李 鵬（江南機(jī)電設(shè)計(jì)研究所,貴州貴陽(yáng),550009）

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基于新形勢(shì)下的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展研究

李 鵬
（江南機(jī)電設(shè)計(jì)研究所,貴州貴陽(yáng),550009）

摘要：由于受到計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展的影響，導(dǎo)致主流轉(zhuǎn)變成計(jì)算機(jī)數(shù)字時(shí)代，數(shù)字時(shí)代的主力軍就是數(shù)字信號(hào)處理這個(gè)不可缺少的技術(shù)。人們長(zhǎng)期以來(lái)關(guān)注數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展，數(shù)字信號(hào)具備廣闊的PC、儀表儀器、圖像圖形技術(shù)、通信等應(yīng)用領(lǐng)域，并且還進(jìn)行新的應(yīng)用領(lǐng)域的不斷挖掘，這也肯定會(huì)把數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)推向新的高度。除此之外，數(shù)字信號(hào)處理計(jì)算法則對(duì)處理器DSP結(jié)構(gòu)演變和發(fā)展予以掌控。本文在此背景下，簡(jiǎn)要說(shuō)明如今現(xiàn)階段數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)特點(diǎn)，另外還將短波收信設(shè)備當(dāng)中應(yīng)用信號(hào)處理技術(shù)當(dāng)成例子進(jìn)行說(shuō)明，最后展望數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)前景。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；數(shù)字時(shí)代；處理技術(shù)

由于人們更為廣的涉及機(jī)械設(shè)備、計(jì)算機(jī)、通訊等領(lǐng)域，逐步發(fā)展壯大數(shù)字信號(hào)處理。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)則是轉(zhuǎn)化聲音、圖片、視頻成數(shù)字信息技術(shù)。DSP就是可以有效使用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)功能的芯片或者處理器，在某些情況下還能夠?qū)⑵洚?dāng)成是信息處理之后再次將信息轉(zhuǎn)變成為模擬信息輸出?；诟髮用孢M(jìn)行分析，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)這就是處于數(shù)字信號(hào)處理環(huán)節(jié)當(dāng)中特別強(qiáng)實(shí)用性的理論性的應(yīng)用型技術(shù)，這其中有軟件技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理理論、軟件實(shí)現(xiàn)途徑、硬件技術(shù)等。以下則是對(duì)于新形勢(shì)下數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展情況作出簡(jiǎn)要的介紹。

1 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)特點(diǎn)

從本質(zhì)上來(lái)看，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)這就是提取和變換數(shù)據(jù)，通過(guò)在各種噪聲和干擾氛圍下提取與轉(zhuǎn)換信息，將其當(dāng)成是為人活著機(jī)器識(shí)別提供方便的形式。早期階段主要是借助模擬方法處理信號(hào)，可是修改參數(shù)存在特別多困難，模擬器往往會(huì)對(duì)周邊變化環(huán)境面臨比較低的敏感程度，這也就慢慢被人們所遺棄。隨后出現(xiàn)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)則實(shí)施的是二值邏輯，對(duì)于環(huán)境的溫度與電路噪聲存在比較強(qiáng)的適應(yīng)能力，絕對(duì)不會(huì)受到變化使得翻轉(zhuǎn)電路邏輯，穩(wěn)定性也比較強(qiáng)。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)還能借助軟件來(lái)修改處理的參數(shù)。靈活性比較強(qiáng)。而在持續(xù)發(fā)展的芯片技術(shù)，這樣也會(huì)將更多的好處和支撐提供給數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，其表現(xiàn)是比較強(qiáng)的高速處理能力與集成度，多種并行結(jié)構(gòu)可以為推廣與使用電路優(yōu)良繼承，還可以提升數(shù)字信號(hào)處理能力和響應(yīng)速度。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)其主要方法是數(shù)字，把離散的數(shù)字或者符號(hào)實(shí)施處理的技術(shù)，其主要工作就是將混雜在信號(hào)當(dāng)中的干擾剔除，使得采集信號(hào)多余成分減少，將其叫成數(shù)字濾波。除此之外，能夠按照某種方式把分離的多個(gè)信息碎片結(jié)合在一起的信號(hào)，或者是進(jìn)行一個(gè)信號(hào)當(dāng)中的某個(gè)分量增強(qiáng)，以便能夠做好分析與識(shí)別的強(qiáng)化。

2 短波通信中數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用

短波通信領(lǐng)域?qū)?shù)字信號(hào)處理技術(shù)的主要應(yīng)用則是處于擴(kuò)頻技術(shù)、鏈路質(zhì)量分析、信道探測(cè)、信道掃描、音頻信號(hào)處理、自適應(yīng)呼叫、信號(hào)數(shù)字化等方面。通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理模塊的運(yùn)用，這是憑借前端射頻信號(hào)模擬處理之后，中頻信號(hào)在輸入數(shù)字信號(hào)之后數(shù)字化處理模塊，最后將音頻信號(hào)、AGC控制信號(hào)、數(shù)字量化基帶信號(hào)等。在這些信號(hào)當(dāng)中，音頻模擬信號(hào)能夠直接輸出提供給終端用戶(hù)使用，AGC控制信號(hào)反映在模擬前端的放大器信號(hào)的增益和數(shù)字量的基帶信號(hào)，這就可以為頻譜分析和波形分析提供方便，這種信號(hào)也能夠提供給終端設(shè)備使用，有效預(yù)防多次量化模擬信號(hào)導(dǎo)致出現(xiàn)噪聲。在這里實(shí)施的是AD+PDC+DSP的模式設(shè)計(jì)數(shù)字信號(hào)處理模塊當(dāng)中的硬件構(gòu)造，憑借放大濾波之后中頻信號(hào)被輸入至高速模數(shù)量化，隨后輸入到下面能夠編程的變頻器降速、濾波、頻譜搬移之后輸出I/O分量，在此基礎(chǔ)上憑借基帶信號(hào)到數(shù)模相互之間轉(zhuǎn)換，將解調(diào)信號(hào)完成，輸出最后兩路模擬量音頻信號(hào)任務(wù)。

3 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)別的應(yīng)用

除了以上所提到的短波通信應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，還存在別的方面應(yīng)用，在這里再提到幾個(gè)例子進(jìn)行說(shuō)明。測(cè)試儀器與測(cè)量?jī)x表領(lǐng)域當(dāng)中，由于逐步發(fā)展的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，逐步取代之前的高檔單片機(jī)。測(cè)量?jī)x表與測(cè)試儀器當(dāng)中運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，能夠?qū)a(chǎn)品檔次和功能大幅度提升。新型數(shù)字洗好處理技術(shù)存在十分豐富內(nèi)部資源，能夠簡(jiǎn)化儀器上硬件電路，做到儀器儀表SOC速度和測(cè)量精度的準(zhǔn)確度實(shí)現(xiàn)。PC領(lǐng)域占據(jù)主流位置的是可編程數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，能夠聯(lián)系MPEG和高速通信技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)音頻和視頻形式的轉(zhuǎn)換。人們?cè)诮窈蟮腜C機(jī)當(dāng)中能夠按照自己需求將各種多樣式與多功能的DSP機(jī)處理。傳統(tǒng)助聽(tīng)器在很多功能上存在不足，這就導(dǎo)致絕大多數(shù)聽(tīng)覺(jué)障礙人士需求比較難滿(mǎn)足，這也就高度重視全新依靠數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的數(shù)碼助聽(tīng)器，這主要是數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)具備特別好的效果與性能，極大的改善聽(tīng)覺(jué)障礙患者的聽(tīng)覺(jué)。

4 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展展望

如今數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)基本上主要經(jīng)歷著四個(gè)發(fā)展階段，第一階段就是七十年代流行理論基礎(chǔ)階段，隨后則是八十年代廣泛運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)產(chǎn)品，在九十年代運(yùn)用這種產(chǎn)品達(dá)到頂峰，第四階段就是處于新年代再創(chuàng)造輝煌階段。如果沒(méi)有數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，那么只是憑借簡(jiǎn)單微處理器解決處理數(shù)字信號(hào)，可是MPU存在低下的處理速度，并不可以滿(mǎn)足高速度與高時(shí)效要求，這也就逐步被數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)替代，可是從開(kāi)始階段只是局限在理論階段，由于發(fā)展和廣泛應(yīng)用集成電路，這也就讓數(shù)字信號(hào)處理保持高速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理芯片的出現(xiàn)是一個(gè)十分重要的里程碑，這也彰顯數(shù)字信號(hào)處理轉(zhuǎn)變向小型化，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也得到跨越式發(fā)展。而在CMOS技術(shù)的進(jìn)步背景下，這也就導(dǎo)致產(chǎn)生第二代數(shù)字信號(hào)處理芯片結(jié)合CMOS技術(shù)，使得儲(chǔ)存容量和運(yùn)算速度得到極大提升。由于科學(xué)技術(shù)發(fā)展，這也就誕生第五代數(shù)字信號(hào)處理器件，隨后呈現(xiàn)光明的前景。

5 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著當(dāng)前數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)逐步不斷發(fā)展與不斷更新，這也就如同是一個(gè)不可枯竭的寶庫(kù)，這有待于人們對(duì)其做出不斷的發(fā)現(xiàn)與挖掘。通過(guò)比較二十年之前，數(shù)字信號(hào)處理的性能提高的不止一千五百倍，從這就呈現(xiàn)去革新力度，這對(duì)于當(dāng)前消費(fèi)者的的角度來(lái)看似乎還存在著比較多其他的技術(shù)選擇，可是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)占據(jù)主導(dǎo)位置這樣的情況不會(huì)出現(xiàn)改變。不管怎樣數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)不會(huì)出現(xiàn)盡頭，毋容置疑的就是新型的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)裝備存在著更加高級(jí)的編譯器，這也逐步邁向更大容量、更低功耗、更高速度的道路。

參考文獻(xiàn)

[1]王巍,劉淑瑞,楊正琳,王明耀,王振.“數(shù)字信號(hào)處理及VLSI設(shè)計(jì)”課程教學(xué)模式改革的探索[J].科學(xué)咨詢(xún)(科技?管理).2016(01)

[2]閆衍.高職院校數(shù)字信號(hào)處理課程教學(xué)改進(jìn)探索[J].才智.2016(05)

[3]張紅燕,李碧青,陳家勇.基于iBooks Author開(kāi)發(fā)多點(diǎn)觸控應(yīng)用軟件數(shù)字信號(hào)處理電子書(shū)[J].電子世界.2016(05)

[4]薛永剛,劉盾.探究“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)實(shí)踐與探索[J].中國(guó)新通信.2016(02)

[5]王崢,劉盾.《數(shù)字信號(hào)處理》課程教學(xué)方法淺析[J].中國(guó)新通信.2016(02)

[6]趙思琦.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展與思考[J].智富時(shí)代.2016(01)

[7]王志強(qiáng).數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展[J].電子制作.2015(01)

[8]陳文靈.數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展及其思考[J].電子技術(shù)與軟件工程.2015(01)

[9]李?lèi)?劉銀輝,趙航.發(fā)展性課程評(píng)價(jià)在“數(shù)字信號(hào)處理”課程中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào).2014(04)

Research on the application and development of digital signal processing technology based on the new situation

Li Peng
(Jiangnan Institute of mechanical and electrical design and Research Institute,Guiyang,Guizhou,550009)

Abstract：Due to the rapid development of computer technology,leading to the mainstream into the digital era,the main force in the digital era is the digital signal processing technology,the indispensable technology.People for a long time on digital signal processing techniques,digital signal with wide PC, instrumentation,image graphics technology,communications and other applications,and new applications in the field of continuous mining.This will certainly put the digital signal processing technology to new heights. In addition,the digital signal processing algorithm is to control the evolution and development of the processor DSP structure.Under this background,in this paper,a brief description of the now digital signal processing technology and development,digital signal processing technology,will also be short wave receiver application of signal processing technology as example,finally,the prospect of digital signal processing technology prospect.

Keywords：computer technology;digital age;processing technology