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数字信号处理论文 分析数字信号处理的发展与应用

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分析数字信号处理的发展与应用:随着中国科学技术的发展,数字信号处理的发展取得了显著成绩。在信息技术不断更新的世界背景下,数字信号处理的发展无法用日新月异的方式来描述。数字信号技术应用到生活的方方面面,人们的发展活动似乎也离不开数字信号处理技术的帮助。本文分析了数字信号处理技术的发展。

数字信号处理的简称是DSP,是一种通过数字信号芯片,将图片、声音、视频等模拟信息转化为数字信息的一个过程。在这一过程中,采用数字方式对模拟信号进行压缩、变化、过滤、识别,最终转化为实实在在的数字信号。21世纪是一个数字化的时代,数字信号处理技术得到广泛应用,为人类生活提供了方便快捷,同时为提高国家综合国力奠定了基础。

1、数字信号处理

数字信号处理的原理其实就是利用数字芯片对信号进行分析和处理。数字信号处理技术被广泛应用的原因不仅是其具备处理速度快和运行灵活的优点,而且具备极强的抗干扰能力,不受乱码影响。因此,人们要开始重视起数字信号处理技术的发展,利用数字信号处理技术来达到方便生活的目的。

相比一般信号处理技术,数字信号处理技术无论在设备还是技术方面,都具有高效率传播、造价成本低廉、运行方式精确灵活、抗干扰能力强等特点。对于一些模拟信号来说,数字信号的这些特点是无法超越的。数字信号处理技术得以快速发展的前提是具有一套完整的数字处理理论,在某种程度上具有提高和促进数字信号处理技术发展的作用。如果把数字信号处理技术比作一棵树,那么数字理论就是肥沃的土壤,数字信号处理实践就是新鲜的空气。树木离开了土壤和氧气都不能存活。只有将数字信号处理的理论与实践结合起来,才能从根本上提高数字信号处理的可靠性和稳定性。另外,数字信号处理技术能将各种参数存储起来,并且通过微机控制和数字设定对参数进行调整。这样一来不仅减少了调节量、调节点和调节电位器,而且能够长时间使得参数保持不变,大大提升了系统稳定性。综合数字信号处理的各种优点,人们要对其给予足够重视,造福人类生活。

2、数字信号处理在生活中的应用

在各种高新技术发展的今天,数字信号处理在生活中得到了广泛应用。数字信号处理得到不断发展的原因主要有两个:市场需求的发展和集成电路的发展。下文就针对数字信号处理在生活中的各种应用做了具体分析。

2.1在音响设备上的应用

在以前,人们主要是利用磁片和唱带等方法进行音乐娱乐活动。唱片的主要原理是对声音进行模拟震动,以此来在唱片上刻出槽纹路径来记录声音。录音机磁带的工作原理是利用磁头在磁带上震动对声音进行模拟信号记录,最终记录下声音。自从数字信号处理技术的问世,人们对音乐的追求不再仅仅局限在磁带和唱片上,开始向数字化信号处理技术发展。第一张CD硬盘的出现就是数字信号处理技术发展的起源,不再依靠对声音模拟刻录,而是利用数字技术对声音进行了重现,极大丰富了人们业余生活。

2.2数字化摄像的出现

在1991年的时候,柯达公司推出了世界上第一部照相机,标志着数字信号处理技术正式应用于数码摄像中。早在数字信号处理技术发展前,美国就利用这项技术实现了卫星对太空照片进行传递,后来被普通人民应用。随着数字技术的不断创新,后来数字照相机问世了,打破了原有利用胶带进行照相的模式,开创了一个全新局面。数字照相机相比于传统的光学照相机,能够利用光敏半导体对图像进行数字处理和信号转换,从而以很小的容量存储在照相机内。另外,数字照相机对于图片的处理也比较方便,可以在打印机上打印图片,在电脑上将一些不需要的照片删除。目前,数字信号处理技术逐渐成为了相机制造的核心技术,受到了广大消费者的青睐。

2.3在电视机和接收机上的应用

数字信号处理技术作为数字化信息技术的重要产物,在发展过程中不断成熟,向为客户提供更高质量、功能更强大、操作方式更简便的数字电视服务发展。因此,在这一背景下,数字电视机和接收机被研发出来了。数字电视机的工作原理其实是通过在家中安装电视机顶盒来接受电视台发出的视频信号,从而对视频信号进行调码、解码、编码,最终在用户数字电视机上呈现出视频。对比原有的模拟信号传输,这种数字信号处理技术与传输方法,不仅使客户在家中就能享受到更加安全、便捷的电视机服务,而且又保证了数字电视机画面的清晰度和声音洪亮度,备受数字电视机用户喜爱。另外,数字化电视机的抗干扰能力更强,不易受到天气问题而影响视频信号的接收。

2.4在汽车电子方面的应用

随着城市化的不断发展,汽车已成为了人们日常生活中代步的主要工具。汽车电子应用也逐步发展起来,然而这些发展都离不开数字信号处理技术的帮助。汽车电子系统中的红外线、雷达、监控设备等都需要数字信号处理技术对数据进行分析,才能达到维护汽车电子系统的目的。近几年来,人们对汽车的安全问题给予了高度重视。为此,汽车电子研究将汽车防冲撞功能和与安全行驶相关的内容列为重点研究对象。数字信号处理技术就能为汽车电子研究解决好这一难题。图像进过相机拍摄后,利用数字信号处理技术对图像进行过滤和处理,就能在汽车驾驶电子系统中清晰显示出来,以此为人们安全出行提供可靠保障。

3、对数字信号处理未来前景的展望

为了迎合更多人的消费需求,数字信号处理技术不断发展,向低能耗和个性化发展趋势靠拢。首先,相关数字化处理技术人员可以将几个数字信号处理芯片、外围电路单元、专用处理单元集中到一个芯片上,最终形成一个数字信号处理系统集成电路。这样一来不仅缩小了体积。而且便于携带。美国作为一个在全球应用数字信号处理技术最广泛的国家,已经将这项技术应用于企业生产、家庭生活和交通行业等方面。

随着各种数字化产品的应用:数码相机、智能手机、平板电脑,大大刺激了市场对数字信号处理技术的需求。从目前发展情况来看,数字信号处理技术主要向这几方面发展:与单片微型计算机相结合,构成双核平台,大大提高数字化产品质量;改进数字信号处理系统内核整体结构;提升数字信号处理运算速率和降低功能损耗。

结束语

通过以上分析,我们知道数字信号处理技术在人类生产生活中有着重要的作用。随着全球化进程的加快,数字信号处理技术取得了突飞猛进的发展,实现了多领域的目标,建设了一个富强、民主、文明、和谐的社会主义国家。然而,在发展过程中的数字信号处理技术,仍有不足之处,为科学研究和创新的需要,并期待中国的数字信号处理技术在世界舞台上。


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