數(shù)字信號在電子信息工程中的應用策略

曹沛

摘要：我國社會快速發(fā)展，對通信網(wǎng)絡的技術水平的要求越來越高。為了滿足通信網(wǎng)絡的需求，可將數(shù)字電子技術應用于通信網(wǎng)絡。數(shù)字電子技術在處理各種模擬信號方面具有顯著的優(yōu)勢，其能隨機轉換模擬信號與數(shù)字信號，有效保證通信網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ餍屎桶踩?。文章主要對?shù)字電子技術在通信網(wǎng)絡中的應用進行分析，對提高通信網(wǎng)絡的技術水平具有重要意義。

關鍵詞：數(shù)字信號;電子信息工程;應用策略

引言

數(shù)字信號指自變量是離散的、因變量也是離散的信號，這種信號的自變量用整數(shù)表示，因變量用有限數(shù)字中的一個數(shù)字來表示。在計算機中，數(shù)字信號的大小常用有限位的二進制數(shù)表示。用數(shù)字信號完成對數(shù)字量進行算術運算和邏輯運算的電路稱為數(shù)字電路，或數(shù)字系統(tǒng)。由于它具有邏輯運算和邏輯處理功能，所以又稱數(shù)字邏輯電路。換句話來說，產生、傳遞和儲存數(shù)字信號的電路就叫數(shù)字電路，在數(shù)字電子技術中，兩者是相輔相成，缺一不可的，共同為人們提供數(shù)據(jù)類的計算服務，十分方便快捷。數(shù)字信號是由一個個具體的數(shù)據(jù)來合成的，這些合成起來的數(shù)據(jù)能夠傳達某種信號信息，計算機就是由0和1組裝起來的電子信息產品，他們其中所包含的計算過程十分方便，只是有兩個數(shù)字的相互轉換就可以得到人們想要的計算結果?，F(xiàn)在，人們研究數(shù)字信號，通過人為的操控與計算，可以幫助人們得到想要的結果。

一、應用原則

①客觀性：處理數(shù)字信號的過程中，相關人員必須嚴格遵守相應的原則，以確保信號處理的可靠性與準確性。數(shù)字信號技術在整個編制環(huán)節(jié)中能夠對工程經(jīng)濟收益以及實際建設狀況等，通過對及時準確信息的比較與分析中，能夠為產業(yè)發(fā)展提供有效方案。②科學性：電子信息工程在實際應用中需嚴格遵循科學性原則，確保信號處理結果的有效性?？裳杏懶宰鳛閿?shù)字信號處理的基本要求，需在遵循自身發(fā)展及其特性的前提下，參考相關的技術標準與法律法規(guī)等，通過科學方式予以檢驗。充分地利用現(xiàn)有技術與設備，在允許范圍內保證研究工程的有效性及可行性。③綠色節(jié)能：該原則主要針對的是環(huán)保標準，其主要的目的在于確保產品所具有的環(huán)保性。也就是說數(shù)字信號產品在實際工程中必須滿足節(jié)能環(huán)保要求，從而確保資源利用最大化，可通過創(chuàng)建數(shù)字信息化處理體系的方式來實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保要求的同時還能最大限度地挖掘其中資源。

二、數(shù)字信號在電子信息工程中的應用策略

（一）實現(xiàn)信號的轉化

數(shù)字電子技術能夠應用到通信中的一個最主要的原因就是數(shù)字電子技術可以實現(xiàn)信號的轉化。數(shù)字信號可以將模擬信號轉化為穩(wěn)定性更高的數(shù)字化信號，模擬信號在日常生活中隨處可見，使用時較為方便，但是穩(wěn)定性不高，因此數(shù)字化信號逐漸取代模擬信號，相比于模擬信號數(shù)字化信號更加穩(wěn)定，且安全系數(shù)較高，。模擬信號一般用在低端設備，高端設備通常采用數(shù)字化信號進行傳輸，因為數(shù)字化信號具有較高的精確性。另外，數(shù)字化信號可以對模擬信號起到強化作用。因此在使用模擬信號時可以加入數(shù)字化信號一同進行傳輸，這樣可以增強模擬信號的抗干擾性，使模擬信號能夠穩(wěn)定輸送，從而使信號傳輸?shù)陌踩缘玫奖Ｕ?。由于計算機采用的是二進制的計算方法，因此模擬信號和數(shù)字信號之間可以進行相互轉換。

（二）數(shù)字信號處理技術在其余領域里面的應用分析

除了通信以及物聯(lián)網(wǎng)領域以外，數(shù)字信號處理技術還被廣泛應用到了圖像處理等其余領域。同時，通過實際分析可以發(fā)現(xiàn)，不管是衛(wèi)星圖像還是手機圖像、廣播圖像都應用到了數(shù)字信號處理技術，相關人員都是通過這項技術進行的編碼、解碼以及壓縮、解壓。另外，儀器測量以及測繪等領域對數(shù)字信號處理技術的依賴程度也相對更高，像是將微型化數(shù)字信號處理芯片集成到相關儀器當中展開測量或者測繪工作，可以使測量精度得到更大程度的提高。并且隨著數(shù)字信息技術的快速發(fā)展，F(xiàn)PGA以及DSP等運算速度更高的芯片也變得越來越成熟，但是其發(fā)展情況和圖像處理的實際需要相比，卻依舊還有很大的差距。由此可見，數(shù)字信號處理技術還有非常廣闊的發(fā)展空間。

（三）集成度高，更有利于功能的實現(xiàn)

數(shù)字電路中有一種集成電路，數(shù)字電路最為突出的優(yōu)勢就在于它的集成度高，它占據(jù)的空間也更小，在數(shù)字電路的各個系統(tǒng)環(huán)節(jié)運行中，操作簡單。伴隨著電子信心技術的發(fā)展，數(shù)字電路的集成度還會再高，能夠將系統(tǒng)的功能在原有的基礎上進一步實現(xiàn)優(yōu)化，且會恢復大量出現(xiàn)的漏洞。對于數(shù)字電路來說，集成度越高，功能越容易實現(xiàn)。隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，組成電路的各種元器件也會進行相應的提高，實現(xiàn)元件級、器件級、部件級、板卡級的升級和進步。隨著科學技術的發(fā)展，數(shù)字電路的集成度會越來越高，當然組成它的各種器件功能也必須有所增強，那么集成度也就越高。

（四）數(shù)字信號處理技術在軟線無線電系統(tǒng)中的應用

軟件無線電是最近一段時間出現(xiàn)的一種新型通信模式，這種通信模式主要將設備硬件作為通信系統(tǒng)的載體，而通信則借助移動終端或PC軟件實現(xiàn)。想要實現(xiàn)這種通信模式便需要涉及數(shù)字信號，因此數(shù)字信號處理技術以及數(shù)字信號處理器便是這個系統(tǒng)的核心內容。借助數(shù)字信號處理技術，軟件無線電能夠以各種軟件的形式來實現(xiàn)無線通信功能，而要實現(xiàn)無線通信便需要從以下兩個方面入手：一是通過數(shù)字信號的變頻，二是通過A/D變換轉換器。但軟件無線電系統(tǒng)在設計以及運行中需要使設備的射頻信號經(jīng)過一定的處理轉換為寬帶信號，再利用寬帶傳輸數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)無線通信。而在此過程中便需要通過A/D變換器實現(xiàn)對設備的中頻信號進行量化處理，通過數(shù)字信號處理器將其轉換為能夠被終端設備上的無線通信軟件所使用，因此，A/D轉換器在軟件無線電系統(tǒng)中具有重要作用。在A/D轉換器將信號進行轉換后再使用數(shù)字化變頻將信號進行變換，從而完成剩下的數(shù)據(jù)處理工作，而這方面主要含括了數(shù)字信號的濾波、變頻、比對以及二次采樣等內容。其中，以數(shù)字信號的濾波為例，想要完成數(shù)字信號的濾波處理，便需要對采樣的數(shù)據(jù)進行1000次的處理，例如，如果采樣的數(shù)據(jù)系統(tǒng)寬帶為20MHz，其采樣率大于25MHz，那么對此寬帶最少需要具備5000MIPS運算能力的數(shù)字化變頻才能夠實現(xiàn)，因此，這樣的處理操作需要通過多個數(shù)字信號處理器進行組合完成。目前，最合適的便是具備編程功能的數(shù)字信號處理器芯片，這也是當前最先進的信號處理技術。

結語

綜上所述，隨著當前我國科學技術水平的不斷進步及發(fā)展，也促進了數(shù)字信號處理技術的優(yōu)化與革新。現(xiàn)階段，數(shù)字信號處理技術在電子信息工程中已經(jīng)具備了較為成熟后的運用案例，該項技術的應用也在一定程度上推動了我國電子信息工程發(fā)展，相信在未來各行各業(yè)中會更加普遍及廣泛的應用數(shù)字信號處理技術，也會研發(fā)出更多節(jié)能環(huán)保以及先進高段產品，最終促進我國電子行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

參考文獻：

[1]金鑫.數(shù)字電子技術中的數(shù)字信號和數(shù)字電路[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2015，5（15）：55-56.