数字信号处理技术的应用

数字信号处理技术的应用

程云

江苏金陵机械制造总厂 江苏南京 210000

摘要：近年来，国内的数字信号技术发展已经趋于成熟，而数字技术以及集成电路技术之间的相互融合，也让传统的测量控制技术发生了翻天覆地的变化，使我国的测量控制领域整体的精确性更强。数字信号在人们日常生产生活不同领域中的应用，已经成为了未来许多行业发展的必然趋势，也能够有效地弥补传统的模拟信号可控性能相对较弱、智能化性能不强的薄弱性。尤其是在进入数字经济时代背景下，数字信号的处理技术也成为了国家不同行业现代化发展的衡量标志，开始受到了多个领域的高度关注。本文主要是分析了数字信号处理技术在不同领域中的应用，并且就该项技术未来的发展趋势进行了探讨，希望能够为推动数字信号技术的前行与发展提供参考意见。

关键词：数字信号技术；应用模式；发展方向

数字信号处理技术也被称为DSP技术，该技术可以将空间中传递的信号以统一的数字表达方式展现出来，并且通过对这些数据信息的理论处理以及技术探究，实现对数据的初步处理。数字信号处理技术也可以对人类现实社会中连续的模拟信号进行准确的测量，能够基于计算机网络平台以及专业的辅助处理设备，将信号转变成数字的方式，并且对这些信号数字进行采集、预估、压缩以及识别等处理，从而满足人们对于数据信号的不同要求。目前，数字信号技术已经在我国的不同领域得到了广泛的应用，并且在未来具有极大的发展前景。因此，进一步探究数字信号技术在不同领域中的应用价值以及未来的发展趋势，也成为了推动该领域持续前行的重要切入点。

一、数字信号处理技术在不同领域中的实践应用

数字信号处理技术的实质就是将人们在现实世界中所得到的一些模拟信号以及相关信息转换为一种统一的数字形式，并借助计算机平台以及其他的辅助设备将这些数据信息提取呈现出来，帮助人们以更加直观的形式抓取或认知这些信号，并实现对数据信息的识别。目前，国内外业界领域中的相关研究学者认为，数字信号处理技术在不同领域的应用具有极大的优越性，这项技术在应用过程中具有使用灵活性较强、能耗相对较低、数据抓取精确性极高、数据抓取效率较高、辅助设备体积较小等应用优势。因此，该项技术也在国内外的不同业界领域中以及独特的优越性得到了广泛的应用[1]。

（一）针对语音信号的应用处理

语音信号是数字信号处理技术中最为关键的构成部分，语音信号的处理主要包括针对语音信息的识别、语音表达内容的深度理解、语音的合成、音质的增强、语音内容的压缩等多项功能。而通过对语音信号进行智能化的抓取以及深度处理，能够使我国的声音解码器所抓捕到的语音信息更加精确，这也是未来智能计算机以及智能机器人根据人类指令行动并操作的基础条件。

（二）数据调制解调器的应用

目前，在国际社会中数据调制解调器可谓是数字信号处理技术最为广泛也是最初应用的领域。数据调制解调器事实上是多媒体后台信息处理与信息传递媒介之间相互连接的桥梁，可以利用固定端的计算机平台实现与网络传递渠道的拨号连接功能，这也是目前世界上信息传递最为便捷和快速的衔接方式。而随着网络智能时代的到来，互联网的用户规模在不断增加，一些性能相对较弱的数字信号处理设备已经无法满足互联网用户的多元化需求。在这样的发展背景下，如何能够研发出信息数据传递速度更快、传递信息量更加广阔的高智能数字信号处理设备，也成为了行业未来发展的趋势。

（三）在汽车智能系统以及其他领域中的应用

随着现代智能汽车行业的迅猛发展，汽车内部的电子系统也开始逐步朝着更加自控化以及智能化的方向前行，这也极大地提升了汽车在控制过程中的安全性和可靠性。而汽车内部的电子系统在信息传达以及数据获取的过程中，采用的主要就是数据信号处理技术。尤其是该项技术中的红外线技术以及毫米雷达辅助设备都是帮助智能控制中心了解汽车内部不同零部件运行状态的关键点。除此之外，还可以利用数据信号处理技术对于路面图形数据的安全分析，为驾驶员提供前方的路况信息[2]。

（四）在图形图像处理中的应用

图形图像的处理技术主要是应用在DVD领域中，能够实现对内部动态化图像的压缩控制。该项技术不仅能够应用在人们的日常精神娱乐生活中，同时，在研究外太空星球地貌信息、云层分布状况、宇宙星体结构等方面也发挥着不可取代的重要价值。与此同时，数据信号处理技术还可以根据抓捕图像的特征以及图像使用者的实际需求，针对抓捕到的图像信息进行压缩、空间分割、图像识别、图像重构以及图像解压等多个方面的功能。

（五）在生物医学中的应用

生物医学领域中的数据信号处理技术主要是用来帮助临床医学监控患者的体征，尤其是在细胞学以及神经医学科等方面具有不可取代的重要应用价值。例如，数字信号处理技术可以通过自动化地分析患者的脑电波以及心电层汇成图像，这也为生物医学的研究以及疾病的治疗提供了更加直观的数据信息，并降低了患者的死亡率。除此之外数字信号技术还可以应用到对于人体内部振动信号的抓取等方面，虽然在医学领域中的应用方法不同，但其中的核心技术却基本类似。

（六）在移动智能机器人领域中的应用

目前，国际平台中已经研究出了基于USB总线的开放式移动智能机器人控制系统，这种机器人主要是以固定计算机的上位计算控制器为主，只需要采用一小块数据信号控制技术的运动控制卡，就可以针对智能机器人内部的操作电机进行控制。而通过这种USB总线衔接的通讯渠道，能够更好地实现后台控制端，对于机器人动作状态的实时监测，并且还能够通过数据信号技术对于周边的超声环境进行探测，帮助机器人建立起移动的地图图像，实现了对智能机器人的准确定位、目标导航以及避障控制等功能[3]。

二、数据信号处理技术未来的发展趋势

（一）与微型处理器之间的相互融合

微型处理器前期的研发成本相对较低，是针对一些小型智能设备进行定向控制的通用辅助仪器，能够更好地执行空间智能控制任务。但考虑到其数据信号的针对性处理功能相对较为薄弱，极大地限制了微型处理器的应用领域。而数字信号技术与微型处理器之间的相互融合，能够恰巧弥补不足之处，采用单一的芯片处理器，就能够实现对设备的智能控制以及远程信号处理两大功能。通过数字信号处理技术以及微型处理器之间的相互结合，能够使目前的无线网络产品以及智能电话的发展空间更加广阔，同时，还能够持续缩小内部处理器的空间占比，降低整个智能设备在应用过程中的消耗成本。

（二）提速降耗

未来，数字信号处理技术针对数据信息的抓取速度和运算效率将会持续提升，这一过程中，还能够同时降低设备的功能消耗量，更好地满足用户对于数据信息的及时需求[4]。

（三）内部结构的改善

数据信号处理设备内部结构的持续优化和完善，能够使多通道的单元结构、单指令多重数据、特大指令的自主在设备内部占据的空间以及性能更加强大，使数据信号处理设备的应用效率更高，在短时间内收集并处理的数据信息容量更大。

结语：综上所述，数据信号的处理技术能够实现数据的集数采集、传输以及深度挖掘等多方面的功能，目前，在我国的生物医学、图片处理、智能汽车等多个领域中都得到了广泛的应用。在未来，该项技术将会与微型处理器之间相互结合，并实现提速增效的发展目标，持续朝着功能更加齐全，能耗性更低的方向发展。

参考文献：

[1]刘浩,沈荣生. 数字信号处理技术在5G通信中的应用探析[J]. 无线互联科技,2021,18(16):1-2.

[2]于利喜,武者东. 通信领域中数字信号处理技术的应用[J]. 数字技术与应用,2020,38(08):13-15.

[3]刘硕,赵博,陈静. 数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J]. 农家参谋,2020,(01):173.

[4]杨超. 通信领域中数字信号处理技术的应用思考[J]. 电声技术,2019,43(10):75-77.