关于数字信号处理技术的应用与发展.doc

关于数字信号处理技术的应用与发展 摘 要：在现代化科学技术发展的过程中，数字化信号处理技术已经深入应用到各行各业的发展之中，例如工业控制、医疗卫生事业等，都有所涉猎，甚至在国防军事方面也得到了一定的应用，可以说在当前社会发展的进程中，已经完全不能脱离开数字信号处理技术的应用了。正是因为如此，本文对其应用以及今后的发展予以一定的阐述，希望在今后的应用中可以得到更加广阔的发展空间。 关键词：数字信号处理技术；实现方法；应用；发展前景 在我国近几年的发展进程中，数字信号的相关处理技术已经得到了质的的飞跃，这是一种对数字以及符号进行转化，并且排列成为有效序列的一种技术，这一技术主要应用在计算机以及其他相关设备中，并且在计算方法上具有特殊之处，主要是采用了数值计算法，可以达到方便信息应用的效果。本文主要探讨了这一技术在图形处理以及机器人控制等方面的应用，希望在未来的时代发展中，这一技术可以具有更加广泛的应用。 1、数字信号处理技术所具有的特点以及实现方式 在数字信号的处理上，主要可以通过三种途径得以实现。第一种途径是采用软件得以实现的，这种方式主要应用在编程的过程中，这套程序既能通过处理者的开发得到应用，也可以通过现有的程序进行处理。第二种实现方式是运用专用硬件，例如加法器或者乘法器等，将其构成一个专用的数字网络，以实现对信号处理的能力。第三种实现途径是将前两种方式进行有效的结合。这种方式目前较为普遍，广泛应用在数字信号处理的过程中。 从这一技术的优势上来看，数字信号处理的相关技术合理的应用了计算机设备，针对不同的系统具有不同的处理功能，满足各行业的需要，所以与其他技术相比具有一定的优越性。除此之外，在系统的稳定性上，这一技术得到了进一步的提升，经过对数据的耦合，有效的降低了电路中产生阻抗匹配的情况，并且在安全性方面也得到了进一步的提升，更有助于在大规模生产中的应用。同时在其他方面也具有一定的优越性，所以受到各界人士的广泛好评。 2、数字信号处理技术在当前行业中的应用 2.1图形图像领域 首先，这一技术可以应用在图形图像领域，DVD的主要工作原理是运用了图像压缩技术，将活动图像进行压缩与转码，最终呈现在人们的眼前，在采用了这一技术后，整个过程得到了明显的进步，同时还可以应用在对大气甚至气象云图的研究方面。只要是与图形图像相关的领域中，都可以运用这一技术对于信号进行处理，除此之外，在压缩、识别以及编码等一些环节中，这一技术也会有所涉猎。 2.2机器人控制领域 随着现代科学技术水平的不断提升，相关技术的发展都呈现出快速增长的趋势，同时在人工智能方面也得到了突出的发展。因此机器人的出现也就应该更加适应时代的发展，在控制方面运用数字信号处理的相关技术，可以在信息实时性的接收以及反应方面都得到进一步的提升。相关研究人员通过对数字信号处理技术的应用可以将控制系统的水平得到进一步的提升，为今后的研究工作提供了重要的发展契机。 2.3生物医药的处理领域 在这一领域的应用中，数字信号处理技术主要是在诊断检查以及监护等工作中得到进一步的凸显，并且为脑神经学与细胞学等相关学科的研究工作提供了重要的技术指导。在对心电以及脑电等自动分析的过程中，数字信号处理技术的应用也是相当重要，为今后生物医药的研究工作提供了前提保障，同时也有效的降低了死亡事件的发生。 2.4电力系统领域 首先，数字信号处理技术可以用于电力系统模拟量采集和测量领域。使用交流采用技术后，经过二次PT、CT的变换后，直接对每周波的多点采样值采用数字信号处理技术进行计算，得到电流和电压的相角和有效值，免去了变送器环节。其次，数字信号处理技术可以用于变电站自动化领域。变电站自动化元件较多，开关量和模拟量比较分散且对实时性要求较高，采用数字信号处理技术能够对各种信息进行快速、准确的采集和处理，尤其在并行处理上可实现多机多任务操作，使用非常灵活且方便，片内诸多的接口使调速器、励磁机继电保护的挂网监控更容易。 2.5气体检测领域 社会的发展使得环境受到很多污染，在气体检测和治理方面，气体污染物的检测受到人们越来越多的关注和重视，同时在有害气体、易燃易爆气体泄漏的环境下工作时，气体检测对工作人员人身安全的保障显得尤为重要。目前对大气污染物的检测广泛采用可调谐二极管吸收光谱技术（TDLAS），可调谐二极管吸收光谱技术目前采用波长调制技术和二次谐波的检测技术进行调制检测，对采集的信号采用数字信号处理的方法，具有准确度高、稳定性好的优点，对于大气污染物的检测和治理至关重要。 2.6数字信号处理技术在噪声测量领域的应用 噪声长期暴露在强烈噪声环境中会严重危害人体健康，引起神经系统、心血管系统方面的疾病并导致听力受损，因此近年来市场上出现了各种噪声测量装置。目前在噪声测量技术中直接测量噪声的声强比较困难，而声压则是比较容易测得的物理量，将数字信号处理技术应用于噪声测量领域，可以研制出基于数字信号处理的噪声频谱分析仪，它集谱分析仪、积分声级计、噪声统计分析仪、数据采集器、数字式记录仪和噪声剂量计等几种功能于一体，具有信号处理的动态范围大、抗干扰能力、灵活性高和结构紧凑的优点。 3、数字信号处理技术的发展前景 （1）数字信号处理和微处理器的融合。微处理器的成本较低，并且可以执行智能定向控制任务，但缺点是数字信号处理功能比较差，因此限制了其使用范围。将数字信号处理技术与微处理器进行融合，正好可以弥补微处理器这一缺陷，用单一芯片的处理器实现具有智能控制和数字信号处理的两种功能，将加速个人通信机、智能电话和无线网络产品的开发，降低功耗和整个系统的成本。 （2）定点运算。虽然浮点数字信号处理技术的运算精度较高，动态范围更大，但是定点数字信号处理器的成本较低，而且对存储器的要求较低，比较省电。因此定点运算可编程数字信号处理器件仍然将是市场上的主流产品。 （3）内核结构的改进和工耗的降低。未来数字信号处理器的内核结构将进一度改善，多通道结构和单指令多种数据、特大指令字组在新的高性能处理器中占主导地位。此外，在不断提高数字信号处理器运算速度的同时，设备的功能将不断降低，从而确保在节省时间的同时降低成本。 （4）系统级集成。在未来系统级集成数字信号处理将是潮流，将几个数字信号处理芯核、专用处理单元、MPU芯核、外围电路单元和存储单元都集成在一个芯片上，成为数字信号处理系统级集成电路。 4、结语 综上所述，近年来数字信号处理技术在医药卫生、通信、电力系统、图像处理等领域得到了越来越多的应用，其发展速度前所未有，但同时也要求数字信号处理向着低功耗化和个人化的方向发展