數(shù)字信號(hào)在電子信息工程的作用

趙曉曦

摘要：數(shù)字信號(hào)作為一種重要的現(xiàn)代技術(shù)，在社會(huì)生產(chǎn)生活中發(fā)揮著不可替代的作用，是對(duì)傳統(tǒng)的電子信息工程管理模式的新突破，也是深化電子信息工程改革的重要課題。本文通過(guò)分析數(shù)字信號(hào)的基本特征及應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，結(jié)合應(yīng)用現(xiàn)狀，分析了其發(fā)展前景，提出未來(lái)發(fā)展的期望，僅供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào);電子信息工程;應(yīng)用分析

隨著科技的發(fā)展，作為維護(hù)社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)有效運(yùn)行的重要工具，數(shù)字信號(hào)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)生活產(chǎn)生了持續(xù)而深遠(yuǎn)的影響。本文以數(shù)字信號(hào)在電子信息工程中的應(yīng)用實(shí)例為切入點(diǎn)，探討數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的內(nèi)在價(jià)值，以期為電子信息工程的快速發(fā)展注入持續(xù)的動(dòng)力。

1數(shù)字信號(hào)概述及其基本特征

1.1數(shù)字信號(hào)技術(shù)的內(nèi)涵。數(shù)字信號(hào)采用數(shù)字0、1進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化和傳遞，作為一種專業(yè)的信號(hào)處理設(shè)備，在信號(hào)過(guò)濾、采樣處理等工作中發(fā)揮著重要作用。采用一定的編碼技術(shù)，使得與模擬信號(hào)相比具有更強(qiáng)的抗干擾能力，從而更加適合遠(yuǎn)距離傳輸。作為一種信號(hào)處理技術(shù)，廣泛地應(yīng)用于各種信號(hào)處理工作中，兼具電話、電報(bào)、數(shù)據(jù)及圖像等多種信息的傳送功能，且由于便于進(jìn)行加密和糾錯(cuò)，因而具有較高的可靠性[1]。

1.2數(shù)字信號(hào)的特征。信號(hào)實(shí)際上是一種物理量，可以通過(guò)頻率、相位和幅度的變化用來(lái)表示不同的信息內(nèi)容，描述狀態(tài)。模擬信號(hào)是一種連續(xù)信號(hào)，只有在離散時(shí)間信號(hào)上才有定義，模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)化，與數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)化，為更好的適應(yīng)工作環(huán)境創(chuàng)造了可能性。數(shù)字信號(hào)通過(guò)壓縮減少了占用帶寬，能在有限的帶寬內(nèi)進(jìn)行更多、更高頻的信息。在實(shí)際應(yīng)用中能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)變化的信息轉(zhuǎn)化為0、1兩種狀態(tài)，大大提高了工作環(huán)境中噪聲的干擾，也提升了傳輸質(zhì)量[2]。

1.3數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。數(shù)字信號(hào)能在各個(gè)領(lǐng)域取得廣泛的應(yīng)用，并匹配各種軟件進(jìn)行使用，且由于數(shù)字信號(hào)處理器的種類多，使用靈活，在以計(jì)算機(jī)領(lǐng)域?yàn)榇淼木幊坦ぷ髦杏兄豢扇〈淖饔谩＿m用范圍大、普適性高，能基于實(shí)際需求進(jìn)行個(gè)性化調(diào)節(jié)，提供了更多的選擇機(jī)會(huì)。此外，處理速度快是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的另一大優(yōu)點(diǎn)，這主要?dú)w功于數(shù)字信號(hào)的模擬器芯片，為數(shù)字信息程序與存儲(chǔ)空間創(chuàng)造了各自獨(dú)立的工作空間。數(shù)字信號(hào)便于儲(chǔ)存，為信息傳送和處理節(jié)省了時(shí)間，使得通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)處理取得了質(zhì)的飛躍。

2數(shù)字信號(hào)在電子信息工程中的應(yīng)用

2.1數(shù)字信號(hào)在軟件無(wú)線電中的應(yīng)用。軟件無(wú)線電是無(wú)線電通信領(lǐng)域的重要組成，軟件無(wú)線電技術(shù)最早服務(wù)于軍事，進(jìn)而轉(zhuǎn)化到民用的無(wú)線移動(dòng)通信，由于能將模擬信號(hào)數(shù)字化過(guò)程最大限度靠近天線，因此借助DSP在處理能力的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行調(diào)制、譯碼、分離等工作。本質(zhì)上而言是一個(gè)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，對(duì)軟件有著較高的依賴性，從而基本滿足通信功能。正是發(fā)出射頻信號(hào)中A/D變換和數(shù)字變頻兩大核心技術(shù)的應(yīng)用，使得軟件無(wú)線電具有集中批量處理中頻信號(hào)、完成信號(hào)轉(zhuǎn)變之后的變頻、濾波、二次采樣等工作。就濾波工作而言，在一個(gè)濾波工作周期內(nèi)，需要進(jìn)行上千次的采樣，可見其工作量之大，正是數(shù)字信號(hào)芯片的良好運(yùn)行保證了無(wú)線電技術(shù)發(fā)揮功能[3]。

2.2數(shù)字信號(hào)在短波通信領(lǐng)域的應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)對(duì)短波通信的重要作用不言而喻，并且短波通信涉及的領(lǐng)域廣泛，既包括圖像靜態(tài)處理也包括音頻信號(hào)處理，沒(méi)有數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)短波通信的優(yōu)勢(shì)就無(wú)法體現(xiàn)。具體而言，在擴(kuò)頻、信道數(shù)字化、鏈路質(zhì)量分析等方面，作為一種新興技術(shù)起到了關(guān)鍵作用。數(shù)字信號(hào)模擬技術(shù)是對(duì)相關(guān)信號(hào)進(jìn)行智能化與數(shù)字化處理，利用模擬RF信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的輸出。

2.3數(shù)字信號(hào)在移動(dòng)機(jī)器人中的應(yīng)用。移動(dòng)機(jī)器人技術(shù)以USB為基礎(chǔ)，借助于運(yùn)動(dòng)控制卡進(jìn)行調(diào)整機(jī)器人移動(dòng)，這也是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)移動(dòng)的關(guān)鍵，也是數(shù)字信號(hào)的核心應(yīng)用。在具體的控制移動(dòng)過(guò)程中，結(jié)合環(huán)境探測(cè)系統(tǒng)、定位系統(tǒng)，主要依靠步進(jìn)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)、避障、追蹤等功能。在步進(jìn)電機(jī)中最重要的還是數(shù)字信號(hào)處理器，數(shù)字限號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào)是數(shù)字信號(hào)處理器的關(guān)鍵部分，是整個(gè)機(jī)器人的移動(dòng)最重要的影響因素。進(jìn)一步提升數(shù)字信號(hào)處理器的實(shí)際價(jià)值在于更準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位、目標(biāo)跟蹤，進(jìn)一步保證數(shù)字信號(hào)處理工作的有效開展。

3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用策略

3.1信息傳遞在電子信息工程中應(yīng)用?，F(xiàn)階段，信息化、科技化社會(huì)不斷發(fā)展，海量數(shù)據(jù)信息資源不斷涌現(xiàn)，使得舊信息必須要經(jīng)過(guò)保存以便日后使用。故此，對(duì)電子信息設(shè)計(jì)提出了更高的要求，如及時(shí)傳遞大量信息，維持信息準(zhǔn)確性等。與此同時(shí)，對(duì)電子信息工程保護(hù)信息安全提出了更高的要求?；诖朔N社會(huì)環(huán)境下，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的合理應(yīng)用，極大地保證了信息傳遞的及時(shí)性、安全性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子信息工程不斷融合發(fā)展，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為電子信息工程提供了信息共享、信息傳遞等功能，為人們提供了便利的信息化生活。

3.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)保證電子信息工程的安全?，F(xiàn)階段，我國(guó)電子信息工程已經(jīng)普及到社會(huì)發(fā)展中的諸多領(lǐng)域當(dāng)中，取得了一定的成效。然而，驚喜與挑戰(zhàn)一同到來(lái)，雖然電子信息技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值較高，但是仍然存在一些信息安全問(wèn)題。由于網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題的解決相對(duì)復(fù)雜，并且難以得到切實(shí)的保障，因此網(wǎng)絡(luò)安全管理人員與專業(yè)人員應(yīng)該高度重視信息安全的處理，并及時(shí)查找出現(xiàn)相關(guān)原因，提出針對(duì)性的解決策略，避免由于網(wǎng)絡(luò)安全對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定發(fā)展造成不良的影響。對(duì)此，在電子信息工程中合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，或許成為保障信息安全的關(guān)鍵之招。電子工作人員應(yīng)該高度重視計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，采取合理方法保證電子信息工程系統(tǒng)，提升外界攻擊的抵御能力，有效降低網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)電子信息工程內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的安全維護(hù)。

3.3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開發(fā)電子信息工程設(shè)備。由于信息化的廣泛普及，使得我國(guó)大多數(shù)電子信息設(shè)備與產(chǎn)品都具備聯(lián)網(wǎng)功能，一些電子企業(yè)在進(jìn)行設(shè)備的開發(fā)過(guò)程中也高度重視設(shè)備網(wǎng)絡(luò)功能的開發(fā)。通常來(lái)說(shuō)，為了開發(fā)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)功能，在設(shè)計(jì)新型電子信息設(shè)備的過(guò)程中應(yīng)該按照互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)協(xié)議來(lái)合理設(shè)計(jì)設(shè)備的功能。當(dāng)電子信息設(shè)備設(shè)計(jì)完成以后，設(shè)計(jì)人員可以將電子信息設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行結(jié)合，以便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)信息的隨時(shí)共享、獲取、傳遞與處理等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電子信息工程提升了用戶的便捷性與信息處理的準(zhǔn)確性，應(yīng)用價(jià)值較高。

4數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的未來(lái)展望

數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)日益普及，也在不斷發(fā)展優(yōu)化，不斷提高數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的效率是電子產(chǎn)品發(fā)展的動(dòng)力來(lái)源。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)尚處于初步發(fā)展階段，結(jié)合其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和自身特點(diǎn)，在今后的發(fā)展中會(huì)更加注重運(yùn)行速度，致力于減少電子設(shè)備損耗、減小元件體積和質(zhì)量，進(jìn)一步滿足社會(huì)生產(chǎn)的新需求。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)可推進(jìn)DSP系統(tǒng)集成電路成為編程多媒體的主流設(shè)備，并且在數(shù)據(jù)與圖像研究方面，必將成為一個(gè)新的研究熱點(diǎn)，也會(huì)推動(dòng)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展[4]。

4總結(jié)

科技發(fā)展的時(shí)代背景下，追求更便捷、更高效的科技手段是必然趨勢(shì)，而實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)離不開數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。發(fā)展電子信息工程是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必要工作，也是基于傳統(tǒng)的實(shí)踐操作進(jìn)行的創(chuàng)新優(yōu)化，使之與現(xiàn)代化、智能化電子工程實(shí)現(xiàn)更緊密的融合，也是電子信息工程健康可持續(xù)發(fā)展的保障。

參考文獻(xiàn)

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[3]馮近華.電子信息工程中數(shù)字信號(hào)的有效運(yùn)用分析[J].科學(xué)與信息化，2018（6）：15-16.

[4]黃岳.數(shù)字信號(hào)在電子信息工程中的應(yīng)用分析[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2017（9）：96.