張麗芳
(山東華宇工學院,山東 德州 253034)
數(shù)字通信領域技術的深入發(fā)展推動其在工業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及國防建設等領域中的應用。而信息技術的發(fā)展與運用,則使通信領域中的相關研究更為具體、全面、深入,不僅提升了信息應用效率,還促進了信息技術與數(shù)字信號處理技術的進一步融合。
數(shù)字信號處理技術的含義是將采集到的模擬信號利用數(shù)字信號系統(tǒng)處理器進行必要的轉(zhuǎn)換,使其成為所需的數(shù)字信號,之后對其進行必要的濾波處理。在對數(shù)據(jù)信號進行相關處理時,會有輔助電路的存在,它需要與數(shù)字信號的處理器進行融合應用,以形成實際需要的處理系統(tǒng)[1]。通常情況下,數(shù)字信號處理系統(tǒng)由七個模塊組成,隨著最初的信號進入系統(tǒng),需要將其轉(zhuǎn)換為能夠被系統(tǒng)所識別的電信號。這類信號的種類多樣,如聲波,可以利用麥克風或耳麥轉(zhuǎn)換為可被識別的電信號。此外,初始信號也可以使某種事物的運動轉(zhuǎn)變,通過信號的轉(zhuǎn)換可將其變?yōu)殡娦盘?。當?shù)谝荒K接收到的信號被轉(zhuǎn)換后,電信號會展現(xiàn)出不同頻率,因電信號頻率有所不同,會產(chǎn)生一定的干擾,故需要增加低通濾波模塊,方便對高頻信號進行及時的處理,保障模擬數(shù)字信號具有最根本與顯著的特征。在對模擬數(shù)字信號轉(zhuǎn)換過程中,需要對模擬信號的完整性進行周期性檢查,以保障信號轉(zhuǎn)換過程中的準確性。同時,在數(shù)據(jù)信息監(jiān)測期間,收集到的檢測信息通常為二進制,便于計算機對信號信息進行精準的識別。數(shù)字信號處理模組需要兼具計算機的基本識別功能,滿足信息或數(shù)據(jù)傳達所需,對數(shù)據(jù)進行必要的處理。例如,通過信號處理模組對信號的幅度或頻率進行必要的調(diào)整。需要注意的是,處理后的數(shù)字信號并不能夠迅速地發(fā)揮其作用,因為系統(tǒng)可識別的信號多為模擬電信號,數(shù)字模擬信號還需要轉(zhuǎn)換,以便被系統(tǒng)正確識別。在通信領域中,無線通信是利用電磁波的發(fā)射而實現(xiàn)的。電磁波信號是較為常見的一種模擬信號,它也是由多種頻率的模擬信號組成的,多為直線模型類模擬信號,轉(zhuǎn)換后,因增添了低通濾波模塊,降低了高頻信號對系統(tǒng)的干擾。之后,對趨近穩(wěn)定的模擬信號進行再次轉(zhuǎn)變,使其成為設備能夠表達的信號。比如,對聲波信號進行必要的轉(zhuǎn)變,并通過音響或耳麥等設備進行傳遞。
1.2.1 在通信工程中的應用
數(shù)字信號處理技術被廣泛應用于信號采集、處理及傳輸?shù)韧ㄐ怒h(huán)節(jié)中。在對信息進行必要的采集時,數(shù)字信號處理技術需要將離散的信號進行二進制轉(zhuǎn)換,將信號轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字輸出信號。在信號輸出前,需要進行必要的離散化處理,以保證信號的質(zhì)量,實現(xiàn)輸出信號模型定位的建立。在語音編碼中對數(shù)字信號處理技術進行應用,通過對語音參數(shù)的進一步處理,對不和諧的頻率進行識別,進而發(fā)現(xiàn)噪音并對其進行必要的處理,并深入對語言參數(shù)發(fā)生的變化進行分析,同時對語言進行識別,這不但可以實現(xiàn)語音編解碼的精準性,使相關工作的難度下降,在進行圖像處理時,有效應用數(shù)字信號處理技術,還可以對圖像的處理流程進行優(yōu)化,降低系統(tǒng)的設計成本[2]。
1.2.2 在通信媒體中的應用
哈佛結(jié)構(gòu)在數(shù)字信號處理技術的運用是數(shù)據(jù)占用單獨地址與數(shù)據(jù)的總線,其在操作以及指令周期等方面具有的特征,在極大程度上促進了計算運行速度的提升。在進行通信處理時,借助高性能的數(shù)字信號處理技術,不但可以有效降低信號對傳輸與存儲的需求,在網(wǎng)絡中通過一系列的模擬技術,還可以對傳輸數(shù)據(jù)的缺陷進行彌補。此外,數(shù)字信號處理技術的在網(wǎng)絡通信中的應用,可以對信息質(zhì)量起到一定的保障與提升作用。
1.2.3 在光纖入網(wǎng)中的應用
光纖入網(wǎng)是指用戶與遠程模塊或本地交換機組間的一種接入網(wǎng)形式,而光纖則是其主要的傳輸方式,其主要特征是外界環(huán)境因素以及距離對其的干擾性較低、傳輸?shù)乃俾瘦^快等。由于其是通信網(wǎng)絡中較為基礎的組成,與用戶進行更為直接的接觸,所以也是網(wǎng)絡通信中的關鍵技術之一。光纖入網(wǎng)中結(jié)合了更加高穩(wěn)定、更加精確化的集成數(shù)字信號處理技術,不僅可以使高頻譜頻率的傳輸技術得以實現(xiàn),還可以使傳輸?shù)木嚯x得到有效的延長。其主要應用于以下兩方面:第一,在光通信系統(tǒng)中,防止信號失真或損失,對信號進行有效的補充。第二,數(shù)字均衡技術可以使其性能與傳輸?shù)玫竭M一步的保障,簡化傳輸工作,增加傳輸容量。
由于被更為廣泛的應用,實際生產(chǎn)工作對數(shù)字信號處理技術的性能,有著更高的準入要求。在原有的通信處理中,因?qū)嶋H的操作較為復雜,且應用的設備、線路較多,需要進行操作的模塊增多,容易造成整體操作系統(tǒng)的體積過大,這對日常應用、攜帶造成了不便,導致成本增加。數(shù)字信號處理技術的出現(xiàn),使原有的問題得到了極大的改善。第一,由于數(shù)字信號能夠?qū)ζ溥M行高效的處理,以及更為深入與全面的應用,使相應的性能得到了充分改進。第二,信號處理的操作更為簡便[3]。第三,推進數(shù)字信息處理技術的進一步廣泛、全面應用。信號處理系統(tǒng)的進一步應用,使數(shù)字信號處理技術得到了更加完善的發(fā)展;而在運用數(shù)字信號的處理功能時,信號處理系統(tǒng)可以與計算機系統(tǒng)進行必要的融合;同時,利用計算機控制器使信號得到高效的處理,促進系統(tǒng)整體化進程的加快,以提升計算機的信號處理與控制能力。
對于數(shù)字信號處理技術而言,其未來發(fā)展的一個重要方向是在高速與密集的信息處理中應用多核嵌入式。通過數(shù)字信號處理技術的提升,可以在同一芯片上進行集成單元、電路單元等處理;降低功耗,便于進行編程與調(diào)試,并對其體積進行縮減,便于日常應用。
推動數(shù)字信號處理技術與微型處理器的有效結(jié)合,可以完善多功能信號處理器,促使其實現(xiàn)智能化控制,同時,可以降低成本。數(shù)字信號的處理技術與相關技術的必要融合,是數(shù)字信號處理技術全面發(fā)展的一種體現(xiàn),有利于電子系統(tǒng)集成化的完善與發(fā)展。
將語言代碼,如C語言、匯編語言等編程方式廣泛應用與數(shù)字信號處理技術當中,使其實用性與靈活性得到進一步的提升,同時根據(jù)用戶需求的不同進行適當?shù)卣{(diào)整。此外,還可以針對市場需求進行系列產(chǎn)品的開發(fā),進一步對市場進行拓展,促進潛在領域的進一步發(fā)展[4]。
作為現(xiàn)代化信息技術,數(shù)字信號處理技術已逐步擁有了相對成熟的數(shù)據(jù)信息處理模式,可以更為廣泛地應用于通信領域中。數(shù)字信號處理技術的進一步發(fā)展,需要更加深入、全面的技術改革,以促進其全面、廣泛的應用。