電子信息工程中數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用
時(shí)間:2022-09-08 08:20:45
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摘要:中國(guó)現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新升級(jí),依托于現(xiàn)代信息技術(shù)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也得到了創(chuàng)新發(fā)展,在電子信息工程中應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)優(yōu)勢(shì),即能夠有效提升技術(shù)能力,促進(jìn)中國(guó)先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷升級(jí)發(fā)展。主要分析了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)優(yōu)勢(shì),并研究了在電子信息工程中數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用措施。
關(guān)鍵詞:數(shù)字信號(hào)處理技術(shù);電子信息工程;應(yīng)用研究;發(fā)展方向
現(xiàn)階段,在電子信息工程中科學(xué)合理地應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),能夠使用不同的處理手段處理圖像和視頻,提升電子信息工程技術(shù),在工作實(shí)踐中應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),能夠有效改善電子信息工程發(fā)展中存在的不足之處,提升電子信息工程發(fā)展質(zhì)量。
1電子信息工程發(fā)展現(xiàn)狀
眾所周知,電子信息工程的創(chuàng)新發(fā)展改變了人們的生活,提升了生活節(jié)奏和生活質(zhì)量。通過集中優(yōu)化處理各類電子信息設(shè)備,能夠有效確保電子信息設(shè)備更加可靠和穩(wěn)定地運(yùn)行。由于中國(guó)信息技術(shù)起步比較晚,電子信息工程的發(fā)展歷程比較短,尤其是跟西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比來說,還存在較大的差距和較多的不足。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,中國(guó)逐漸加強(qiáng)了對(duì)電子信息工程的研究力度,不斷研發(fā)和推出各種高精尖技術(shù)產(chǎn)品,但是也帶來了較大的經(jīng)濟(jì)壓力。在發(fā)展中,中國(guó)也積極學(xué)習(xí)先進(jìn)國(guó)家的領(lǐng)先技術(shù)和產(chǎn)品,但其實(shí)真正學(xué)習(xí)到的并不屬于全球范圍最先進(jìn)的技術(shù),跟全球先進(jìn)技術(shù)還有很大的發(fā)展距離。目前不管是國(guó)家還是企業(yè)方面,都嚴(yán)重缺少高素質(zhì)、高專業(yè)性、高水平的電子信息工程專業(yè)人才,專業(yè)人才培養(yǎng)機(jī)制建立不夠系統(tǒng)和完善,阻礙了中國(guó)電子信息工程事業(yè)的發(fā)展。
2數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)
2.1數(shù)據(jù)處理能力更加高效。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)具備的數(shù)據(jù)信息處理能力非常強(qiáng),跟其他技術(shù)相比這屬于非常大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)[1]。現(xiàn)階段數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中裝備了更加先進(jìn)和獨(dú)特的芯片結(jié)構(gòu)。這個(gè)芯片結(jié)構(gòu)屬于哈弗結(jié)構(gòu),哈弗結(jié)構(gòu)的存在能夠在芯片的運(yùn)行過程中,建立程序運(yùn)行和數(shù)據(jù)分布兩個(gè)不同的獨(dú)立空間,這樣在芯片的正常運(yùn)行過程中具備杜立德數(shù)據(jù)處理能力,不會(huì)跟其他線路的運(yùn)行產(chǎn)生矛盾和沖突。跟其他的處理結(jié)構(gòu)相比哈弗結(jié)構(gòu)能夠更加快速地接收相應(yīng)指令并執(zhí)行,對(duì)于信息數(shù)據(jù)的處理更加全面和快捷,有效提升了信息數(shù)據(jù)的處理效率和處理質(zhì)量。2.2有效控制目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)過程。目前電子信息工程中的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)能夠通過不同型號(hào)設(shè)備之間相互協(xié)調(diào),并借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件的使用科學(xué)合理地處理各項(xiàng)數(shù)字和信息,有效提升信息處理效率和處理質(zhì)量[2]。在信息數(shù)據(jù)的處理過程中,結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用,還能夠有效利用和處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息,發(fā)揮出數(shù)據(jù)信息處理優(yōu)勢(shì),使用數(shù)據(jù)處理器把采集器調(diào)制成為解調(diào)器。跟其他類似的儀器相比較數(shù)據(jù)處理器的運(yùn)行要更加快速和準(zhǔn)確,更加適合完成濾波任務(wù)。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用能夠科學(xué)合理地調(diào)整好數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)硬件設(shè)備和軟件設(shè)計(jì)的不足之處,確保處理工作完成得更加快捷高效,針對(duì)控制目標(biāo)實(shí)現(xiàn)全方位、全系統(tǒng)控制。2.3集成度較高。在電子信息工程中數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)之所以能夠得到較廣泛的應(yīng)用,還是因?yàn)槭褂昧烁酉冗M(jìn)和高效的芯片結(jié)構(gòu),例如高速計(jì)算機(jī)芯片和高位計(jì)算機(jī)芯片。雖然芯片的體積十分小巧,但是運(yùn)行功能卻十分強(qiáng)大,能夠?yàn)槿藗兲峁└涌旖莘奖愕姆?wù)。
3在電子信息工程中數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用措施
3.1加強(qiáng)對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的普及和推廣。不管是電子信息工程還是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),這二者都具備較強(qiáng)的技術(shù)性和綜合性特點(diǎn),對(duì)于技術(shù)操作人員的技能水平要求非常高[3]。在工作中需要加強(qiáng)對(duì)操作人員培訓(xùn)教育力度,讓員工能夠更加全面地了解和掌握數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、電子信息工程知識(shí),減少人為操作失誤的出現(xiàn),提升技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量和工程運(yùn)行質(zhì)量。可以聘請(qǐng)相關(guān)專業(yè)的專家和行業(yè)權(quán)威人士,針對(duì)操作人員進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的教學(xué)培訓(xùn),了解數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的構(gòu)成、技術(shù)原理和技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)等知識(shí)點(diǎn),確保每一位操作人員都能夠熟練地應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),針對(duì)需要展示的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行集中處理。在培訓(xùn)教育過程中,要注意檢驗(yàn)培訓(xùn)結(jié)果,在培訓(xùn)中學(xué)習(xí)的內(nèi)容就是考核測(cè)試的主要內(nèi)容。通過考核得出考核結(jié)果,能夠了解工作人員對(duì)于數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的了解水平,確保每一位工作人員都能夠更好地控制各個(gè)技術(shù)應(yīng)用環(huán)節(jié),把數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來,促進(jìn)中國(guó)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。3.2短波通訊中的技術(shù)應(yīng)用。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用在短波通訊當(dāng)中,主要是應(yīng)用在短波通訊的靜態(tài)圖像傳輸、信道數(shù)字化、音頻信號(hào)處理、傳真等方面[4]。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)能夠模擬出射頻信號(hào),借助于中頻信號(hào)的應(yīng)用,針對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理,并輸出音頻信號(hào)??茖W(xué)合理地應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),能夠有效提升信號(hào)處理質(zhì)量。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用也能夠?yàn)槎滩ㄍㄓ嵦峁┹^大的發(fā)展空間。3.3優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制卡。在電子信息工程中應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),需要科學(xué)合理地優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制卡,提升移動(dòng)機(jī)器人設(shè)計(jì)質(zhì)量。目前在機(jī)器人技術(shù)研究領(lǐng)域當(dāng)中,大部分運(yùn)動(dòng)控制卡都是使用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制,步進(jìn)電機(jī)的應(yīng)用能夠幫助機(jī)器人具備探測(cè)環(huán)境的能力,在機(jī)器人的行進(jìn)過程中能夠成功躲避在空間中遇到的各種障礙物。為了能夠有效提升機(jī)器人的性能,還需要在發(fā)展過程中不斷優(yōu)化運(yùn)動(dòng)控制卡中的數(shù)字信號(hào)器?;跀?shù)字信號(hào)處理器的應(yīng)用,能夠在機(jī)器人的運(yùn)行過程中首先發(fā)出信號(hào)傳遞給步進(jìn)電機(jī),電機(jī)為機(jī)器人的運(yùn)行提供動(dòng)能。在機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)過程中,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)發(fā)揮了非常重要的作用,因此需要不斷升級(jí)改造數(shù)字信號(hào)處理器,這樣才能夠不斷提升機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力。例如在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中,可以結(jié)合實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)優(yōu)化機(jī)器人技術(shù)。首先選擇兩個(gè)相同設(shè)置的機(jī)器人參與試驗(yàn),其中一個(gè)機(jī)器人裝備數(shù)字信號(hào)處理器,另一個(gè)機(jī)器人不裝備數(shù)字信號(hào)處理器。同時(shí)啟動(dòng)兩個(gè)機(jī)器人,采集在周圍環(huán)境中的信息數(shù)據(jù)。把采集到的數(shù)據(jù)使用USB接口能夠錄入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中,計(jì)算機(jī)把數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化成為脈沖信號(hào)又傳遞回機(jī)器人。通過觀察和對(duì)比兩個(gè)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)能力可知,裝備數(shù)字信號(hào)處理器的機(jī)器人能夠更好地實(shí)現(xiàn)障礙物的躲避,但是沒有裝備數(shù)字信號(hào)處理器的機(jī)器人則經(jīng)常會(huì)碰撞周圍障礙物。通過簡(jiǎn)單的機(jī)器人試驗(yàn)?zāi)軌蚩闯?,?shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用能夠有效提升機(jī)器人的智能性[5]。3.4轉(zhuǎn)變通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),能夠起到優(yōu)化通信系統(tǒng)的作用,幫助無線電通信任務(wù)更快更好地完成。在通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),能夠完成難度更大、更加復(fù)雜的無線電通訊[6]。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)包括數(shù)字變頻技術(shù),能夠在轉(zhuǎn)移數(shù)字信息之后完成信號(hào)的變頻和轉(zhuǎn)換,完成無線通訊工作。綜上所述,在信號(hào)傳輸過程中應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),能夠提升信息傳輸效率。
4數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展方向
隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新發(fā)展,現(xiàn)階段數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)正逐漸朝著系統(tǒng)集成數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)方向發(fā)展,可以實(shí)現(xiàn)集合芯片的集中處理,在芯片上實(shí)現(xiàn)綜合集成,能夠形成數(shù)字信號(hào)處理集成電路。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)內(nèi)核結(jié)構(gòu)也更加完善和強(qiáng)大,在哈弗結(jié)構(gòu)當(dāng)中并行使用能夠創(chuàng)新研發(fā)出更加高性能的處理器[7]。在未來,定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也會(huì)成為主流技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。雖然從目前的技術(shù)應(yīng)用效果來看,浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)運(yùn)算能力非常強(qiáng),動(dòng)態(tài)范圍也十分廣泛,但是定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)于存儲(chǔ)器的要求要更低,相對(duì)比浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)不管是技術(shù)設(shè)備還是器件成本都非常低,電力使用也較少,因此在未來的發(fā)展中會(huì)逐漸成為主流產(chǎn)品。
5結(jié)束語
通過對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的分析可見,在電子信息工程中應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),能夠有效減少能源消耗,提升數(shù)據(jù)信息處理速度,降低操作難度,把信號(hào)處理優(yōu)勢(shì)、控制管理優(yōu)勢(shì)和集成度優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮出來,有效滿足電子信息工程實(shí)踐各項(xiàng)要求,促進(jìn)電子信息工程的可持續(xù)發(fā)展。
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作者:蘇振東 單位:南京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院