王曉冬，王志強(qiáng)

數(shù)字信號處理的發(fā)展研究

王曉冬，王志強(qiáng)

（煙臺海港信息通信有限公司，山東煙臺，264000）

本文概括了數(shù)字信號處理的主要特點(diǎn)，闡述了數(shù)字信號處理的發(fā)生和發(fā)展過程，總結(jié)了當(dāng)前數(shù)字信號處理的主要應(yīng)用領(lǐng)域，提出了在科技與經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的大背景下數(shù)字信號處理的未來。

數(shù)字信號；處理；應(yīng)用

1 引言

數(shù)字信號處理是一項(xiàng)將聲音、圖片、視頻等模擬信息轉(zhuǎn)化處理成數(shù)字信息的技術(shù)，簡稱為DSP。數(shù)字信號處理是對聲音、圖片、視頻等信息處理完成后，重新轉(zhuǎn)變成模擬信息輸出。數(shù)字信號處理技術(shù)主要包括硬件、軟件、理論等數(shù)字信號處理，探究和實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號處理算法。

2 數(shù)字信號處理的主要特點(diǎn)

數(shù)字信號處理具有成本低、傳輸快、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換靈活精確、設(shè)備體積小、抗干擾能力強(qiáng)等諸多特點(diǎn)。相對于模擬信號，具有無可比擬的優(yōu)越性。數(shù)字信號處理的理論基礎(chǔ)包括了微積分、概率論、統(tǒng)計(jì)學(xué)、隨機(jī)過程、數(shù)學(xué)等科學(xué)領(lǐng)域。數(shù)字信號處理穩(wěn)定性強(qiáng)，可靠程度高，溫度、濕度等外界環(huán)境條件都難以影響和干擾其工作過程。采用數(shù)字信號處理技術(shù)生產(chǎn)大規(guī)模集成電路，在存儲器內(nèi)存儲各種參數(shù)，利用數(shù)字設(shè)定、計(jì)算機(jī)控制等方法實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，不但減少了調(diào)節(jié)電位器、調(diào)節(jié)量和調(diào)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，還確保參數(shù)在較長時(shí)間內(nèi)保持不變，增強(qiáng)了穩(wěn)定性，提高了可靠性。

3 數(shù)字信號處理應(yīng)用領(lǐng)域

數(shù)字信號處理快速發(fā)展的原因首先是國內(nèi)外市場的巨大需求，其次是不斷廣泛應(yīng)用的集成電路。當(dāng)前，數(shù)字信號處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用于視頻傳播、圖像處理、聲音傳播以及軍事、醫(yī)療、通信等諸多領(lǐng)域。

3.1 儀表儀器領(lǐng)域

隨著數(shù)字信號處理技術(shù)在儀表儀器領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，傳統(tǒng)測量儀表和測試儀器所使用的單片機(jī)已被數(shù)字信號處理產(chǎn)品取代。數(shù)字信號處理技術(shù)資源豐富，能夠?qū)x表儀器的復(fù)雜的硬件電路進(jìn)行簡化處理。采用數(shù)字信號處理技術(shù)研發(fā)新的儀表儀器，能夠確保其測量的精度和速度，提升產(chǎn)品的使用質(zhì)量。

3.2 數(shù)碼領(lǐng)域

與傳統(tǒng)的光學(xué)照相機(jī)相比，數(shù)碼照相機(jī)的優(yōu)勢不單單是不再大量使用膠卷，還具有能夠通過數(shù)碼相機(jī)中光敏半導(dǎo)體原件將光學(xué)信號進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換和數(shù)字化的處理把圖像文件壓縮成較小容量在數(shù)碼相機(jī)的存儲器中存儲。用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行攝影拍攝時(shí)，照片可以應(yīng)用相應(yīng)的電腦軟件進(jìn)行明暗處理、色彩調(diào)節(jié)，提高照片的欣賞價(jià)值，提升照片的觀賞性。當(dāng)前，數(shù)字信號處理技術(shù)已成為數(shù)碼相機(jī)的核心技術(shù)，再加上數(shù)碼相機(jī)具有攜帶方便，操作簡單，照片處理可借助于電腦軟件等諸多優(yōu)勢，被越來越多的消費(fèi)者所接受和使用。

3.3 汽車領(lǐng)域

我國的汽車行業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高取得了很快的發(fā)展，隨之而來的是汽車電子廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展，數(shù)字信號處理技術(shù)與之密不可分。在汽車電子系統(tǒng)中，紅外線設(shè)備、雷達(dá)系統(tǒng)等電子原件功能的發(fā)揮主要依據(jù)的就是數(shù)字信號處理技術(shù)。隨著我國汽車數(shù)量的不斷增多，安全行駛問題引起了廣大汽車擁有者的關(guān)注，與汽車安全行駛關(guān)系最為密切的汽車防沖撞功能已經(jīng)成為當(dāng)前我國乃至世界汽車領(lǐng)域研究的核心。采用數(shù)字信號處理技術(shù)可以將這一問題很好的解決，汽車行駛過程中，采用攝像機(jī)將圖像拍攝存貯，采用數(shù)字信號處理技術(shù)對記錄的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，再通過設(shè)備進(jìn)行清晰的播放，為駕駛?cè)藛T的安全駕駛提供保障。

3.4 信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域

在信息網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)信息產(chǎn)品統(tǒng)統(tǒng)屬于信息產(chǎn)品，是網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化社會的一種形式。數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)信息產(chǎn)品獨(dú)立存在，傳播載體是電磁波，傳播形式是數(shù)字信號，同時(shí)可以在不同個(gè)體之間滿足信息的全部共享。當(dāng)前最為流行的電腦電視，主要采用的技術(shù)就是數(shù)字信號處理技術(shù)，電腦是主要的設(shè)備，電腦電視不僅具備播放電視節(jié)目傳統(tǒng)功能，還可以通過鍵盤、鼠標(biāo)等對電腦進(jìn)行控制操作，將電腦的優(yōu)點(diǎn)和電視功能集為一體。

3.5 通信領(lǐng)域

在我國的通信領(lǐng)域，數(shù)字信號處理技術(shù)是技術(shù)的主流和核心，是未來我國無線通信系統(tǒng)發(fā)展方向。數(shù)字信號處理技術(shù)在通信領(lǐng)域普遍應(yīng)用主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)的加密、可視電話、通信擴(kuò)頻等，對通信領(lǐng)域進(jìn)一步研究和探索離不開數(shù)字信號處理技術(shù)，新產(chǎn)品的研發(fā)和應(yīng)用也離不開數(shù)字信號處理技術(shù)。

4 結(jié)束語:

隨著科技的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，在世界范圍內(nèi)，數(shù)字信號處理具有很大的市場潛力，市場需求巨大。在美國，已經(jīng)將數(shù)字信號處理技術(shù)廣泛應(yīng)用于家庭生活、醫(yī)療衛(wèi)生、工業(yè)制造、汽車電子等諸多領(lǐng)域，對于我國而言，數(shù)字信號處理技術(shù)也在廣泛的應(yīng)用，同樣也具有很大的市場潛力和市場需求。人們對平板電腦、智能化手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等高科技電子產(chǎn)品的需求越來越大，在一定程度上刺激了市場對數(shù)字信號處理技術(shù)的需求。雖然依據(jù)現(xiàn)在的科技發(fā)展而言，數(shù)字信號處理技術(shù)已經(jīng)較為成熟，但是還具有一定的發(fā)展空間，具體而言，數(shù)字信號處理技術(shù)未來的發(fā)展方向主要是與MCU互相結(jié)合，一起建造雙核平臺；改造升級數(shù)字信號處理內(nèi)核的結(jié)構(gòu)；降低功耗，提高運(yùn)算速度。

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[5] 陳桂明等，應(yīng)用MATLAB語言處理數(shù)字信號與數(shù)字圖像，科學(xué)出版社，2000

Development of digital signal processing

Wang Xiaodong, WangZhiqiang

（Yantai SeaPort Information Communication Co., Ltd. , Yantai 264000, China）

This paper summarizes the main characteristics of digital signal processing, expounds the occurrence and development process of digital signal processing, summarizes the main application fields of current digital signal processing, and puts forward the future development trend of digital signal processing under the background of the continuous development of science, technology and economy.

digital signal；processing；application

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2019.03.028

TN98

A

1672-9129(2019)03-0078-02

王曉冬（1980—）男，主要研究方向或從事的工作：港口生產(chǎn)系統(tǒng)管理應(yīng)用。E-mail：bianjibu20080808@163.com