探討數(shù)字信號處理的發(fā)展

探討數(shù)字信號處理的發(fā)展學(xué)生姓名：韓洋學(xué)生學(xué)號：20114075162所在學(xué)院：信息技術(shù)學(xué)院專業(yè)班級：電子信息工程中國·大慶2014年6月探討數(shù)字信號處理的發(fā)展摘要：計算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，數(shù)字時代已經(jīng)成為社會的主流，數(shù)字信號處理技術(shù)是現(xiàn)代社會的重要技術(shù)。數(shù)字信號的應(yīng)用十分廣泛，通信、PC、圖像圖形以及儀表儀器方面都有數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用，還有很多新領(lǐng)域能夠應(yīng)用數(shù)字信號處理技術(shù)。本文本文簡要說明了數(shù)字信號處理技術(shù)的特點(diǎn)，數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展歷史，并且舉例說明了數(shù)字信號處理技術(shù)在應(yīng)用，最后對數(shù)字信號處理技術(shù)前景作了展望。關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理；技術(shù)；發(fā)展；應(yīng)用數(shù)字信號處理（DigitalSignalProcessing,DSP）是利用數(shù)字信號芯片，以數(shù)字計算的方法來處理信號，有速度快、靈活、精確、體積小和抗干擾能力強(qiáng)等等優(yōu)點(diǎn)。DSP主要是由硬件、理論和算法三個基礎(chǔ)來支撐它的發(fā)展。硬件指的是使用超大規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)的芯片，當(dāng)前很多芯片的速度都在增加，最高的每秒16億次，而且市面上的價格也在大幅度下降。軟件在通信、雷達(dá)、電視以及電子產(chǎn)品方面的應(yīng)用很多，比如信號加密解密，信號調(diào)制解調(diào)等等。知成體系的理論主要包括數(shù)字濾波理論、小波變換理論以及離散線性系統(tǒng)理論等等。數(shù)字信號處理技術(shù)的特點(diǎn)數(shù)字信號處理實(shí)際上就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行提取以及變換，把信息從有干擾的環(huán)境里提取處理，之后再進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變成便于識別的形式。較早的信號處理方法是模擬，這種方法很難修改參數(shù)，而且模擬器對周邊環(huán)境變換不夠敏感，漸漸被淘汰。數(shù)字信號處理技術(shù)采用的是二值邏輯，對電路噪音和溫度有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。芯片技術(shù)的快速發(fā)展為數(shù)字信號處理技術(shù)帶來了很多好處，比如集成度高，高速處理的能力強(qiáng)，帶動了數(shù)字信號處理的能力。數(shù)字信號處理技術(shù)是把離散的符號或者數(shù)字進(jìn)行處理，主要的工作是剔除信號當(dāng)中的干擾，減少所采集信號的多余成分，也被稱為數(shù)字濾波，還可以把分散的信息結(jié)合在一起，從而加強(qiáng)識別和分析。數(shù)字信號處理技術(shù)比模擬信號處理技術(shù)有更多的優(yōu)勢，比如：信號處理的動態(tài)范圍比模擬信號大幾十倍，更加精確；數(shù)字信號處理更加靈活，能夠快速處理、緩存以及重組數(shù)據(jù)，可以靈活改變系統(tǒng)的參量，實(shí)現(xiàn)可編程處理；數(shù)字信號處理過程中不產(chǎn)生其他的噪音，信噪比更高；算法有直接的可實(shí)現(xiàn)性；良好的可靠性和預(yù)見性；可以對多徑干擾和白噪音進(jìn)行最佳處理。數(shù)字信號處理的發(fā)展史70年代DSP是基于數(shù)字濾波的信號處理，由分立的小規(guī)模集成電路組成，或者是使用計算機(jī)編程來實(shí)現(xiàn)，受到當(dāng)時計算機(jī)技術(shù)的限制，主要是應(yīng)用在醫(yī)療電子和生物電子等低頻信號處理方面。80年代DSP進(jìn)入到快速富立葉變換為主的信號處理階段，出現(xiàn)了通用信號處理芯片，在雷達(dá)、地震以及語音通信方面應(yīng)用，但是芯片的價格比較貴，還不能進(jìn)入消費(fèi)領(lǐng)域。90年代DSP技術(shù)發(fā)展到非線性譜估計為代表的信號處理階段，能夠使用高速的DSP處理技術(shù)提取更深層次的信息，硬件使用更加高速的芯片，實(shí)現(xiàn)巨大的計算量，每秒可以完成16億次操作，并且使用微電子工藝批量生產(chǎn)，芯片的成本大大降低，在通信、數(shù)字電視和消費(fèi)電子等領(lǐng)域開始廣泛應(yīng)用，并且占有了巨大市場。數(shù)字信號處理的應(yīng)用3、1、數(shù)字信號處理技術(shù)在短波通信當(dāng)中的應(yīng)用在短波通訊領(lǐng)域當(dāng)中，數(shù)字信號處理技術(shù)主要應(yīng)用在信道掃描、探測、數(shù)字化，鏈路質(zhì)量分析，自適應(yīng)呼叫，音頻信號處理以及擴(kuò)頻技術(shù)等等方面。使用信號處理技術(shù)模塊，是在模擬前端的射頻信號處理之后，中頻信號在輸入數(shù)字信號后對模塊進(jìn)行數(shù)字化處理，之后再輸出音頻信號，AGC控制信號以及數(shù)字量化基帶信號。AGC的控制信號反映到模擬前端的數(shù)字量的基帶信號，以便分析波形和頻譜，還可以供給終端設(shè)備，避免模擬信號的多次量化而引發(fā)的噪音。采用AD+PDC+DSP的模式來處理模塊中的硬件構(gòu)造，放大濾波之后的中頻信號被輸入到高速模數(shù)進(jìn)行量化，然后在輸入到可編程的變頻器中降速，在搬移頻率和頻譜之后輸出I/O的分量，之后經(jīng)過基帶信號到數(shù)模的轉(zhuǎn)換之后，完成解調(diào)信息，輸出最后的兩路模擬量音頻信號的任務(wù)。3、2、數(shù)字信號處理技術(shù)在其他方面的應(yīng)用數(shù)字信號技術(shù)在測量儀表和測量儀器領(lǐng)域當(dāng)中也被廣泛運(yùn)用，取代了之前的高檔單片機(jī)，可以大幅度提高產(chǎn)品的功能，簡化儀器上硬件的電路，實(shí)現(xiàn)測量的高精確度。數(shù)字信號處理技術(shù)在PC領(lǐng)域也被廣泛應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)音頻和視頻的轉(zhuǎn)換。信號處理技術(shù)在數(shù)字電視方面也已經(jīng)普及，數(shù)字電視接收機(jī)已經(jīng)有接收地面廣播的數(shù)字電視機(jī)、接收有線電視廣播的機(jī)頂盒、接收衛(wèi)星數(shù)字電視廣播的解碼器。數(shù)字信號處理技術(shù)的展望今后DSP的發(fā)展領(lǐng)域?qū)⒏訌V泛，通信、電視控制、家用電器等消費(fèi)類電子產(chǎn)品的數(shù)字時代已經(jīng)到來，會迎來新的高潮。還可以開發(fā)大批專用的芯片，與其他的集成電路融合在一起，嵌入DSP內(nèi)核的電路，發(fā)展成為性價比高的專用芯片。新的單芯片系統(tǒng)，不僅有大量的數(shù)字電路，還要有大量的模擬電路、敏感元件、高速A/D和D/A、所以從芯片結(jié)構(gòu)、算法、生產(chǎn)工藝以及生產(chǎn)規(guī)范等方面會進(jìn)入一個新階段。5、總結(jié)現(xiàn)在數(shù)字信號技術(shù)的不斷發(fā)展，不斷發(fā)展，如同一個巨大的寶藏等待人們不斷的開發(fā)和挖掘，對比于20年前，數(shù)字信號處理的性能提高了1500倍以上，雖然消費(fèi)者還有更多的其他技術(shù)選擇，但數(shù)字信號處理技術(shù)的主導(dǎo)位置不會發(fā)生改變，新型的數(shù)字信號處理技術(shù)裝備以及高級編譯器，它正向著高速，更低功效，更大容量的道路邁開步子。參考文獻(xiàn)：[1]張煒,魏永旺,郝婧.淺談數(shù)字信號處理的發(fā)展及其在圖像處理中的應(yīng)用[J].科技信息.2008(29)[2]陳戈珩,王宏志.“信號與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號處理”課程優(yōu)化整合的探索與實(shí)踐[J].長春工程學(xué)院學(xué)報(社會科學(xué)版).2008(02)[3]楊雷,劉暢,伍星.基于LabVIEW的數(shù)字信號處理虛擬實(shí)驗(yàn)室研究[J].機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新.2011(01)[4]唐志偉.現(xiàn)代數(shù)字信號處理技術(shù)在電視機(jī)中