電子信息工程中數字信號處理技術應用
時間:2022-09-08 08:20:45
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摘要:中國現代化科學技術不斷創新升級,依托于現代信息技術的數字信號處理技術也得到了創新發展,在電子信息工程中應用數字信號處理技術優勢,即能夠有效提升技術能力,促進中國先進科學技術的不斷升級發展。主要分析了數字信號處理技術優勢,并研究了在電子信息工程中數字信號處理技術的應用措施。
關鍵詞:數字信號處理技術;電子信息工程;應用研究;發展方向
現階段,在電子信息工程中科學合理地應用數字信號處理技術,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,在工作實踐中應用數字信號處理技術,能夠有效改善電子信息工程發展中存在的不足之處,提升電子信息工程發展質量。
1電子信息工程發展現狀
眾所周知,電子信息工程的創新發展改變了人們的生活,提升了生活節奏和生活質量。通過集中優化處理各類電子信息設備,能夠有效確保電子信息設備更加可靠和穩定地運行。由于中國信息技術起步比較晚,電子信息工程的發展歷程比較短,尤其是跟西方發達國家相比來說,還存在較大的差距和較多的不足。隨著社會經濟的不斷發展,中國逐漸加強了對電子信息工程的研究力度,不斷研發和推出各種高精尖技術產品,但是也帶來了較大的經濟壓力。在發展中,中國也積極學習先進國家的領先技術和產品,但其實真正學習到的并不屬于全球范圍最先進的技術,跟全球先進技術還有很大的發展距離。目前不管是國家還是企業方面,都嚴重缺少高素質、高專業性、高水平的電子信息工程專業人才,專業人才培養機制建立不夠系統和完善,阻礙了中國電子信息工程事業的發展。
2數字信號處理技術優勢
2.1數據處理能力更加高效。數字信號處理技術具備的數據信息處理能力非常強,跟其他技術相比這屬于非常大的技術優勢[1]。現階段數字信號處理系統中裝備了更加先進和獨特的芯片結構。這個芯片結構屬于哈弗結構,哈弗結構的存在能夠在芯片的運行過程中,建立程序運行和數據分布兩個不同的獨立空間,這樣在芯片的正常運行過程中具備杜立德數據處理能力,不會跟其他線路的運行產生矛盾和沖突。跟其他的處理結構相比哈弗結構能夠更加快速地接收相應指令并執行,對于信息數據的處理更加全面和快捷,有效提升了信息數據的處理效率和處理質量。2.2有效控制目標的實現過程。目前電子信息工程中的數字信號處理技術能夠通過不同型號設備之間相互協調,并借助于計算機網絡軟件的使用科學合理地處理各項數字和信息,有效提升信息處理效率和處理質量[2]。在信息數據的處理過程中,結合數字信號處理技術的應用,還能夠有效利用和處理復雜的數據信息,發揮出數據信息處理優勢,使用數據處理器把采集器調制成為解調器。跟其他類似的儀器相比較數據處理器的運行要更加快速和準確,更加適合完成濾波任務。數字信號處理技術的應用能夠科學合理地調整好數字信號處理系統硬件設備和軟件設計的不足之處,確保處理工作完成得更加快捷高效,針對控制目標實現全方位、全系統控制。2.3集成度較高。在電子信息工程中數字信號處理技術之所以能夠得到較廣泛的應用,還是因為使用了更加先進和高效的芯片結構,例如高速計算機芯片和高位計算機芯片。雖然芯片的體積十分小巧,但是運行功能卻十分強大,能夠為人們提供更加快捷方便的服務。
3在電子信息工程中數字信號處理技術的應用措施
3.1加強對數字信號處理技術的普及和推廣。不管是電子信息工程還是數字信號處理技術,這二者都具備較強的技術性和綜合性特點,對于技術操作人員的技能水平要求非常高[3]。在工作中需要加強對操作人員培訓教育力度,讓員工能夠更加全面地了解和掌握數字信號處理技術、電子信息工程知識,減少人為操作失誤的出現,提升技術應用質量和工程運行質量??梢云刚埾嚓P專業的專家和行業權威人士,針對操作人員進行數字信號處理技術的教學培訓,了解數字信號處理技術的構成、技術原理和技術應用優勢等知識點,確保每一位操作人員都能夠熟練地應用數字信號處理技術,針對需要展示的數據和信息進行集中處理。在培訓教育過程中,要注意檢驗培訓結果,在培訓中學習的內容就是考核測試的主要內容。通過考核得出考核結果,能夠了解工作人員對于數字信號處理技術的了解水平,確保每一位工作人員都能夠更好地控制各個技術應用環節,把數字信號處理技術優勢充分發揮出來,促進中國數字信號處理技術的創新發展。3.2短波通訊中的技術應用。數字信號處理技術應用在短波通訊當中,主要是應用在短波通訊的靜態圖像傳輸、信道數字化、音頻信號處理、傳真等方面[4]。數字信號處理技術能夠模擬出射頻信號,借助于中頻信號的應用,針對信號進行數字化處理,并輸出音頻信號??茖W合理地應用數字信號處理技術,能夠有效提升信號處理質量。數字信號處理技術的應用也能夠為短波通訊提供較大的發展空間。3.3優化運動控制卡。在電子信息工程中應用數字信號處理技術,需要科學合理地優化運動控制卡,提升移動機器人設計質量。目前在機器人技術研究領域當中,大部分運動控制卡都是使用步進電機進行控制,步進電機的應用能夠幫助機器人具備探測環境的能力,在機器人的行進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器人的性能,還需要在發展過程中不斷優化運動控制卡中的數字信號器。基于數字信號處理器的應用,能夠在機器人的運行過程中首先發出信號傳遞給步進電機,電機為機器人的運行提供動能。在機器人的運動過程中,數字信號處理技術發揮了非常重要的作用,因此需要不斷升級改造數字信號處理器,這樣才能夠不斷提升機器人的運動能力。例如在優化設計過程中,可以結合實驗驗證數字信號處理技術優化機器人技術。首先選擇兩個相同設置的機器人參與試驗,其中一個機器人裝備數字信號處理器,另一個機器人不裝備數字信號處理器。同時啟動兩個機器人,采集在周圍環境中的信息數據。把采集到的數據使用USB接口能夠錄入到計算機當中,計算機把數據信息轉化成為脈沖信號又傳遞回機器人。通過觀察和對比兩個機器人的運動能力可知,裝備數字信號處理器的機器人能夠更好地實現障礙物的躲避,但是沒有裝備數字信號處理器的機器人則經常會碰撞周圍障礙物。通過簡單的機器人試驗能夠看出,數字信號處理的應用能夠有效提升機器人的智能性[5]。3.4轉變通信系統結構。在通信系統結構中應用數字信號處理技術,能夠起到優化通信系統的作用,幫助無線電通信任務更快更好地完成。在通信系統結構中應用數字信號處理技術,能夠完成難度更大、更加復雜的無線電通訊[6]。數字信號處理技術包括數字變頻技術,能夠在轉移數字信息之后完成信號的變頻和轉換,完成無線通訊工作。綜上所述,在信號傳輸過程中應用數字信號處理技術,能夠提升信息傳輸效率。
4數字信號處理技術的發展方向
隨著現代化科學技術的不斷創新發展,現階段數字信號處理技術正逐漸朝著系統集成數字信號處理技術方向發展,可以實現集合芯片的集中處理,在芯片上實現綜合集成,能夠形成數字信號處理集成電路。隨著現代科學技術的創新發展,數字信號處理技術內核結構也更加完善和強大,在哈弗結構當中并行使用能夠創新研發出更加高性能的處理器[7]。在未來,定點數字信號處理技術也會成為主流技術發展趨勢。雖然從目前的技術應用效果來看,浮點數字信號處理技術運算能力非常強,動態范圍也十分廣泛,但是定點數字信號處理技術對于存儲器的要求要更低,相對比浮點數字信號處理技術不管是技術設備還是器件成本都非常低,電力使用也較少,因此在未來的發展中會逐漸成為主流產品。
5結束語
通過對數字信號處理技術的分析可見,在電子信息工程中應用數字信號處理技術,能夠有效減少能源消耗,提升數據信息處理速度,降低操作難度,把信號處理優勢、控制管理優勢和集成度優勢充分發揮出來,有效滿足電子信息工程實踐各項要求,促進電子信息工程的可持續發展。
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作者:蘇振東 單位:南京航空航天大學電子信息工程學院
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