【摘要】隨著我國科學信息技術的不斷進步,數(shù)字信號處理的發(fā)展也取得了顯著效果。在各國信息技術不斷更新的背景下,數(shù)字信號處理的發(fā)展用日新月異來形容也不為過。數(shù)字信號技術被應用于生活的方方面面,人們的各種發(fā)展活動也似乎都離不開數(shù)字信號處理技術的幫助。下文就針對數(shù)字信號處理技術的發(fā)展情況做了具體分析,并且闡述了其相關應用。
【關鍵詞】數(shù)字信號處理;發(fā)展;應用
前言
數(shù)字信號處理的簡稱是DSP,是一種通過數(shù)字信號芯片,將圖片、聲音、視頻等模擬信息轉化為數(shù)字信息的一個過程。在這一過程中,采用數(shù)字方式對模擬信號進行壓縮、變化、過濾、識別,最終轉化為實實在在的數(shù)字信號。21世紀是一個數(shù)字化的時代,數(shù)字信號處理技術得到廣泛應用,為人類生活提供了方便快捷,同時為提高國家綜合國力奠定了基礎。
1、數(shù)字信號處理
數(shù)字信號處理的原理其實就是利用數(shù)字芯片對信號進行分析和處理。數(shù)字信號處理技術被廣泛應用的原因不僅是其具備處理速度快和運行靈活的優(yōu)點,而且具備極強的抗干擾能力,不受亂碼影響。因此,人們要開始重視起數(shù)字信號處理技術的發(fā)展,利用數(shù)字信號處理技術來達到方便生活的目的。
相比一般信號處理技術,數(shù)字信號處理技術無論在設備還是技術方面,都具有高效率傳播、造價成本低廉、運行方式精確靈活、抗干擾能力強等特點。對于一些模擬信號來說,數(shù)字信號的這些特點是無法超越的。數(shù)字信號處理技術得以快速發(fā)展的前提是具有一套完整的數(shù)字處理理論,在某種程度上具有提高和促進數(shù)字信號處理技術發(fā)展的作用。如果把數(shù)字信號處理技術比作一棵樹,那么數(shù)字理論就是肥沃的土壤,數(shù)字信號處理實踐就是新鮮的空氣。樹木離開了土壤和氧氣都不能存活。只有將數(shù)字信號處理的理論與實踐結合起來,才能從根本上提高數(shù)字信號處理的可靠性和穩(wěn)定性。另外,數(shù)字信號處理技術能將各種參數(shù)存儲起來,并且通過微機控制和數(shù)字設定對參數(shù)進行調(diào)整。這樣一來不僅減少了調(diào)節(jié)量、調(diào)節(jié)點和調(diào)節(jié)電位器,而且能夠長時間使得參數(shù)保持不變,大大提升了系統(tǒng)穩(wěn)定性。綜合數(shù)字信號處理的各種優(yōu)點,人們要對其給予足夠重視,造福人類生活。
2、數(shù)字信號處理在生活中的應用
在各種高新技術發(fā)展的今天,數(shù)字信號處理在生活中得到了廣泛應用。數(shù)字信號處理得到不斷發(fā)展的原因主要有兩個:市場需求的發(fā)展和集成電路的發(fā)展。下文就針對數(shù)字信號處理在生活中的各種應用做了具體分析。
2.1在音響設備上的應用
在以前,人們主要是利用磁片和唱帶等方法進行音樂娛樂活動。唱片的主要原理是對聲音進行模擬震動,以此來在唱片上刻出槽紋路徑來記錄聲音。錄音機磁帶的工作原理是利用磁頭在磁帶上震動對聲音進行模擬信號記錄,最終記錄下聲音。自從數(shù)字信號處理技術的問世,人們對音樂的追求不再僅僅局限在磁帶和唱片上,開始向數(shù)字化信號處理技術發(fā)展。第一張CD硬盤的出現(xiàn)就是數(shù)字信號處理技術發(fā)展的起源,不再依靠對聲音模擬刻錄,而是利用數(shù)字技術對聲音進行了重現(xiàn),極大豐富了人們業(yè)余生活。
2.2數(shù)字化攝像的出現(xiàn)
在1991年的時候,柯達公司推出了世界上第一部照相機,標志著數(shù)字信號處理技術正式應用于數(shù)碼攝像中。早在數(shù)字信號處理技術發(fā)展前,美國就利用這項技術實現(xiàn)了衛(wèi)星對太空照片進行傳遞,后來被普通人民應用。隨著數(shù)字技術的不斷創(chuàng)新,后來數(shù)字照相機問世了,打破了原有利用膠帶進行照相的模式,開創(chuàng)了一個全新局面。數(shù)字照相機相比于傳統(tǒng)的光學照相機,能夠利用光敏半導體對圖像進行數(shù)字處理和信號轉換,從而以很小的容量存儲在照相機內(nèi)。另外,數(shù)字照相機對于圖片的處理也比較方便,可以在打印機上打印圖片,在電腦上將一些不需要的照片刪除。目前,數(shù)字信號處理技術逐漸成為了相機制造的核心技術,受到了廣大消費者的青睞。
2.3在電視機和接收機上的應用
數(shù)字信號處理技術作為數(shù)字化信息技術的重要產(chǎn)物,在發(fā)展過程中不斷成熟,向為客戶提供更高質(zhì)量、功能更強大、操作方式更簡便的數(shù)字電視服務發(fā)展。因此,在這一背景下,數(shù)字電視機和接收機被研發(fā)出來了。數(shù)字電視機的工作原理其實是通過在家中安裝電視機頂盒來接受電視臺發(fā)出的視頻信號,從而對視頻信號進行調(diào)碼、解碼、編碼,最終在用戶數(shù)字電視機上呈現(xiàn)出視頻。對比原有的模擬信號傳輸,這種數(shù)字信號處理技術與傳輸方法,不僅使客戶在家中就能享受到更加安全、便捷的電視機服務,而且又保證了數(shù)字電視機畫面的清晰度和聲音洪亮度,備受數(shù)字電視機用戶喜愛。另外,數(shù)字化電視機的抗干擾能力更強,不易受到天氣問題而影響視頻信號的接收。
2.4在汽車電子方面的應用
隨著城市化的不斷發(fā)展,汽車已成為了人們?nèi)粘I钪写降闹饕ぞ。汽車電子應用也逐步發(fā)展起來,然而這些發(fā)展都離不開數(shù)字信號處理技術的幫助。汽車電子系統(tǒng)中的紅外線、雷達、監(jiān)控設備等都需要數(shù)字信號處理技術對數(shù)據(jù)進行分析,才能達到維護汽車電子系統(tǒng)的目的。近幾年來,人們對汽車的安全問題給予了高度重視。為此,汽車電子研究將汽車防沖撞功能和與安全行駛相關的內(nèi)容列為重點研究對象。數(shù)字信號處理技術就能為汽車電子研究解決好這一難題。圖像進過相機拍攝后,利用數(shù)字信號處理技術對圖像進行過濾和處理,就能在汽車駕駛電子系統(tǒng)中清晰顯示出來,以此為人們安全出行提供可靠保障。
3、對數(shù)字信號處理未來前景的展望
為了迎合更多人的消費需求,數(shù)字信號處理技術不斷發(fā)展,向低能耗和個性化發(fā)展趨勢靠攏。首先,相關數(shù)字化處理技術人員可以將幾個數(shù)字信號處理芯片、外圍電路單元、專用處理單元集中到一個芯片上,最終形成一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)集成電路。這樣一來不僅縮小了體積。而且便于攜帶。美國作為一個在全球應用數(shù)字信號處理技術最廣泛的國家,已經(jīng)將這項技術應用于企業(yè)生產(chǎn)、家庭生活和交通行業(yè)等方面。
隨著各種數(shù)字化產(chǎn)品的應用:數(shù)碼相機、智能手機、平板電腦,大大刺激了市場對數(shù)字信號處理技術的需求。從目前發(fā)展情況來看,數(shù)字信號處理技術主要向這幾方面發(fā)展:與單片微型計算機相結合,構成雙核平臺,大大提高數(shù)字化產(chǎn)品質(zhì)量;改進數(shù)字信號處理系統(tǒng)內(nèi)核整體結構;提升數(shù)字信號處理運算速率和降低功能損耗。
結束語
通過以上分析可得知:數(shù)字信號處理技術對人類生產(chǎn)和生活都具有重要作用,為人們生活帶來了極大方便。隨著全球化發(fā)展進程的加快,數(shù)字信號處理技術取得了突飛猛進的進步,實現(xiàn)了多方面領域的目標,為構建富強、民主、文明、和諧的社會主義國家貢獻了一份力。但是,數(shù)字信號處理技術在發(fā)展過程中也存在著不足,需要科研人員不斷研究和創(chuàng)新,期待我國的數(shù)字信號處理技術在世界的舞臺上發(fā)光發(fā)彩。
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