现代数字信号处理的应用和发展前景

现代数字信号处理的应用和发展前景

高琦 王登峰

陕西长岭电子科技有限责任公司 陕西 宝鸡 721006

摘要：随着移动通信的发展，数字信号处理技术也得到了进一步的发展和应用，且在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。本文对数字信号处理的概念做了相关的概述，回顾了数字信号处理的发展简史，从而归纳出数字信号处理具有灵活、精确、尺寸小、可靠性高、造价低、便于储存、抗干扰能力强等诸多优势和特点。运用实例分析了数字信号处理在汽车电子系统领域中的应用，并对数字信号处理的发展前景进行了探索，以期为通信工程专业的技术人员提供一些开发与创新的思路。

关键词：数字信号处理;通信工程;发展前景

引言

随着科学技术的不断发展，数字信号处理技术在生活中的应用变得越来越广泛，其在通讯领域、医学领域、公共交通领域、工程领域应用的越来越多。极大的提高了各领域处理信息能力，从而提高了工作效率。而DSP是将模拟信号转换成所需数字信号的的处理器，现在处理器的处理速度是衡量数字转换效率的一个最直接的指标。数字信号技术是一门实用性很强的技术，其包括数字信号处理的硬件部分，数字信号处理技术的理论部分，软件部分等。下文将介绍信号处理技术的发展和应用。

一、数字信号处理的相关概述

对信号按照信号的自变量和幅度的取值特点可以将信号分为:模拟信号、离散时间信号和数字信号。模拟信号在时间和幅度上都是连续的，离散时间信号顾名思义它是自变量时间在定义域内是离散的，是非连续的，可以通过对连续时间信号的采样来获得一个离散时间信号。而离散时间信号又并非数字信号，因为他只是在时间上离散，但在幅度上并没有量化。若时间上离散且幅度上量化为有限字长的二进制数，则是可以被我们的DSP芯片、计算机所运算和处理的数字信号。而自然界中存在的信号大多为模拟信号，想要使用数字信号处理方式去处理，就要对模拟信号进行一个模数转换，然后才能对其进行数字处理。首先，对采集到的模拟信号进行滤波，将模拟信号经过滤波器滤除信号中的杂散分量。然后，对

滤波后的信号进行模数转换(Analog-to-Digital Conversion，ADC)，将信号从模拟域转换到数字域。变换到数字域以后，对它进行数字信号处理，例如这个信号中含有一些高频成分的噪声，通过数字信号处理，将其从时域变换到频域，再在频域里将高频分量去除掉，即实现了噪声的滤除。此时得到的信号仍然是一个数字信号，需要经过一个数模转换器(Digital-to-AnalogConversion，DAC)来实现数模转换。

二、数字信号处理技术的应用范围分析

随着科学技术的快速发展，数字信号处理技术水平也随之得到了突飞猛进的提升，并被应用到了各行各业当中，取得了非常优异的成绩，为人类社会的发展进步起到了重要的推动作用。通过对实际生活进行分析可以发现，现代数字信号处理技术目前已经被广泛应用到了以下几个领域里面：

1.数字信号处理技术在通信领域里面的应用分析

在当前这个互联网信息时代，随着科学技术的不断进步，数字信号处理技术已经被广泛应用到了信道探测、链路质量分析、音频信号处理、扩频以及信道扫描等通信领域当中。其在进行通信工作处理的时候，会利用数字信号处理系统对中频信号进行数字化处理，然后以此为基础完成AGC控制信号、音频信号以及数字量化基带信号等三种信号的输出，这里面终端用户能够直接应用的信号就是音频信号，其能够为用户提供更为优质便利的服务。

2.数字信号处理技术在测量表和测量仪器领域中的应用

2.1数字信号处理技术在助听器中的应用

其中可编程的数字信号处理技术在PC端领域中处在主体的地位，它将高速通信技术与MPEG结合起来，从而实现视频格式与音频格式的转换。在未来的PC设计中，人们可以提出各种各样的需求，利用可编程数字信号处理技术实现自己的需求，例如，助听器就是在这一新技术的发展下推出的，传统的助听器结构和功能比较单一，音质不太好，不太能满足残疾人士的需求。新的数码助听器的推出，由于其数字信号处理新能好，音频处理的质量高，所以受到了很多听觉障碍人士的青睐。

2.2数字信号处理技术在个人电脑领域的应用

随着电脑在人们日常生活中的普及，可编程的数字信号处理技术应用的更为广泛，比如，可以将高速通信技术与运动图像进行整合，从而实现各类视频信号与音频信号的转换。其实，在当前以计算机为主的大环境中，计算机系统本身就是依靠数字信号处理技术存在的，因此，数字信号处理技术在人类生活中起着及其重要的作用。

3.数字信号处理技术在汽车电子领域里面的应用分析

在最近这些年，随着改革开放进程的不断推进和人们生活水平的持续提升，我国人民所拥有的私家车数量也越来越多，人们对汽车行驶安全以及防冲撞能力的重视程度也越来越高。作为帮助司机了解详细路况信息的设备，汽车电子系统已经逐渐变成了汽车上不可或缺的重要系统。该系统主要通过现代数字信号技术处理汽车摄像头所拍摄到的数据，并把处理所得图像展示在司机面前，以此来为司机提供更具参考价值的信息。假如在进行相应数据图像信息处理的时候，没有应用DSP技术的话，最终处理所得的图像会非常模糊，影响到司机对路况信息的把控，甚至会导致交通意外事故发生。

三、现代数字信号处理技术的发展前景探究

1.进一步完善数字信号处理器的内核结构

移动DSP平台的建设及作用发挥基础就是资源，而其核心影响元素则是技术，尤其是在新的高性能处理器当中，占据主导地位的主要是多通道结构、特大指令字组以及单指令多重数据。另外，在最近几年，随着行业的快速升级转型，DSP

行业也开始从原有的初级阶段步入了相对高级的阶段。由此可见，在当前这个新的发展时代，假如DSP产业链不能随着时代发展转型的话，其必然会遇到越来越多的困难。因此，相关从业人员必须采用更为科学合理的措施完善优化数字信号处理器的内核结构才可以将其作用充分发挥出来，推动我国的现代化发展。

2.数字信号处理技术的应用领域将会更加广泛

随着数字信号处理技术的不断发展和更新，人们会更加重视和完善数字信号处理技术多的内核结构，同时，也会更加注意其内部处理器结构的设计与研发。此外，信号处理技术应用的领域将会得到极大的拓展。例如，数字信号处理技术在处理编译器中的应用，开拓了数字信号处理技术在其他领域的应用，也为其发展提供了研究方向，微电子技术的发展为数字信号处理技术的未来发展提供了及其重要的支持。

结束语：随着科学技术的不断进步，计算机以及数字信号处理技术也被越来越多的应用到了各个领域当中，并取得了非常显著的成果，为人们的日常工作生活提供了非常大的便利。同时，在大数据时代，DSP技术还在持续的发展进步，其应用仅仅是处在初级阶段。所以，相关从业人员必须要跳出传统观念的束缚，通过不断的知识学习来增强自身的专业素养，并结合实际需要进行DSP技术的广泛应用，这样才可以使人们的生产生活得到有效转变，为我国现代化事业的进一步发展做出更大的贡献。

参考文献：

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[2]颜普,吴东升,汪莉丽.《数字信号处理》中几种重要变换关系的探讨[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2019,19(03):99-101+105.