数字信号在电子信息工程中的运用

王清海

摘要：数字信号处理技术应用范围逐步扩大，很多个领域都已经对其进行不断的推广与使用。在电子信息工程当中，数字信号所起到的作用至关重要。在分析数字信号处理技术过程当中，我们可从定义、特点以及应用优势几个方面着手，在此基础上，数字信号应用于电子信息工程当中，必须实现对多项原则的严格遵守，这对电子信息工程的进一步发展有相当大的推动作用，从宏观角度来说，对社会以及经济发展也有较为积极的意义。

关键词：数字信号；电子信息工程；应用

在不断实践与发展的过程当中，电子信息工程对数字化信息技术的应用范围逐步扩大。电子工程与声音、视频以及图像等都有着较为密切的联系，数字化信息技术可交这种联系进行直观体现，这就是指数字信息工程技术。在电子信息工程当中，科学使用数字信号是大面积推广电子信息工程应用的重要前提，同时也可促使电子信息工程获得广阔的发展空间与前景。在提升电子信息工程发展速度方面，数字信号所起到的作用不可替代。

一、数字信号处理技术的应用原则

1.客观性原则

工作人员将数字信号处理技术应用到研发项目的时候必须要按照电子信息工程的客观性原则来进行，检查信号处理的过程是否安全可靠。在对数字信号进行处理的时候可以采用客观性原则来完成重要的决定工作。在进行项目处理的过程中，电子信息工程的经营管理、可获收益、创建形式、建立条件等很多問题都可以利用数字信号处理技术来显示，然后工作人员可以根据得到的信息进行较为全面并且客观的分析，最后为项目做出一个比较有实践意义的决定。

2.绿色节能原则

在针对数字信号处理技术进行科学应用的过程当中，促使其指标符合绿色节能性就是绿色节能原则的实质。在实际使用过程当中，数字信息处理技术所生产出来的产品必须保障自身的绿色性与环保性，并且可推动社会实现可持续发展的目标。数字电视、数字电脑以及数字照相机等都可对节能产品进行直观体现。

在利用数字信号处理技术的同时，上述产品可实现节能环保的目标，注意数字视频光盘机等也在其涵盖范围之内。数字信号在电子信息工程中的应用必须严格遵守保护环境这一原则，并且针对绿色节能系统进行不断的深化与研究，促使自身所生产出的产品为数据信息化数据库的建立提供支持，为环保事业的发展贡献自己的力量。

3.科学性原则

科学性原则指的是工作人员利用数字信号处理技术所得到的信息做出来的项目成果可以进行科研拓展。数字信号处理技术在进行科研拓展的时候必须要把科学性原则作为一个基本原则来进行。数字信号处理技术有两个比较基本的原则，它们分别是：可研发性以及可发展性。

所以，研发人员首先要对自己项目的特点、立项背景以及发展前景有很好的了解，其次，还要根据有关部门的相关规定、设计标准进行规划，利用科学的方法对数字信号进行论证，在现代工业化进程不断深入的背景下，依靠比较前沿的技术支撑，使数字信息在电子信息工程中的应用更加科学合理化。

二、数字信号在电子信息工程中的应用

1.数字信号在软件无线电中的应用

软件无线电是近些年来研制出的全新通信系统结构。数字信号处理器是软件无线电使用的基础与前提，在科学利用数字信息化技术软件的基础上，无线通信任务可顺利实现。从本质上来说，硬件就是通讯系统的基本平台。复杂繁琐的无线电通讯功能则需要有软件来完成，这也是软件无线电构成的最基本核心与思想。

软件无线电主要使用了两个技术，其中一个就是A/D变换器，。软件无线电运行的过程中，其发出的射频信号是要通过射频前端的处理才可以成为宽带中频信号，在这样的过程里面就会要用到A/D变换器，A/D变换器的主要作用就是量化处理好中频信号处理器，完成信号之间的变换工作，也就是把中频信号转换成数字信号，这足以见得A/D变换器在软件无线电运行过程中的重要作用。

软件无线电中利用的另一项关键技术就是数字变频，数字下的变频工作是完成在信号转换之后的很大一部分工作，这些工作的内容有很多，主要是：利用数字信号处理技术进行变频、滤波和二次采样、对比等。现在就以滤波为例来进行说明，单单为了完成一次滤波处理就要处理大概一千次的采样点，这么大的计算量在现在的科技水平下利用可编程的数字信号处理器芯片来完成是最合适的，也是效果最好的。

2.数字信号在移动机器人中的应用

数字信号处理技术在设计移动机器人方面的应用也比较常见。目前，最新型的移动机器人主要是把USB作为基础，将PC当成上位计算机，利用运动控制卡来操控机器人的运动。运动控制卡作为实现移动机器人运动的关键，必须要有步进电机来进行控制，这样就可以很容易地创建起分布式环境探测系统，让机器人可以建立起环境地图，最终可以完成移动、跟踪以及躲避障碍物的行动。

需要强调的是，运动控制卡是依靠步进电机进行控制的，但是这其中的核心部分就是数字信号处理器。完成数字信号处理的元件叫做数字信号处理器，它可以对接收到的数字信号进行过滤、对信号进行抽样处理、将数字信号转换等一系列的处理手段，最终将得到的有用数字信号传输到以后的工作环节中。

在实际运动过程中，首先是需要数字信号处理器发出脉冲信号，然后这个信号就会传给机器人内部的步进电动机，步进电动机会对这个信号做出一定的适应，从而完成机器人的移动。以普通的移动机器人为例进行说明，首先要采集到周围环境的一些信息，利用USB将这些信息传递给机器人的上位计算机，其次，上位计算机要把收到的数字信号变换成脉冲信号，最后上位计算机输出的脉冲信号通过控制步进电机来实现机器人的运动。整个过程中，数字信号处理器起到了非常重要的作用，正是因为它把数字信号转变成了脉冲信号，才让机器人可以完成运动过程。

结语

在现代科学技术发展的大力推动之下，数字信号处理技术与全新的技术实现充分融合的状态，应用范围的不断拓宽可说明数字信号处理技术的强大优势与价值。电子信息工程在科学使用数字信号的基础上，可实现对巨大发展前景与空间的有效获取，并且针对绿色节能产品进行不断的研发与探究，这对电子企业未来发展目标的实现有积极意义。并为信息化时代的进步打下坚实基础。

参考文献：

[1]吕昊远.对数字信号在电子信息工程中的运用探讨[J].山东工业技术，2018（8）.

[2]郭迎光.对数字信号在电子信息工程中的运用探讨[J].计算机产品与流通，2017（12）.