數(shù)字電子技術的設計與創(chuàng)新研究

范蘊秋

（遼寧建筑職業(yè)學院，遼寧 遼陽 111000）

1 數(shù)字電子技術的發(fā)展歷程和應用意義

隨著數(shù)字電子技術的快速發(fā)展，數(shù)字電子技術已經(jīng)成為了科學界研究最廣的領域之一。具體的來說，數(shù)字電子技術根據(jù)其研究的方向的不同，還可以分成數(shù)字電子技術和模擬電子技術。根據(jù)構成數(shù)字電子技術的各種構件來說，數(shù)字電子技術已經(jīng)經(jīng)歷了幾代的發(fā)展（從20世紀40年代誕生的電子管、20世紀50年代誕生的晶體管、20世紀60年代誕生的小規(guī)模集成管、20世紀80年代誕生的中等規(guī)模的集成管、20世紀90年代誕生的大規(guī)模集成管，一直到目前所使用的超大規(guī)模集成電路），可以說，數(shù)字電子科學技術應經(jīng)發(fā)展到了相對比較成熟階段。近幾年來，更加智能化的邏輯器件也開始誕生，這就為數(shù)字電子技術的進一步完善設計提供了可能。與此同時，隨著半導體研究技術的逐步成熟，數(shù)字電子技術的有效依托——電子計算機設備也開始得到大規(guī)模的更新，可以說，數(shù)字電子技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)成為了當今信息化世界的支撐領域之一。

2 數(shù)字電子技術設計的優(yōu)勢

在進行數(shù)字電子技術的設計應用的過程之中，往往是要將模擬信號轉化成為數(shù)字信號之后，再進行在數(shù)字處理器上的分析處理過程。具體的來說，在進行數(shù)字電子技術的應用過程之中，應當先利用傳感器設備進行對從自然界之中所獲取的連續(xù)的信號波進行濾波處理（除去在信號波之中的干擾波）以及去噪處理，最后，在經(jīng)過相應的數(shù)字信號轉化設備，將這些信號波轉換成為數(shù)字信號，也就是數(shù)字電子技術之中經(jīng)常使用的“0101”數(shù)字信號。在進行信號波處理的過程之中，通過數(shù)字電子技術設計，將信號波轉換成為數(shù)字信號有著以下幾個方面的優(yōu)勢：

（1）如果不把信號波進行數(shù)字化轉化處理，那么信號波就會具有無數(shù)個可能出現(xiàn)的波形，一旦在進行處理分析的過程之中，波形出現(xiàn)了變化，就很有可能會導致處理過程出現(xiàn)偏差和失誤。在這個過程當中，如果首先把信號波轉換成為了數(shù)字信號，就可以將波形的轉換控制在兩種波形之中（一種是高電平波形，一種是低電平波形），通過這樣的數(shù)字化處理方式，可以為數(shù)字信號的傳輸和分析處理提供途徑；

（2）一般情況下，如果不把模擬信號進行數(shù)字化轉化處理，那么信號波將會是一串具有著多種多樣的波形的信號波，在進行信號傳輸?shù)倪^程中，這些信號波很容易受到來自外界的干擾，這些干擾因素不僅僅會在模擬信號傳輸?shù)倪^程之中對模擬信號產生干擾，還會在信號進行處理的過程中產生影響，最終導致所獲取的數(shù)據(jù)信息產生誤差，進而導致最終得到的數(shù)據(jù)處理結果和正確結果存在偏差。而采用數(shù)字化信號處理的措施，就可以針對高電平波形以及低電平波形對數(shù)字化信號進行編碼處理，通過這樣的方式，就可以有效地保證數(shù)字化信號不受到外界波的干擾，提升數(shù)字化信號的傳輸穩(wěn)定性，提升數(shù)字化信號的處理精確程度。

3 數(shù)字電子技術的設計內容

自20世紀70年代以來，數(shù)字電子技術在世界范圍內的應用越來越廣泛，對于信號波的數(shù)字化處理方式也逐步在電子信息領域得到廣泛的應用，數(shù)字化信號已經(jīng)成為了信息傳輸和處理的主流手段。

（1）USB總線微波功率計的設計內容。目前，數(shù)字電子技術的應用已經(jīng)延伸到了對于虛擬儀器之中的應用，與此同時，輔助計算機設備之中的軟件開發(fā)設計過程，可以有效制定出USB總線微波功率計，并通過USB總線微波功率計有效的實現(xiàn)對微波功率的傳輸和收集處理。一般情況下，USB總線微波功率計主要包括微波信號檢測電路、USB數(shù)據(jù)通信接口這兩部分組成，在設計的過程之中，要按照以下2個步驟進行設計：

首先，進行對于USB總線微波功率計的探測器設計，該部分的設計要對USB總線微波功率計所要進行收集的微波信號的頻率進行嚴格的分析處理，制定出合適的微波探測器。

圖1 USB總線微波功率計設計結構圖

其次，要針對USB總線微波功率計的微波信號檢測電路芯片進行設計，具體的來說，設計的過程之中，要充分考慮到USB總線微波功率計所要進行收集的微波信號之中所具有的雜波、噪聲，并對微波頻率進行累加處理，并可以對微波信號進行相應的修改操作，保證USB總線微波功率計所收集到的數(shù)據(jù)信息是穩(wěn)定的數(shù)字化信息；最后，要針對USB總線微波功率計的通信接口進行設計，該部分主要是對要進行傳輸?shù)臄?shù)字化信息的數(shù)量和傳輸速度進行設計，并根據(jù)數(shù)據(jù)處理部分所提供的數(shù)據(jù)信息進行對收集到的數(shù)據(jù)信息的分析處理工作。與此同時，在進行對USB總線微波功率計的設計過程之中，要充分應用高度集成化的數(shù)字電子技術，幫助設計出來的USB總線微波功率計具有體積小、測量準確度高的特點，保證USB總線微波功率計和電子計算機設備之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠ヅ涠雀?，?shù)據(jù)傳輸速度快。

（2）雷達接收機的設計內容，隨著我國數(shù)字電子技術的進一步發(fā)展，數(shù)字電子技術已經(jīng)可以應用于高新技術領域，并在高精密度的電子設備的設計應用過程中發(fā)揮重要作用。以雷達接收機為例，在進行雷達電子接收機的設計過程當中，主要要保證電子接收機具有著足夠的抗干擾能力，這就需要在進行抗干擾能力的設計過程當中，充分的應用到數(shù)字電子技術，將雷達電子接收機轉換成為數(shù)字接收設備。雷達接收機的設計結構簡圖如圖2所示：

圖2 基于數(shù)字電子技術的雷達接收機設計結構簡圖

在進行雷達接收機的設計過程之中，主要針對的是進行噪聲的處理、抑制雷達電路之中的雜波干擾情況。針對這樣的情況，在進行數(shù)字電子技術的設計過程之中，要充分考慮到對于數(shù)字變頻技術的設計以及數(shù)字濾波技術的研究，提升雷達設備的抗干擾能力。

4 數(shù)字電子技術的創(chuàng)新發(fā)展路徑

隨著數(shù)字電子技術的進一步發(fā)展，社會對于數(shù)字電子技術的要求也越來越多，市場對于數(shù)字電子技術的需求也開始向深層次發(fā)展。在這樣的背景下，就要求在進行數(shù)字電子技術的研發(fā)的過程之中，充分地注意到滿足市場的需要。目前，數(shù)字化發(fā)展方向已經(jīng)成為了電子科學技術的未來發(fā)展趨勢。經(jīng)過專家學者的多年研究，可以發(fā)現(xiàn)，我國的數(shù)字電子設備正在以前所未有的速度進行發(fā)展，而產生這種高速發(fā)展的原因就在于可編程的邏輯元件的出現(xiàn)。與此同時，半導體技術的飛速發(fā)展也是促進數(shù)字電子技術發(fā)展的另一個重要因素。

具體的來說，隨著半導體研究水平的逐步提升，半導體的研究已經(jīng)達到了微米化水平，在這樣的背景下，計算機數(shù)字化電子芯片的集成水平可以達到千兆的配置，頻率也達到了千兆Hz以上，對于數(shù)字化信息的傳輸速度也可以達到幾十億次（每秒鐘），這就決定了數(shù)字電子技術正在迎來一個新的飛躍發(fā)展時期。與此同時，隨著自動化電子設計技術的發(fā)展，數(shù)字電子技術的智能化程度進一步提升，這也是數(shù)字電子技術的未來發(fā)展趨勢。

5 結語

綜上所述，在進行數(shù)字電子技術的過程當中，首先要明確的就是數(shù)字電子技術是通過對數(shù)字化信號的傳輸和分析處理所實現(xiàn)的。因此，對于數(shù)字電子技術的設計與應用應當充分發(fā)揮數(shù)字化信息傳輸抗干擾能力強、容易去除雜波的優(yōu)勢，推廣數(shù)字電子技術的應用范圍。與此同時，隨著科學技術的不斷快速發(fā)展，在未來的數(shù)字電子技術設計應用過程中，應當充分結合先進的智能化技術，進一步提升數(shù)字電子技術的應用范圍和應用效果。

[1] 楊國華.數(shù)字電子技術課程教學改革的實踐與探索[J]. 陜西師范大學學報(自然科學版)，2011，(S1).

[2]張小梅,袁勁松.數(shù)字電子的綜合應用與課題設計及其電路解讀[J].科技廣場，2012，(3).

[3]劉玉宏,朱昌平.課內外相結合的電子技術實驗和課程設計改革[J].實驗室研究與探索，2011，(5).

[4]張杰,宋領赟.淺談數(shù)字電子技術的應用與發(fā)展[J].科技致富向導，2012，(35).

[5]陶忠.數(shù)字電子技術在網(wǎng)絡中的應用研究[J].硅谷，2013，(16).

[6]張雷.數(shù)字電子技術在網(wǎng)絡中的應用[J].無線互聯(lián)科技，2013，(3).

[7]吳霞,沈小麗,李敏,施閣.基于網(wǎng)絡環(huán)境下的“電路與電子技術實驗”改革[J].電氣電子教學學報，2010，(S2).