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        數(shù)字信號在電子信息工程中的應用策略

        2020-05-19 04:12:38曹沛
        現(xiàn)代營銷·理論 2020年6期
        關(guān)鍵詞:數(shù)字信號電子信息工程應用策略

        曹沛

        摘要:我國社會快速發(fā)展,對通信網(wǎng)絡的技術(shù)水平的要求越來越高。為了滿足通信網(wǎng)絡的需求,可將數(shù)字電子技術(shù)應用于通信網(wǎng)絡。數(shù)字電子技術(shù)在處理各種模擬信號方面具有顯著的優(yōu)勢,其能隨機轉(zhuǎn)換模擬信號與數(shù)字信號,有效保證通信網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓ぷ餍屎桶踩?。文章主要對?shù)字電子技術(shù)在通信網(wǎng)絡中的應用進行分析,對提高通信網(wǎng)絡的技術(shù)水平具有重要意義。

        關(guān)鍵詞:數(shù)字信號;電子信息工程;應用策略

        引言

        數(shù)字信號指自變量是離散的、因變量也是離散的信號,這種信號的自變量用整數(shù)表示,因變量用有限數(shù)字中的一個數(shù)字來表示。在計算機中,數(shù)字信號的大小常用有限位的二進制數(shù)表示。用數(shù)字信號完成對數(shù)字量進行算術(shù)運算和邏輯運算的電路稱為數(shù)字電路,或數(shù)字系統(tǒng)。由于它具有邏輯運算和邏輯處理功能,所以又稱數(shù)字邏輯電路。換句話來說,產(chǎn)生、傳遞和儲存數(shù)字信號的電路就叫數(shù)字電路,在數(shù)字電子技術(shù)中,兩者是相輔相成,缺一不可的,共同為人們提供數(shù)據(jù)類的計算服務,十分方便快捷。數(shù)字信號是由一個個具體的數(shù)據(jù)來合成的,這些合成起來的數(shù)據(jù)能夠傳達某種信號信息,計算機就是由0和1組裝起來的電子信息產(chǎn)品,他們其中所包含的計算過程十分方便,只是有兩個數(shù)字的相互轉(zhuǎn)換就可以得到人們想要的計算結(jié)果?,F(xiàn)在,人們研究數(shù)字信號,通過人為的操控與計算,可以幫助人們得到想要的結(jié)果。

        一、應用原則

        ①客觀性:處理數(shù)字信號的過程中,相關(guān)人員必須嚴格遵守相應的原則,以確保信號處理的可靠性與準確性。數(shù)字信號技術(shù)在整個編制環(huán)節(jié)中能夠?qū)こ探?jīng)濟收益以及實際建設狀況等,通過對及時準確信息的比較與分析中,能夠為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供有效方案。②科學性:電子信息工程在實際應用中需嚴格遵循科學性原則,確保信號處理結(jié)果的有效性。可研討性作為數(shù)字信號處理的基本要求,需在遵循自身發(fā)展及其特性的前提下,參考相關(guān)的技術(shù)標準與法律法規(guī)等,通過科學方式予以檢驗。充分地利用現(xiàn)有技術(shù)與設備,在允許范圍內(nèi)保證研究工程的有效性及可行性。③綠色節(jié)能:該原則主要針對的是環(huán)保標準,其主要的目的在于確保產(chǎn)品所具有的環(huán)保性。也就是說數(shù)字信號產(chǎn)品在實際工程中必須滿足節(jié)能環(huán)保要求,從而確保資源利用最大化,可通過創(chuàng)建數(shù)字信息化處理體系的方式來實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保要求的同時還能最大限度地挖掘其中資源。

        二、數(shù)字信號在電子信息工程中的應用策略

        (一)實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)化

        數(shù)字電子技術(shù)能夠應用到通信中的一個最主要的原因就是數(shù)字電子技術(shù)可以實現(xiàn)信號的轉(zhuǎn)化。數(shù)字信號可以將模擬信號轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定性更高的數(shù)字化信號,模擬信號在日常生活中隨處可見,使用時較為方便,但是穩(wěn)定性不高,因此數(shù)字化信號逐漸取代模擬信號,相比于模擬信號數(shù)字化信號更加穩(wěn)定,且安全系數(shù)較高,。模擬信號一般用在低端設備,高端設備通常采用數(shù)字化信號進行傳輸,因為數(shù)字化信號具有較高的精確性。另外,數(shù)字化信號可以對模擬信號起到強化作用。因此在使用模擬信號時可以加入數(shù)字化信號一同進行傳輸,這樣可以增強模擬信號的抗干擾性,使模擬信號能夠穩(wěn)定輸送,從而使信號傳輸?shù)陌踩缘玫奖U?。由于計算機采用的是二進制的計算方法,因此模擬信號和數(shù)字信號之間可以進行相互轉(zhuǎn)換。

        (二)數(shù)字信號處理技術(shù)在其余領(lǐng)域里面的應用分析

        除了通信以及物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域以外,數(shù)字信號處理技術(shù)還被廣泛應用到了圖像處理等其余領(lǐng)域。同時,通過實際分析可以發(fā)現(xiàn),不管是衛(wèi)星圖像還是手機圖像、廣播圖像都應用到了數(shù)字信號處理技術(shù),相關(guān)人員都是通過這項技術(shù)進行的編碼、解碼以及壓縮、解壓。另外,儀器測量以及測繪等領(lǐng)域?qū)?shù)字信號處理技術(shù)的依賴程度也相對更高,像是將微型化數(shù)字信號處理芯片集成到相關(guān)儀器當中展開測量或者測繪工作,可以使測量精度得到更大程度的提高。并且隨著數(shù)字信息技術(shù)的快速發(fā)展,F(xiàn)PGA以及DSP等運算速度更高的芯片也變得越來越成熟,但是其發(fā)展情況和圖像處理的實際需要相比,卻依舊還有很大的差距。由此可見,數(shù)字信號處理技術(shù)還有非常廣闊的發(fā)展空間。

        (三)集成度高,更有利于功能的實現(xiàn)

        數(shù)字電路中有一種集成電路,數(shù)字電路最為突出的優(yōu)勢就在于它的集成度高,它占據(jù)的空間也更小,在數(shù)字電路的各個系統(tǒng)環(huán)節(jié)運行中,操作簡單。伴隨著電子信心技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字電路的集成度還會再高,能夠?qū)⑾到y(tǒng)的功能在原有的基礎上進一步實現(xiàn)優(yōu)化,且會恢復大量出現(xiàn)的漏洞。對于數(shù)字電路來說,集成度越高,功能越容易實現(xiàn)。隨著大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),組成電路的各種元器件也會進行相應的提高,實現(xiàn)元件級、器件級、部件級、板卡級的升級和進步。隨著科學技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字電路的集成度會越來越高,當然組成它的各種器件功能也必須有所增強,那么集成度也就越高。

        (四)數(shù)字信號處理技術(shù)在軟線無線電系統(tǒng)中的應用

        軟件無線電是最近一段時間出現(xiàn)的一種新型通信模式,這種通信模式主要將設備硬件作為通信系統(tǒng)的載體,而通信則借助移動終端或PC軟件實現(xiàn)。想要實現(xiàn)這種通信模式便需要涉及數(shù)字信號,因此數(shù)字信號處理技術(shù)以及數(shù)字信號處理器便是這個系統(tǒng)的核心內(nèi)容。借助數(shù)字信號處理技術(shù),軟件無線電能夠以各種軟件的形式來實現(xiàn)無線通信功能,而要實現(xiàn)無線通信便需要從以下兩個方面入手:一是通過數(shù)字信號的變頻,二是通過A/D變換轉(zhuǎn)換器。但軟件無線電系統(tǒng)在設計以及運行中需要使設備的射頻信號經(jīng)過一定的處理轉(zhuǎn)換為寬帶信號,再利用寬帶傳輸數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)無線通信。而在此過程中便需要通過A/D變換器實現(xiàn)對設備的中頻信號進行量化處理,通過數(shù)字信號處理器將其轉(zhuǎn)換為能夠被終端設備上的無線通信軟件所使用,因此,A/D轉(zhuǎn)換器在軟件無線電系統(tǒng)中具有重要作用。在A/D轉(zhuǎn)換器將信號進行轉(zhuǎn)換后再使用數(shù)字化變頻將信號進行變換,從而完成剩下的數(shù)據(jù)處理工作,而這方面主要含括了數(shù)字信號的濾波、變頻、比對以及二次采樣等內(nèi)容。其中,以數(shù)字信號的濾波為例,想要完成數(shù)字信號的濾波處理,便需要對采樣的數(shù)據(jù)進行1000次的處理,例如,如果采樣的數(shù)據(jù)系統(tǒng)寬帶為20MHz,其采樣率大于25MHz,那么對此寬帶最少需要具備5000MIPS運算能力的數(shù)字化變頻才能夠?qū)崿F(xiàn),因此,這樣的處理操作需要通過多個數(shù)字信號處理器進行組合完成。目前,最合適的便是具備編程功能的數(shù)字信號處理器芯片,這也是當前最先進的信號處理技術(shù)。

        結(jié)語

        綜上所述,隨著當前我國科學技術(shù)水平的不斷進步及發(fā)展,也促進了數(shù)字信號處理技術(shù)的優(yōu)化與革新?,F(xiàn)階段,數(shù)字信號處理技術(shù)在電子信息工程中已經(jīng)具備了較為成熟后的運用案例,該項技術(shù)的應用也在一定程度上推動了我國電子信息工程發(fā)展,相信在未來各行各業(yè)中會更加普遍及廣泛的應用數(shù)字信號處理技術(shù),也會研發(fā)出更多節(jié)能環(huán)保以及先進高段產(chǎn)品,最終促進我國電子行業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展。

        參考文獻:

        [1]金鑫.數(shù)字電子技術(shù)中的數(shù)字信號和數(shù)字電路[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化,2015,5(15):55-56.

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