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类型数字信号处理技术的应用与发展.doc

  • 上传人:无敌
  • 文档编号:14653
  • 上传时间:2018-03-03
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    数字信号处理技术的应用与发展.doc
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    1、数 字 信 号 处理 技 术 的 应用 与 发 展 王志勇 王强 长 春 理工 大 学光 电 信息 学 院 摘 要: 数字化信号处理技术不但为企业的生产提供了便利, 也逐渐成为人们日常生活 中不可缺少的一项技术, 已全面应用于工业领域、 医疗卫生 事业等。 针对数字信 号处理技术的应用与发展进行了详细分析与探讨, 希望对未来我国社会的发展 做出贡献。 关键词 : 数字信号处理技术; 实现方法; 应用; 发展前景; 作 者简 介: 王志勇 (1983-) , 男, 助教, 本科; 作 者简 介: 王强 (1985-) , 男, 助教, 本科。 Application and developmen

    2、t of digital signal processing technology WANG Zhi-yong WANG Qiang College of Optoelectronic Information, Changchun University of Science and Technology; Abstract : Digital signal processing technology not only facilitates the production of enterprises, but also becomes an indispensable technology i

    3、n peoples daily life. It has been widely applied in the fields of industry, medical and health.The application and development of digital signal processing technology were made a detailed analysis and discussion, hoping to contribute to the development of our society in the future. Keyword : Digital

    4、 signal processing technology; Implementation method; Application; Development prospect; 近几年, 数字信号发展相对成熟, 数字技术的普及与集成电路的发展颠覆了传 统的测控技术, 成为了有效的高端技术, 广泛应用于计算机领域和千家万户中。 数字信息的应用满足了人们生产、 生活的需要, 过去的模拟信号可控性不强, 已 逐渐被数字信号处理技术取代, 数字信号处理技术成为了未来社会发展的新趋 势。数字信号处理技术的应用领域在不断扩大, 促进了我国现代化社会的发展。 1 数字信号处理技术 的特点及实现方式 采用软件

    5、实现编程, 运用专用硬件将两者途径相结合, 以实现数字信号处理。 软 件应用主要体现在编程过程, 可通过现有的程序进行处理, 并通过处理进行开 发应用。在加法器、乘法器中可以组成一个专用的数字网络, 实现信号的处理, 这是专用硬件的运用。 将软件和专用硬件有效结合并在数字信号处理中进行应用, 这是目前比较普遍的方式。 计算机设备是数字信号处理技术应用的重要设备, 但 在处理功能上, 不同系统是不同的处理方式, 这在一定程度上体现了数字信号 处理技术的优越性。 数字信号处理技术经过长期发展, 已经走向成熟阶段, 稳定 性的发展进一步推动了技术水平的提升, 大大提升了安全性。 2 数字信号处理技术

    6、 的应用 2.1 图形 图像领 域 数字图像信号处理技术是将图像信号转换成数字信号, 并通过计算机进行图像 处理的过程。 早期的图像处理, 是人们借助计算机进行图形图像的信息处理, 随 着科技的进步, 数字图像处理打破了原有的图像处理技术, 提升了视觉效果, 并改善了图像质量。 在采用数字信号处理技术后, 无论是图像领域的 DVD 图像压 缩技术转码, 还是在气象云图方面的技术处理, 都改变了人们的工作生活方式。 2.2 机器 人控制 领域 机器人控制领 域的应用是数字信号处理技术的一大突破, 数字信号处理技术可 以帮助机器人接收信息, 并做出一些反应。 机器人的成功问世标志着我国现代科 学技

    7、术水平的提升, 技术人员控制系统水平的提升也源于数字信号处理技术的 应用, 未来在人工智能方面也将运用数字信号处理技术, 相信会取得突破性的 进展, 为科研工作提供有力保障。 2.3 生物 医药领 域 21 世纪, 我国发展已经全面进入现代化, 在临床医学中, 生物医药的处理也离 不开数字信号处理技术的应用。 在医院诊断检查和监护工作中, 都应用了数字信 号处理技术, 对脑神经学和细胞学工作 的技术指导具有一定的作用。 此外, 心电 和脑电等自动分析过程也会应用该技术, 数字信号处理技术在生物医学领域的 研究中也占有一席之位。 2.4 电力 系统领 域 在电力系统领域中也会用到数字信号处理技术

    8、, 主要体现在对模拟量采集和测 量的方面。 随着信息科学和计算机技术的迅速发展, 数字信号处理理论有了较大 的发展, 在电力系统领域中的应用也越来越广泛。 在电力系统中, 小波分析理论 是一个研究热点, 在输电线路故障和定位中, 都与数字信号处理有关系。 数字信 号处理技术的优点是信息传播速度快、准确, 在多机多任务中都可以进行操 作。 2.5 气体 检测领 域 随着工业制造的发展, 我国的环境受到严重污染, 威胁着人类的生产和生活, 人们对气体污染也有了更清晰的认知和重视。 有害气体和一些易燃易爆气体一旦 出现泄漏, 对人们的工作环境会产生极大的伤害, 因此, 气体检测工作就显得 尤为重要。

    9、 针对气体检测, 近年来出现了新办法和措施, 可调谐二极管吸收光谱 技术就是目前大气污染物检测的常用方式, 这种技术在数字信号处理上准确性 较高, 稳定性也较强, 在气体检测和治理方面起到了一定作用。 2.6 噪声 测量领 域 目前, 在噪声测量中直接对噪声的声强进 行测量是非常困难的, 但是声压却是 比较容易测得的物理量。 将信号处理技术运用于噪声测量领域中, 技术人员就可 以研制出以数字信号处理为基础的噪声频谱分析仪, 这一分析仪在处理信号时, 其动态范围非常大, 且抗干扰能力也非常强。 3 数字信号处理技术 的发展 3.1 与微 处理器 的有 机融 合 由于微处理器的制作成本较低, 还能

    10、执行智能的定向控制任务, 所以技术人员 选择将数字信号处理技术与微处理器进行融合, 通过融合处理, 有效弥补了微 处理器的缺陷, 还有效降低了整个系统的运行成本。 3.2 实施 定点运 算 从定点运算的角 度考虑, 浮点数字信号处理技术的运算精度是非常高的, 且其 动态范围更大, 但是浮点数字信号处理器的成本过高, 不适合推广。 定点数字信 号处理器的成本比较低, 其运算精度也很高, 对存储器的要求很低。 3.3 改进 内核结 构 今后的数字信号处理器, 其内核结构将会随着信息技术的不断发展而发生变化, 未来的处理器将会以多通道、单指令的处 理器为主。 3.4 系统 集成 在数字信号处理中,

    11、系统级集成将会是未来数字信号技术发展的主流。 技术人员 将几个数字信号处理芯核及相关的存储单元都集成在同一个芯片上, 进而形成 数字信号处 理系统级 集成电路。 4 结语 近几年, 数字信号处理技术在我国的医药卫生、 电路系统、 通信系统、 图像处理 系统等领域得到了越来越广泛的应用。 在社会经济发展的大环境下, 也要求数字 信号处理逐渐向低功率化的方向发展, 以满足不同用户的 真实需求。 参考文献 1 吴小培, 李晓辉 .“ 数字信号处理 ”课程教学改革的体会与认识C/ 电子高 等教育学会2003 年学术年会论 文集, 2003. 2 韩玮, 叶丽娜, 朱 启兵.基于 Lab VIEW 的数

    12、字信号处理实验平台设计 C/2007 仪表, 自动化及先进集成技术大会论文集 (二) , 2007. 3 高西全, 王军宁, 丁玉美, 等 .“数字信号处理 ”课程建设与改革C/电子 高等教育学会2003 年学术年会论文集, 2003. 4 梁涓, 徐欣, 邓立 新, 等.数字信号处理英文教材的教学实践与体会C/电 子高等教育学会2005 年学术年会论文集, 2005. 5 聂明新, 王金昊.DSP 技术在手机语音识别中的应用C/第九届全国青年通 信学术会议论 文集, 2004. 6 邓立新, 杨震.数字 信号处理课程双语教学初探C/电子高等教育学会 2005 年学术年会论文集, 2005.

    13、7 洪淑月. 数字信号处理 研究性教学C/2008 年中国高校通信类院系学术 研讨会论文集 (上册) , 2009. 8 罗军, 刘飞.军校 数字信号处理 实验教学改革探讨C/2009 年中国高校 通信类院系学术研讨会论文集, 2009. 9 吴芝路, 任广辉, 赵雅琴, 等.基于CORDIC 算法的DSP 硬件设计方法研究 C/ 中国电子学会第七届学术年会论文集, 2001. 10 李德骏, 吴周桥, 陈爱菊.数字信号处理虚拟实验系统C/全国光学、 光电 和电子类专业教学经验交流、研讨会专集, 2002. 11 孙金林.数字信号 处理技术的 发展与 思考J.赤峰学院 学报 (科 学教育版) , 2011, (05) :40-41. 12 杨春顺.数字信号 处理技术在短波收信设备中的应用J.舰船电子工程, 2008, (06) :102-103. 13 马天翔.关于数字 信号处理技术的应用与发展J.电子世界, 2013, (11) :84-85. 14 李宏俊.数字信号 处理技术的发展趋势分析J.电子制作, 2013, (14) :67-68. 15 丽娜.数字信号处 理的发展与应用J.才智, 2014, (07) :107-108.

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