關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理的研究

馬占南

（江南機(jī)電設(shè)計(jì)研究所，貴州貴陽，550000）

關(guān)于數(shù)字信號(hào)處理的研究

馬占南

（江南機(jī)電設(shè)計(jì)研究所，貴州貴陽，550000）

隨著我國科學(xué)信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展也取得了顯著效果。在各國信息技術(shù)不斷更新的背景下，數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展用日新月異來形容也不為過。數(shù)字信號(hào)技術(shù)被應(yīng)用于生活的方方面面，人們的各種發(fā)展活動(dòng)也似乎都離不開數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的幫助。下文就針對數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展情況做了具體分析，并且闡述了其相關(guān)應(yīng)用。

數(shù)字信號(hào)處理；發(fā)展；應(yīng)用

0 引言

數(shù)字信號(hào)處理的簡稱是DSP，是一種通過數(shù)字信號(hào)芯片，將圖片、聲音、視頻等模擬信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息的一個(gè)過程。在這一過程中，采用數(shù)字方式對模擬信號(hào)進(jìn)行壓縮、變化、過濾、識(shí)別，最終轉(zhuǎn)化為實(shí)實(shí)在在的數(shù)字信號(hào)。21世紀(jì)是一個(gè)數(shù)字化的時(shí)代，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，為人類生活提供了方便快捷，同時(shí)為提高國家綜合國力奠定了基礎(chǔ)。

1 數(shù)字信號(hào)處理

數(shù)字信號(hào)處理的原理其實(shí)就是利用數(shù)字芯片對信號(hào)進(jìn)行分析和處理。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)被廣泛應(yīng)用的原因不僅是其具備處理速度快和運(yùn)行靈活的優(yōu)點(diǎn)，而且具備極強(qiáng)的抗干擾能力，不受亂碼影響。因此，人們要開始重視起數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)來達(dá)到方便生活的目的。相比一般信號(hào)處理技術(shù)，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)無論在設(shè)備還是技術(shù)方面，都具有高效率傳播、造價(jià)成本低廉、運(yùn)行方式精確靈活、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。對于一些模擬信號(hào)來說，數(shù)字信號(hào)的這些特點(diǎn)是無法超越的。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)得以快速發(fā)展的前提是具有一套完整的數(shù)字處理理論，在某種程度上具有提高和促進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展的作用。如果把數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)比作一棵樹，那么數(shù)字理論就是肥沃的土壤，數(shù)字信號(hào)處理實(shí)踐就是新鮮的空氣。樹木離開了土壤和氧氣都不能存活。只有將數(shù)字信號(hào)處理的理論與實(shí)踐結(jié)合起來，才能從根本上提高數(shù)字信號(hào)處理的可靠性和穩(wěn)定性。另外，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)能將各種參數(shù)存儲(chǔ)起來，并且通過微機(jī)控制和數(shù)字設(shè)定對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。這樣一來不僅減少了調(diào)節(jié)量、調(diào)節(jié)點(diǎn)和調(diào)節(jié)電位器，而且能夠長時(shí)間使得參數(shù)保持不變，大大提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性。綜合數(shù)字信號(hào)處理的各種優(yōu)點(diǎn)，人們要對其給予足夠重視，造福人類生活。

2 數(shù)字信號(hào)處理在生活中的應(yīng)用

在各種高新技術(shù)發(fā)展的今天，數(shù)字信號(hào)處理在生活中得到了廣泛應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理得到不斷發(fā)展的原因主要有兩個(gè)：市場需求的發(fā)展和集成電路的發(fā)展。下文就針對數(shù)字信號(hào)處理在生活中的各種應(yīng)用做了具體分析。

2.1 在音響設(shè)備上的應(yīng)用

在以前，人們主要是利用磁片和唱帶等方法進(jìn)行音樂娛樂活動(dòng)。唱片的主要原理是對聲音進(jìn)行模擬震動(dòng)，以此來在唱片上刻出槽紋路徑來記錄聲音。錄音機(jī)磁帶的工作原理是利用磁頭在磁帶上震動(dòng)對聲音進(jìn)行模擬信號(hào)記錄，最終記錄下聲音。自從數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的問世，人們對音樂的追求不再僅僅局限在磁帶和唱片上，開始向數(shù)字化信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展。第一張CD硬盤的出現(xiàn)就是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展的起源，不再依靠對聲音模擬刻錄，而是利用數(shù)字技術(shù)對聲音進(jìn)行了重現(xiàn)，極大豐富了人們業(yè)余生活。

2.2 數(shù)字化攝像的出現(xiàn)

在1991年的時(shí)候，柯達(dá)公司推出了世界上第一部照相機(jī)，標(biāo)志著數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)正式應(yīng)用于數(shù)碼攝像中。早在數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)展前，美國就利用這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星對太空照片進(jìn)行傳遞，后來被普通人民應(yīng)用。隨著數(shù)字技術(shù)的不斷創(chuàng)新，后來數(shù)字照相機(jī)問世了，打破了原有利用膠帶進(jìn)行照相的模式，開創(chuàng)了一個(gè)全新局面。數(shù)字照相機(jī)相比于傳統(tǒng)的光學(xué)照相機(jī)，能夠利用光敏半導(dǎo)體對圖像進(jìn)行數(shù)字處理和信號(hào)轉(zhuǎn)換，從而以很小的容量存儲(chǔ)在照相機(jī)內(nèi)。另外，數(shù)字照相機(jī)對于圖片的處理也比較方便，可以在打印機(jī)上打印圖片，在電腦上將一些不需要的照片刪除。目前，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)逐漸成為了相機(jī)制造的核心技術(shù)，受到了廣大消費(fèi)者的青睞。

2.3 在電視機(jī)和接收機(jī)上的應(yīng)用

數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)作為數(shù)字化信息技術(shù)的重要產(chǎn)物，在發(fā)展過程中不斷成熟，向?yàn)榭蛻籼峁└哔|(zhì)量、功能更強(qiáng)大、操作方式更簡便的數(shù)字電視服務(wù)發(fā)展。因此，在這一背景下，數(shù)字電視機(jī)和接收機(jī)被研發(fā)出來了。數(shù)字電視機(jī)的工作原理其實(shí)是通過在家中安裝電視機(jī)頂盒來接受電視臺(tái)發(fā)出的視頻信號(hào)，從而對視頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)碼、解碼、編碼，最終在用戶數(shù)字電視機(jī)上呈現(xiàn)出視頻。對比原有的模擬信號(hào)傳輸，這種數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)與傳輸方法，不僅使客戶在家中就能享受到更加安全、便捷的電視機(jī)服務(wù)，而且又保證了數(shù)字電視機(jī)畫面的清晰度和聲音洪亮度，備受數(shù)字電視機(jī)用戶喜愛。另外，數(shù)字化電視機(jī)的抗干擾能力更強(qiáng)，不易受到天氣問題而影響視頻信號(hào)的接收。

2.4 在汽車電子方面的應(yīng)用

隨著城化的不斷發(fā)展，汽車已成為了人們?nèi)粘Ｉ钪写降闹饕ぞ?。汽車電子?yīng)用也逐步發(fā)展起來，然而這些發(fā)展都離不開數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的幫助。汽車電子系統(tǒng)中的紅外線、雷達(dá)、監(jiān)控設(shè)備等都需要數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，才能達(dá)到維護(hù)汽車電子系統(tǒng)的目的。近幾年來，人們對汽車的安全問題給予了高度重視。為此，汽車電子研究將汽車防沖撞功能和與安全行駛相關(guān)的內(nèi)容列為重點(diǎn)研究對象。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)就能為汽車電子研究解決好這一難題。圖像進(jìn)過相機(jī)拍攝后，利用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對圖像進(jìn)行過濾和處理，就能在汽車駕駛電子系統(tǒng)中清晰顯示出來，以此為人們安全出行提供可靠保障。

3 對數(shù)字信號(hào)處理未來前景的展望

向低能耗和個(gè)性化發(fā)展趨勢靠攏。首先，相關(guān)數(shù)字化處理技術(shù)人員可以將幾個(gè)數(shù)字信號(hào)處理芯片、外圍電路單元、專用處理單元集中到一個(gè)芯片上，最終形成一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)集成電路。這樣一來不僅縮小了體積。而且便于攜帶。美國作為一個(gè)在全球應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)最廣泛的國家，已經(jīng)將這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)、家庭生活和交通行業(yè)等方面。

隨著各種數(shù)字化產(chǎn)品的應(yīng)用：數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)、平板電腦，大大刺激了市場對數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的需求。從目前發(fā)展情況來看，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)主要向這幾方面發(fā)展：與單片微型計(jì)算機(jī)相結(jié)合，構(gòu)成雙核平臺(tái)，大大提高數(shù)字化產(chǎn)品質(zhì)量;改進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)內(nèi)核整體結(jié)構(gòu);提升數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)算速率和降低功能損耗。

4 結(jié)束語

通過以上分析可得知：數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對人類生產(chǎn)和生活都具有重要作用，為人們生活帶來了極大方便。隨著全球化發(fā)展進(jìn)程的加快，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了多方面領(lǐng)域的目標(biāo)，為構(gòu)建富強(qiáng)、民主、文明、和諧的社會(huì)主義國家貢獻(xiàn)了一份力。但是，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在發(fā)展過程中也存在著不足，需要科研人員不斷研究和創(chuàng)新，期待我國的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在世界的舞臺(tái)上發(fā)光發(fā)彩。

[1]劉明亮,朱江淼.數(shù)字信號(hào)處理對電子測量與儀器的影響研究[J].電子測量與儀器學(xué)報(bào),2014,(10)：1041-1046.

[2]楊智明,彭喜元,俞洋.數(shù)字信號(hào)處理課程實(shí)踐型教學(xué)方法研究[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2014,(09)：180-183.

為了迎合更多人的消費(fèi)需求，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)不斷發(fā)展，

Design and simulation of uav control law

Ma Zhannan
(jiangnan electromechanical design institute, Guiyang Guizhou, 550000)

This paper is a basic exploration and research in the field of uav control technology. Because I was the first time contact flight control of this new field, and the department in the accumulation of the early stage of the research in this field is very few, is under the guidance of a mentor to overcome the difficulties, has made certain progress, but in terms of its depth, and also is shallow, on some issues of research has not go deep into the essence of flight control.

Digital signal processing; development; application