階段，未來發展步伐需要加快，同時要在確保實踐應用效果的基礎上使成本支出有所降低，繼而贏得經濟與社會的雙重效益。在這一現實背景下，數字信號技術脫穎而出，該技術在軟件無線電、移動機器領域及短波通信等方面均實現廣泛應用，并為其未來發展提供無數可能。

1.1 在移動領域中的應用

首先分析電子信息工程中數字信號在移動領域中的技術應用，該技術能夠對電子信息工程內有關的數字信息開展有效的管理及針對性的控制，同時在發出相關命令后同步開展處理，實現數字信息的同步保存及管理。現階段我國運用數字信號在電子信息工程的移動機器人領域開展全面應用，移動機器人為當今高新技術集成后的新興產物，其借助控制系統平臺以完成對機器人移動品質的控制，同時移動控制操作系統借助信息處理技術確保控制作業得以完成，相關人員經由數字信號強化對機器人的管控，在可實現準確定位機器人所在位置及距離的同時，完成機器人運行軌跡的導航，經由運動控制卡作為基礎介質實施對機器人的實時控制與有效管理，使移動機器人領域的技術得到快速發展。

1.2 在軟件無線電中的應用

我國無線電通信近年實現了快速、蓬勃的發展，其中軟件無線電具有不可替代的核心地位。我國在最初主要借助軟件無線電優化軍事管理，完善信息分析及處理，隨著無線電日漸發展到民用領域，各種民用移動無線通信借助數字信號處理DSP實現數字信息處理水平的提高。隨后相關人員有效發揮其積極作用，以軟件無線電為對象對其信號開展前期調制、中期譯碼與后期分離，確保信號最后轉換成需要的種類，以完成信號模擬數字化，并與無線天線彼此間形成無線統一。軟件無線電本身即為模擬通信系統結構，其基于軟件操作來達成通信需求的實現。在此通信過程中，軟件無線電的射頻A/D變換器使模擬信號完成對數字信息的轉換，以此為基礎實現軟件無線電的技術提升。數字信號作用下，軟件無線電可完成中頻信號的批量化數字處理，使處理速度得到大幅度提高。同時，數字信號在信號完成轉換后可開展信號的變頻、濾波等實際操作，確保完成二次采樣。就軟件無線電應用數字信號的整個轉換過程如下圖1，無線電射頻前端與計算機為其硬件，通過對無線電軟件的分析和特殊優化的數字信號處理，建立起信息處理庫，隨后無線電中間件、操作系統、主板及RF寬基帶共同作用，完成數字信號芯片在軟件無線電的技術應用。

圖1 軟件無線電中數字信號處理技術的應用

1.3 在短波通信中的應用

就短波通信領域的技術應用而言，數字信號技術為其中應用最廣泛的技術類型。現階段我國短波通信在各領域具有較好的普及性，典型的有圖像靜態、音頻信號等等多個層面的處理。當然就短波通信而言，數字信號處理技術作為可使其優勢得到有效發揮的介質，唯有在短波通信中真實應用了數字信號處理技術，方可確保對短波通信實現管理。短波通信的低速EPROM/溫補晶振、復位電路與液晶模塊、高速RAM一起作用，在主處理器與多功能鍵盤的輔助下，完成數字信號技術在短波通信中的應用，如下圖2。

圖2 數字信號處理技術在短波通信領域中的應用

2 推進電子信息工程中數字信號應用實踐的有效對策

2.1 加強數字信號技術推廣

有代表性的電子信息工程中應用數字信號處理技術的實踐過程內，各企業相關管理與作業人員均要重視對全員的數字信號技術的培訓，定期組織員工進行相關知識、技能的培訓，確保工作人員基于電子信息工程視角來了解數字信號的內涵及外延，防止在電子信息工程實踐應用數字信號技術時因人為操作失誤而產生損失。各電子通信企業可考慮從外界招聘有豐富經驗的信息工程與數字信號方面的專家，以員工為對象進行知識講解與技能培訓。就數字信息技術的實際培訓工作而言，即要通過培訓使員工掌握數字信號相關理論知識與實踐技能，就我國現階段電子信息工程的發展來說，科學利用數字信號來分離并轉換其中有用的信息，一定要以確保模擬信號設備的靈敏度為前提，學會運用該技術處理電子信息工程中的信號，使員工可了解并學會區分模擬與數字兩類信號。另外專家也可借助多媒體融合傳統講授方式，同時在培訓結束后，對員工培訓知識的掌握進行評估，以強化員工對數字信號技術關鍵知識與技能的掌握，使員工自如地運用知識完成對工程研發與技術應用環節的管理與控制，使數字信息技術得到有效的推廣與應用。

2.2 優化處理運動控制卡

技術人員若想真正借助數字信號處理技術提升其在電子信息工程內實踐應用的有用性，則要完善對運動控制卡的管理、控制及維護。所謂運動控制卡即為基于PCI總線的集成度與可靠度均高的脈沖式運動控制卡。以穩定機器人設計及制作水平為前提，經由步進電機施行對運動控制卡的實時監管，建立起移動機器人的分散型探測環境，使其完成移動的基礎是運動控制卡提供的信息反饋，以此為基礎順利識別并規避移動時遇到的各類前進阻礙。與此同時，為使移動機器人有效提升各項能力，技術人員要借助數字信號技術對機器人開展全面的優化與系統的管理，確保在移動控制的整個過程里，運動移動卡可使機器人能力實現大幅度提升。如機器人移動時，數字信號完成對接收模擬信號的處理后，機器人可以自行將信號傳送，機器人內置的步進電動機依照信號做出與之匹配的動作。在此操作過程里，數字信息處理器對于轉換及優化機器人移動動作的作用不言而喻，所以相關技術人員唯有持續改進并升級數字信號，利用好數字信號技術方可確保機器人運動技能得到真正提升。為明確數字信號處理器的作用，技術人員可分設兩組機器人開展對比操作，其中一組機器人安裝數字信號技術需要的處理器，另一組則不內置安裝處理器，隨后同時開展外界環境信息的收集與管控，輸入各類信息后比較兩個小組中的機器人運行軌跡后可知，安裝了處理器并控制好運控制卡的機器人運動更靈敏、有效。

2.3 提升電子信息設備質量

數字信號處理技術若想取得多個領域的長遠應用，且在激烈的市場競爭中實現健康發展，則必須要以適合現實需要為前提。這就要求相關信息設備質量的保證，只有依靠有品質保證的數字處理裝置，方能充分發揮出數字信號的真正作用。基于此，數字信號技術對硬件設備的性能、品質和穩定性提出明確要求，即保障電子信息裝置的器件質量與功能符合相關國家及行業等生產標準，設備生產廠家同樣要具備相應生產資質，定期對電子設備進行質量監測，為數字信號技術的應用奠定扎實基礎。

2.4 強化關鍵技術開發

我國現代化包括數字信號技術在內的信息技術發展迅猛，但就實際發展來說對比國外依然存在較多需要改善之處，如現階段我國以電子信息工程為對象的核心技術開發尚未實現質的突破。未來我國相關企業要以集成電路、新型顯示、高端軟件等等基礎關鍵共性技術為重點，強化研究與開發，同時集中全力推進人工智能、大數據、數字信號技術等前沿領域的創新，鼓勵以電子信息工程為主體，開展產學研合作以推進數字產業核心技術的成果轉化。同時國家出臺鼓勵電子企業參與我國數字技術領域的相關標準制定，對在其中起到主導作用的數字技術企業給予政策及資金方面的支持。

3 結語

近年我國經濟的快速進步與國民生活的持續提升，電子信息工程取得持續性發展。其作為與國民生產及市場經濟密切相關的核心構成部分，信息工程領域應用技術水平的提升迫在眉睫。從我國電子信息工程發展歷程可知，未來電子信息工程若想保持健康、有序地發展，則一定要強化數字信號這一先進技術在本領域的實踐應用能力，借助數字信號技術獨有的精準、高效等優勢使電子信息工程在國民生活得到更深入的發展，繼而促進電子信息工程與數字技術同步發展。

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