数字信号处理技术在电子信息工程中的运用与研究

张振宇

（新疆生产建设兵团兴新职业技术学院，新疆 铁门关 841007）

0 引言

依靠科学技术水平的不断发展，人们的生活水平正在稳步提高。在日常的学习、工作以及生活中，电子信息技术正在被广泛地应用，为了保证电子信息工程能够长久运行并且可持续发展，专业的科技人员就要在电子信息工程中融入数字信号处理技术，针对图片和视频的处理，要寻找出创新的处理方法。为了实现这个目的，要联系实际情况，对电子信息工程发展的现状进行分析，结合数字信号处理技术，推动其长远发展。

1 数字信号处理技术概述

1.1 含义

从其技术角度来看，数字信号处理技术就是采用数字的方式，对目标信号进行处理，并将从中获取的数据传输到其所对应的数字信号处理器中实现信号的传输，相对于以往的模拟信号处理技术而言，在现代科学技术中的信号微处理中适用程度更高，并且可以根据现实需求，实现信号的转换。当前，信号处理技术正在多个领域中被大范围地应用，在医疗、航空、航天以及自动化领域等，都发挥了很大的作用，同时，将其应用到电子信息工程之中，也推动了电子信息技术的发展[1]。

1.2 优点

1.2.1 使用范围广

数字信号处理器是实现数字信号处理技术的关键仪器，拥有很多种类，可以在各个行业中发挥不同的作用，成为多个软件开发推广的技术支持。基于此，数字信号处理技术才能在各个领域之中被广泛地应用，具有优秀的适用性。在实际进行信息处理和数据存储时，可以在短时间内将信息转换成所需形式，并且操作难度不高。

1.2.2 处理效率高

作为一种信号处理技术来说，相比于以往的模拟信号处理技术，数字信号处理技术可以判断指令，在短时间内对其进行识别，拥有极快的处理速度。实现这一目标的关键在于数字信号处理技术在工作的过程中所使用到的数字信号处理器内部安装了具有高度独特性的芯片，运用到的结构是哈弗结构，因此，在实际的信息处理过程中，可以将数字信息的程序与信息存储的空间分隔开，避免受到干扰，实现数字信号处理器的高速运转。

1.3 数字信号处理技术在电子信息工程中的应用原则

1.3.1 客观性原则

无论哪种信号处理技术，在电子信息工程应用的过程中，都应该遵循信号处理的客观性原则，数字信号处理技术也不例外。遵循这项原则，可以使信号的检测工作更加客观，在电子信息工程的发展中，数字信号处理技术可以对其涵盖的组织形式、运行成果和建设条件等实现全面的反映，达到多层次和多角度的客观分析。

1.3.2 科学性原则

在电子信息工程的应用中，数字信号处理技术还应该遵循科学性的原则，就是说要对信号处理获得的成果实现合理的扩张，在确保电子信息工程可持续发展的基础上，做到数字信号处理技术的科学应用，实现这一目标第一是要有可行的技术支持，第二是要做到对有关法律规定充分考虑，保障其健康长远地向前迈进。

1.3.3 环保性原则

我国正在努力建设资源节约型、环境友好型社会，数字信号处理技术在遵循客观性与科学性的原则之外，还要遵循环保性原则。在保证各项设备顺利运行和各项工作顺利开展的基础之下，还需要考虑到环境保护的重要性，争取做到用最少的资源发挥最大的价值。为社会带来经济效益的同时，还要做到为社会带来社会效益。

2 电子信息工程现状

电子信息工程对于我们的生产生活有很大的价值和作用，能够依靠电子信息设备对电子信息进行处理，实现信息处理的便捷化。但是就实际情况而言，电子信息工程在发展中还存在着两大问题。第一，由于种种原因，电子信息工程在我国的起步较晚，发展进程与一些西方发达国家之间存在脱节现象。因此，在从发达国家引进更为先进的技术时，在国内推行起来就会消耗掉规模比较大的资金，增加成本投入。除此之外，引进的技术并不是当今最为先进的技术；第二，我国缺乏大量的专业性人才，电子信息工程的发展缺少创新性，这对于电子信息技术的可持续发展是不利的[2]。

3 数字信号处理技术在电子信息工程中的优势

3.1 数据处理能力高

在现如今的数据处理方面来看，数字信号处理技术与其他技术相比有更好地适用性，原因在于数字信号处理技术在工作过程中所使用到的数字信号处理器内部安装了具有高度独特性的芯片，运用到的结构是哈弗结构，可以使芯片的程序运行和数据保存分别处在不同的空间之中，拥有较强的独立性，在运行过程中不会受到其他因素的干扰，运行速度较高。

3.2 实现过程更加可控

在电子信息工程中可以很好地将数字信号处理技术应用其中的原理是利用不同设备之间的相互协调，利用计算机网络实现信息的全面管理以及数字的互通，实现了数据处理的高效率。此外，数字信号处理技术还可以发挥数字信号处理器的优势，处理较为复杂的数据信息，还可以依照实际情况对数字信号处理系统中的硬件实现充分利用，增强数据信息的适应性，促使处理数据具有高度的灵活性，进而实现对数据的全面掌控。

3.3 集成度更高

大规模的集成线路利用与联合计算机技术的配合，实现了单片计算机的组成。在电子信息工程中，应用的数字信号处理技术能够发挥很好的效果主要是由于其配置了先进的芯片结构，这种芯片结构主要是由高速计算芯片与高位计算芯片组合而成的，虽然这种芯片结构的体积小，但是拥有强大的功能，运行效果的稳定性也比较好，为电子信息工程的发展提供了优质的服务。

4 数字信号处理技术在电子信息工程中的运用

4.1 数字信号处理技术在软件无线电系统中的应用

随着科学技术的不断发展，软件无线电系统正在被广泛应用。软件无线电系统是一种通信系统结构，在实际的应用中，可以被看作一个通信系统的平台，数字信号处理技术在通信中的重要应用，实现了软件无线电功能的完善，促使它可以运用多种程序实现通信的功能，同时，提升了通信的效果。

数字信号处理技术在软件无线电中应用的技术内容主要是体现在两个方面。第一，A/D变换器，在运用软件无线电进行信号发射的过程中，正是因为存在A/D变换器，信号才可以实现通过射频前端转换为宽带中频信号，这种变换器对中频信号进行了批量统一的处理，实现了将信号转换为数字信号的目标。在无线电技术中，A/D变换器发挥了巨大的作用，在提升了信号转换效率的同时，还提高了软件无线电的水平；第二，数字变频技术，这种技术在实际的应用上，也收获了比较好的效果，它可以实现对庞大且复杂数据的过滤工作，采取的方式通常是变频以及滤波。在实际地处理信息的过程中，数字变频技术为了达到提高滤波速度的目标，通常要对采样点进行一千次左右的处理，在这个过程中，涉及的数据量非常庞大，因此，需要借用可以编程的数字信号芯片，实现这项工作完成的高效率。当系统要求的精确度较高时，这项工作可能要达到五千次，这时就需要将多个数字信号转换器组合在一起，这些内容都是可编程数字信号芯片强大功能的体现。数字信号处理技术运用到软件无线电技术中提高了其处理信号的水平[3]。

4.2 数字信号处理技术在移动机器人领域的应用

随着技术的发展，现代高新技术实现了紧密结合，并研发出了一种由计算机编程技术和电子信息控制技术结合所产生的智能机器人产物——移动机器人，这种移动机器人的运动效果是依靠移动控制系统的性能来决定的[4]。为了加强移动控制系统的性能，就可以将数字信号处理技术应用其中，实现移动机器人的顺利移动，达到良好的控制效果。除此之外，数字信号处理技术还可以利用移动机器人的USB，对机器人整个移动轨迹周围的数据进行收集汇总，将这些数据进行有效整合后，可以将其转换为数字信号，移动机器人在移动的过程中，可以根据获得的信号规避前方障碍物，还可以提高它的定位能力。

4.3 数字信号处理技术在短波通信中的应用

数字信号通信技术除了上述两种应用形式外，还可以应用到短波通信中，在实际的工作中，它可以实现音频信号处理、扫描信号通道以及信号通道数据化等，并且还可以发挥图像传输或传真的作用。我们可以得知，在短波通信领域，数字信号处理技术也具有很大的优势。它主要是用来处理短波通信中的射频信号，再利用中频信号实现信息模块的数字化处理，最终实现音频信号传输的目的。这种技术是短波通信得以实现的前提，短波通信对数字信号的依赖度很高。

5 结语

综上所述，在当前阶段，电子信息工程的发展存在着一定的复杂性，而数字信号处理技术的存在为电子信息工程的长远发展提供了保障，是促进其在各个领域大规模应用的基础。数字信息处理技术的应用提高了电子信息工程建设的质量，推动其向着更加稳定的方向迈进。科研人员在研发过程中，要充分发挥这项技术的优势，促进信息化时代的发展。