智能化信號信息處理技術(shù)的發(fā)展研究

馬仁俊

福建省食品藥品認(rèn)證審評中心 福建福州 350003

1 信號信息處理技術(shù)的發(fā)展模式

1.1 繼承性發(fā)展

信號信息處理技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)之間存在技術(shù)關(guān)聯(lián)，研究人員通過對信號信息技術(shù)進(jìn)行分析后，可以發(fā)現(xiàn)，信號信息處理技術(shù)在運行過程中需要利用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行計算。其中計算機(jī)技術(shù)主要通過x光圖像來對信號進(jìn)行信息化處理。19世紀(jì)倫琴發(fā)現(xiàn)了x光線，不僅改變了醫(yī)學(xué)診斷方式，還將x光線運用在無損探傷過程中。19世紀(jì)x光線處理技術(shù)通過簡單的膠片感光、電子濾波器對物體進(jìn)行拍攝，通過計算機(jī)技術(shù)將拍攝圖像展示出來。1974年，英國工程師提出通過利用數(shù)字計算的方式來對圖像進(jìn)行分析處理，從而提高圖像處理效率和準(zhǔn)確性。

1.2 融合性發(fā)展

近些年來，隨著信號信息處理技術(shù)在神經(jīng)計算，生物遺傳領(lǐng)域中廣泛推廣使用，通過將兩種特性相互融合，所體現(xiàn)出的信息處理效果明顯優(yōu)于單個特性處理效果。其融合性發(fā)展主要是體現(xiàn)在信號信息在發(fā)展過程中，通過將神經(jīng)計算特性和生物遺傳特性，兩種特性融合在一起，從而對信號信息進(jìn)行處理的方式。其中，融合性所呈現(xiàn)出兩種形式。第一種形式為，主從結(jié)合形式，神經(jīng)計算和模糊理論起到了支配作用。第二種形式，神經(jīng)計算和模糊理論起到了輔助和配合作用。在對信號信息處理過程中，一種模式為另外一種模式提供信息數(shù)據(jù)，從而確保另一種模式的信息處理性能[1]。

2 智能化信號信息處理技術(shù)的展望

2.1 數(shù)據(jù)融合技術(shù)在智能化信息處理中的應(yīng)用

數(shù)據(jù)融合作為一門交叉性極強(qiáng)的學(xué)科，對數(shù)據(jù)、信號進(jìn)行分析、處理、控制、決策，實現(xiàn)高效、快速、篩選用戶所需數(shù)據(jù)的過程。信號信息處理融合技術(shù)可以發(fā)展為多傳感融合技術(shù)，通過對空間分布的信息來進(jìn)行采樣，并且對信息進(jìn)行檢測、跟蹤、綜合處理等所獲得更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，以及完整的數(shù)據(jù)分析評估結(jié)果。數(shù)據(jù)融合技術(shù)具有以下作用：節(jié)省能量。在確保網(wǎng)絡(luò)精度的前提下，從而將節(jié)點所采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，若直接將節(jié)點所采集到的數(shù)據(jù)上傳到節(jié)點，則會造成數(shù)據(jù)進(jìn)行冗余，從而消耗網(wǎng)絡(luò)能量，降低數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率。為此數(shù)據(jù)融合技術(shù)分為三種類型。

（1）像素級融合。通過對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行直接融合，屬于低層數(shù)據(jù)融合。

（2）特征及融合。通過對每個數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮，從而判定身份。

（3）決策級融合。通過采集每個節(jié)點相關(guān)信息，并且將信息匯聚到一個節(jié)點中，從而對數(shù)據(jù)進(jìn)行融合。但是通過數(shù)據(jù)融合技術(shù)將數(shù)據(jù)中冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可以大幅度節(jié)省大量的網(wǎng)絡(luò)能量[2-4]。

2.2 壓縮感知在智能化信號信息處理中的應(yīng)用

壓縮感知理念最早是應(yīng)用在核磁共振成像問題中，隨后應(yīng)用在智能化信號信息處理、工程數(shù)學(xué)、圖像處理等方面。信號壓縮的前提條件為確保信號可以同時進(jìn)行壓縮和采樣，通過測量矩陣的方式，將高微信號轉(zhuǎn)換為低微信號，有效的減少數(shù)據(jù)信息的傳輸量，緩解網(wǎng)絡(luò)信息擁擠情況。其中測量矩陣模型方式是通過對精確原信號的方式，從而利用低微信號來構(gòu)建高微信號，為此測量矩陣模型根據(jù)其特征分為三類：

（1）貝努力隨機(jī)矩陣和高斯隨機(jī)矩陣。具有隨機(jī)性，可以獨立分布在某一區(qū)域，但對數(shù)據(jù)分析過程比較復(fù)雜，運算量較大。

（2）部分傅里葉矩陣和哈達(dá)瑪矩陣，其中哈達(dá)瑪矩陣中的維數(shù)必須是2的次方。

（3）根據(jù)某些特定信號專門設(shè)計的測量矩陣，具有不穩(wěn)定性[5-6]。

3 智能化信號信息處理技術(shù)發(fā)展中的趨勢

3.1 人腦思維理論滯后

隨著智能化信號信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，科技人員通過對信號信息技術(shù)不斷改革創(chuàng)新，智能化信號信息技術(shù)可以受到大腦思維的直接控制。由于信號信息技術(shù)對數(shù)據(jù)的分析處理功能較差，當(dāng)面向多媒體信息文化處理和駕駛員輔助系統(tǒng)處理時，信息處理效果作用不是十分明顯。因此，科技人員需要加強(qiáng)大腦思維模式研究，從而完善智能化信息信號技術(shù)。

3.2 綜合化高度集中處理趨勢

信息信號數(shù)據(jù)處理技術(shù)主要通過對符號、文字、聲音、圖像等信息來進(jìn)行計算和處理，從而通過數(shù)據(jù)的形式展示出來。例如：對駕駛員輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析過程中，駕駛員輔助系統(tǒng)需要對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析、處理，從而提取出有價值的數(shù)據(jù)。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷普及，科技人員可以在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中適當(dāng)?shù)娜谌胄盘栃畔⒓夹g(shù)，從而提高數(shù)據(jù)分析效果。

3.3 高速信息網(wǎng)絡(luò)趨勢

隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，高速信息網(wǎng)絡(luò)隨之發(fā)展完善。高速信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以快速篩選出客戶想要獲取的數(shù)據(jù)信息，并且及時對客戶需求進(jìn)行分析研究，同時實現(xiàn)信息無障礙傳輸。隨著高速信息網(wǎng)絡(luò)的逐漸發(fā)展，已經(jīng)對人們的生活、工作、學(xué)習(xí)帶來了深遠(yuǎn)的影響。例如：在學(xué)術(shù)交流過程中，人們可以通過利用高速信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從而縮短信息交流時間，提高工作效率，促進(jìn)數(shù)據(jù)信息快速傳輸，使學(xué)術(shù)交流順利進(jìn)行。高速信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)通過對用戶搜索信息進(jìn)行篩選分類，從而提高用戶查找信息效率。

4 結(jié)語

綜上所述，近年來信號信息技術(shù)的快速發(fā)展，信號信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中。本文主要通過對信號信息技術(shù)的發(fā)展模式、展望和發(fā)展過程中的趨勢進(jìn)行分析研究。伴隨信號信息技術(shù)不斷發(fā)展完善創(chuàng)新，未來發(fā)展趨勢逐漸趨向智能化，并且通過信號信息技術(shù)來提高用戶的工作效率和工作質(zhì)量，提高用戶體驗，為用戶的工作、生活、學(xué)習(xí)帶來更多的便捷和樂趣。