數(shù)字信號處理技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用研究

尹國東

中車四方車輛有限公司 山東青島 266000

通俗來講，數(shù)字信號指的是以數(shù)字形式來傳遞相應(yīng)信號，并對這一信號進(jìn)行處理。當(dāng)前許多領(lǐng)域開始應(yīng)用數(shù)字信號，例如電子信息工程。數(shù)字信號處理技術(shù)能夠使模擬信息向數(shù)字信息轉(zhuǎn)變，也能夠處理模擬信息后輸出。傳統(tǒng)信息處理技術(shù)在信息處理方面的準(zhǔn)確性和效率較低，應(yīng)用在電子工程中無法發(fā)揮良好的效果，而在電子信息工程中應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，能夠增加處理視頻以及圖像的手段，技術(shù)水平隨之不斷提高，可突破電子信息工程在發(fā)展中遇到的瓶頸，提升其發(fā)展質(zhì)量。因此要注重電子信息工程中數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用。

1 數(shù)字信號處理技術(shù)的優(yōu)勢

1.1 更高效的處理數(shù)據(jù)

該技術(shù)處理數(shù)據(jù)信息的能力較強，相較于其他技術(shù)，這是一項技術(shù)優(yōu)勢。當(dāng)前數(shù)字信號處理系統(tǒng)之中會安裝較為獨特和先進(jìn)的芯片結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)為哈弗結(jié)構(gòu)，該芯片可使芯片運行過程中構(gòu)建出數(shù)據(jù)分布以及程序運行兩個空間，這兩個空間具有獨立性，從而芯片運行中可獨立處理數(shù)據(jù)，不會與其他線路產(chǎn)生沖突[1]。哈弗結(jié)構(gòu)相對于其他處理結(jié)構(gòu)，可快速接收指令并落實指令，能夠全面、快速地處理數(shù)據(jù)信息，將處理數(shù)據(jù)信息的效率以及質(zhì)量提高。

1.2 對目標(biāo)實現(xiàn)過程進(jìn)行控制

將數(shù)字信號處理技術(shù)合理應(yīng)用在電子信息工程中，可協(xié)調(diào)各個型號的設(shè)備運行，并應(yīng)用計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件對數(shù)字與信息進(jìn)行科學(xué)處理，以此提升處理信號的質(zhì)量和效率。在處理信息數(shù)據(jù)過程中，應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，不僅可以對復(fù)雜數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，也能夠有效利用這些信息，將處理數(shù)據(jù)信息的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。應(yīng)用數(shù)據(jù)處理器將采集器調(diào)制轉(zhuǎn)變成解調(diào)器，數(shù)字處理器相較于其他類似儀器，能夠更準(zhǔn)確、更快速的運行，更適合用于完成濾波任務(wù)。應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，可對處理數(shù)字信號系統(tǒng)的軟件和硬件設(shè)備存在的不足進(jìn)行合理調(diào)整，保證能夠高效、快速的完成處理工作，根據(jù)控制目標(biāo)進(jìn)行全系統(tǒng)、全方位的控制。

1.3 較高集成度

目前電子信息工程中數(shù)字信號處理技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，這是因為其具備高效、先進(jìn)的芯片結(jié)構(gòu)，像是高位計算機(jī)芯片或者是高速計算機(jī)芯片。盡管芯片體積小，但具備較為強大的運行能力，可為人們提供更加便利的服務(wù)。

2 電子信息工程中數(shù)字信號處理技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用在軟件無線電系統(tǒng)中

通信載體為設(shè)備硬件的新型通信模式即為軟件無線電，為了實現(xiàn)其通信，需要使用到PC軟件或者是移動終端。使用信號處理技術(shù)，能夠使無線電通信以各種軟件形式來通信，數(shù)字信號處理技術(shù)利用信號變頻與A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行無線通信。通信過程中，軟件無線通信系統(tǒng)應(yīng)將設(shè)備射頻信號向?qū)拵盘栠M(jìn)行轉(zhuǎn)變，并通過寬帶對通信數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞以實現(xiàn)通信。在具體操作中，可運用A/D 轉(zhuǎn)換器來量化設(shè)備中頻信號，通過信號處理器進(jìn)行轉(zhuǎn)化的中頻信號可應(yīng)用在終端設(shè)備中。無線通信軟件即為終端設(shè)備，對無線電系統(tǒng)而言，A/D轉(zhuǎn)換器能夠發(fā)揮重要作用，在使用前需利用轉(zhuǎn)化器對信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化，并以數(shù)字變頻方式來處理信號，將數(shù)據(jù)工作做好，這主要指的是變頻以及濾波等工作。在數(shù)字信號中濾波是一個重要構(gòu)成部分，為了操作濾波，需要開展采樣工作，假設(shè)實驗人員采樣25MHz數(shù)字系統(tǒng)，采樣率應(yīng)超過30MHz，需要操作人員具有5000MIPS計算能力才能夠使數(shù)字變頻達(dá)到要求，操作人員能夠運用較多數(shù)字信號處理器，獲得良好效果[2]。當(dāng)前技術(shù)應(yīng)用中，需要在信號處理器芯片之中植入編程功能才可將變頻任務(wù)完成。

2.2 應(yīng)用在移動機(jī)器人中

隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展出現(xiàn)了越來越多智能機(jī)器人，在機(jī)器人領(lǐng)域，數(shù)字信號處理能夠發(fā)揮較大的作用。當(dāng)前，在構(gòu)造移動機(jī)器人系統(tǒng)時，會使用USB總線編制核心程序，運用移動卡對機(jī)器人進(jìn)行操控，并設(shè)置環(huán)境探測設(shè)備，對環(huán)境、路程進(jìn)行監(jiān)測。制造人員能夠?qū)C(jī)器人核心系統(tǒng)之中存在的移動目標(biāo)進(jìn)行操控，以進(jìn)行相應(yīng)定位，機(jī)器人移動時，通過環(huán)境探測系統(tǒng)能夠順利繞開障礙物。機(jī)器人攜帶運動卡較為重要，運動卡中數(shù)字信號處理器是重要組成，使用計算機(jī)對機(jī)器人的移動控制卡進(jìn)行設(shè)計時，步進(jìn)電機(jī)會受到數(shù)字信號處理器的影響，并起到推動作用。操作移動機(jī)器人時，可利用步進(jìn)電機(jī)對外部信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，接著使用USB總線對環(huán)境信息進(jìn)行收集，并上傳至相關(guān)計算機(jī)，通過計算機(jī)來分析、核算與判斷，發(fā)出移動指令。上位計算機(jī)在運算過程中需轉(zhuǎn)換機(jī)器人對周邊環(huán)境信息進(jìn)行收集，并轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)器人可以識別的脈沖。

2.3 應(yīng)用在短波通信中

數(shù)字信號處理器在短波通信中能夠發(fā)揮重要作用，例如處理音頻信號、拓展信號通道和掃描信號通道等。短波通信之中，應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，可調(diào)整射頻信號，通過中頻信號特征使處理信號模板實現(xiàn)數(shù)字化，將傳輸音頻信號工作完成。當(dāng)前短波通信之中數(shù)字信號處理技術(shù)是很重要的技術(shù)，該技術(shù)不僅能夠輸出音頻信號，也具備ACG輸出功能和數(shù)字量化基帶信號[3]。ACG信號可將信號幅度放大，并對前端操作進(jìn)行模擬，終端設(shè)備傳輸信號時，需防止信號量化時產(chǎn)生噪聲。

3 結(jié)語

在電子信息工程中應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)，可加快處理數(shù)據(jù)信息的速度，降低相關(guān)操作難度，充分發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢，彌補傳統(tǒng)信號處理技術(shù)存在的不足。該技術(shù)不僅應(yīng)用在機(jī)器人和移動通訊領(lǐng)域，在電子信息工程方面的應(yīng)用范圍會不斷擴(kuò)大，這就需要相關(guān)人員將該技術(shù)的潛力不斷挖掘出來。當(dāng)前，電子信息工程中數(shù)字信號處理技術(shù)具備較多研發(fā)功能，在未來可被更多行業(yè)和領(lǐng)域應(yīng)用，由此推動我國科技發(fā)展和社會進(jìn)步。