数字信号在电子信息工程中的应用分析

孙友景 赵正华

摘要：随着时代的发展和科技的进步，数字信号技术已被越来越多的行业所重视和应用，特别是在电子信息工程中得到了更有效的应用。数字信号技术的优势被充分发挥，传统通信方式存在的问题得到了有效解决。因此，数字信号技术的不断优化和完善，对于电子信息工程的建设具有重大的意义。基于此，本文笔者就数字信号在电子信息工程中的应用进行简要分析。仅供业内同行参考。

关键词：数字信号;电子信息工程;应用

1 应用数字信号的特点

1.1 抗干扰能力强

数字信号在计算机中常用二进制数表示。数字信号在受到其他的信号干扰时，只要干扰信号没有超过其阈值范围，便可恢复原有信号;若干扰信号超过数字信号的阈值范围，则采用一定的编码技术便可查出并纠正。因此，与模拟信号相比，数字通信中可以避免较高噪声干扰，实现远距离、高质量的传输。除了应用于通讯技术，数字信号还可用于信息技术的处理，如高清晰电视、DVD激光机、VCD等。

1.2 便于加密

数字信号的处理能力较强，这主要是因为数字信号是通过单片计算机芯片进行处理的。这种芯片的体积较小，可实现多样化且性能稳定，并可在信息的传送过程中，利用数学逻辑运算由数字转换的信号，进而达到加密数字信号、解密数字信号和处理数字信号的目的。

1.3 便于储存、处理及交换

数字信号可通过与计算机联网然后进行存储、处理和交换，同时，技术人员可以根据需求的不同更改数字信号的形式。所以，数字信号的稳定性、灵活性高，可在很多领域得到应用。

1.4 应用范围广

与传统的信号处理技术相比，数字信号处理器运用的单片计算机芯片的存储和运行程序相对独立，在对数字信号进行处理的过程中，还可以下达其他的处理指令，使信息得到更加高效的处理，提高了信息的处理速度。此外，数字信号的处理器与其他信号的处理器相比，应用单片计算机芯片，大部分电路均为数字电路，可通过大规模或超大规模的集成电路进行处理，进而使数字信号处理器的体积和耗能均较小，并且具有多种类型，可以被多种软件应用。

2 数字信号的应用

2.1 在软件无线电中的应用

软件无线电可通过无线通信功能软件在硬件平台上进行各种无线通信。其中，数字信号利用DSP可快速完成調制、解调、编码、解码、加密、解密、扩频和解扩频等处理，提高系统的性能。在软件无线电体系中，数字信号处理部分是关键，对A/D转换器、数字中频处理等的设计及实现等诸多环节均有重要的意义。我们都知道，对于软件无线电设计来说，需要通过射频前端来对射频型号进行有效处理，这样宽带中的射频型号才能被更好地实现。因此，软件无线电中的射频信号只有通过A/D变换转换器进行量化处理，信息的转化才会更有效，进而将射频信号转化为数字信号。从上面的分析我们可知，数字信号处理器对于A/D变换转换器的制作具有重要作用。而数字化变频在一般情况下都是在信号通过A/D变换转换器进行转化之后才起作用。这样就还需要进行二次采样、对比、数字下变频或滤波等工作。在这里，我们以滤波为例，要对滤波进行有效处理，相应的采样点需要经过1000次的处理操作。如20MHz系统带宽的系统，采样率如果超过25MHz，要实现滤波处理，运算能力需要达到 5000MIPS，这种情况下，只有高性能的数字信号处理器才能实现逻辑如此之强且复杂的算法处理。以现阶段的信息技术来说，最佳选择就是通过可编程数字信号处理器芯片来实现，数字信号技术是目前的技术手段中最为先进的一种。

2.2 在短波通信中的应用

数字信号在其他的短波通信中有着广泛的应用，如信息数字化、铁路信号分析等工作。其中，短波通信通过数字信号完成静态图片传真，可以提高短波通信的价值。此外，利用数字信息技术进行信号模拟，然后进行射频信号处理，可以进行音频信号的输出。总之，在短波通信中应用数字信号技术，可提高短波通信的质量与效率。比如，数字滤波器就是数字信号处理器的一种，在雷达的数字信号处理中有着重要的应用。雷达在处理信号的时候，会受到云雨杂波等干扰，数字滤波器可通过运算改变输入信号的频率成分，除去某些频率的干扰，更加精准、稳定地达到滤波的目的。

2.3 在移动机器人中的应用

利用数字信号处理继续控制移动机器人，并同时运用移动控制卡，可对机器人进行实时控制。此外，基于数字信号处理，可以对移动机器人在工作过程中存在的缺陷不足进行跟踪，并进行有针对性的解决，进而可简化人工操作步骤，提高机器人的工作能力。

3 应用数字信号时的注意事项

目前，我国的电子信息工程的发展不够成熟，技术较为落后，缺少相关核心技术的支持，缺少相关的专利权。在信息全球化的今天，我国电子信息工程的发展面对着诸多的考验。在重视电子信息工程发展的同时，需加大对核心技术的研发，增加专利的自主权，制定科学的发展战略，为以后的发展提供良好的保障。

综上所述，随着科技的发展，在如今的信息时代下，电子信息工程的发展有着广阔的空间，快速、安全、有效地应用电子信息工程是我们一直在钻研的内容。数字信号技术的诞生大大地提高了电子信息工程的利用率，并增加了安全保障。如今，数字信号已经在电子信息工程中得到了越来越广泛的应用，并不断改进我们的生活方式。除了本文以外，黄岳、王鹏元等人也对数字信号在电子信息工程中的应用情况进行了较为详细的分析。笔者通过阅读他人的研究成果，得到了很多启发，希望本文也可以为以后研究电子信息工程和数字信号的人提供参考和启迪。伴随着时代进步，科技将会迎来更加智能化的改革，数字信号的应用范围会更广阔。数字信息工程及数字信号的发展前景广阔，我国要加强科技的发展，并加深对电子信息工程及数字信号的研究，争取获得更多的专利及核心技术，使我国的电子信息水平早日达到并超越国际水平。

参考文献：

[1] 万延.数字信号在电子信息工程中的应用探讨[J].计算机产品与流通，2018（09）.

[2] 高红进.数字信号在电子信息工程中的应用[J].环球市场，2018（05）.

[3] 王英凡.数字信号在电子信息工程中的应用策略[J].信息与电脑（理论版），2018（23）.

（作者单位：淮安市洪泽区广电网络有限公司）