现代数字信号处理的应用和发展前景

2020.04科技论坛现代数字信号处理的应用和发展前景崔健1，王志峰2，张乐2，赵凤2(1.西安石油大学,陕西西安,710000；2.中油测井，陕西西安，710000)摘要：本文首先简单介绍了数字信号处理技术的特点及其发展历程，然后对数字信号处理技术的应用范围进行了详细分析，然后对其发展前景展开了深入探究，希望通过本文的研究可以为这项技术的发展应用起到一定的推动作用。关键词：数字信号处理；应用；发展前景Application and Development Prospect of Modern Digital signal processingCui Jian1，Wang Zhifeng2，Zhang Le2，Zhao Feng2（1.Xi’an Shiyou University, Xi’an Shaanxi, 710000；2. Middle oil well logging, Xi’an Shaanxi, 710000)Absrtact:This paper first briefly introduces the characteristics and development course of digital signal processing technology, then analyzes the application scope of digital signal processing technology in detail, and then probes into its development prospect in depth. It is hoped that through the research of this paper, It plays a certain role in promoting the development and application of this technology.Keywords: digital signal processing; Application; Development Prospect1 数字信号处理技术的特点及其发展历程介绍

1.1 数字信号处理技术的特点介绍

模拟是最早出现的信号处理方法，其虽然也取得了一定的效果，然而其很难敏锐的感知到环境以及温度的变化情况。因此，这项技术慢慢退出了主流行列，现代数字信号处理（DSP）技术也应运而生，其所用的是和计算机完全相同的0、1二值逻辑。所以，DSP技术对温度以及声音变化有着非常敏锐的感知。同时，通过对实际情况进行分析可以发现，更重要的是DSP技术采用的软硬件结合的方式，相关工作人员完全可以选择利用软件对硬件参数进行调整，可修改性以及灵活性相对来讲都比较强。另外，随着智能技术的快速发展以及数字芯片的广泛应用，DSP芯片的集成度也随之得到了极大程度的提升，其事物处理效率以及处理能力也变得越来越高，使其使用范围得到了更大程度的拓展。

息技术的快速发展，数字信号处理技术也随之获得了突飞猛进的发展，不管是理论还是技术都变得更加丰富，其不仅精度更高、速度更快，应用范围也变得更为广泛，甚至可以被有效应用到非线性频谱里面。

2 数字信号处理技术的应用范围分析

随着科学技术的快速发展，数字信号处理技术水平也随之得到了突飞猛进的提升，并被应用到了各行各业当中，取得了非常优异的成绩，为人类社会的发展进步起到了重要的推动作用。通过对实际生活进行分析可以发现，现代数字信号处理技术目前已经被广泛应用到了以下几个领域里面：

2.1 数字信号处理技术在通信领域里面的应用分析

在当前这个互联网信息时代，随着科学技术的不断进步，数字信号处理技术已经被广泛应用到了信道探测、链路质量分析、音频信号处理、扩频以及信道扫描等通信领域当中。其在进行通信工作处理的时候，会利用数字信号处理系统对中频信号进行数字化处理，然后以此为基础完成AGC控制信号、音频信号以及数字量化基带信号等三种信号的输出，这里面终端用户能够直接应用的信号就是音频信号，其能够为用户提供更为优质便利的服务。

1.2 数字信号处理技术的发展历程介绍

所有科学技术的发展都是随着时间慢慢进行的，数字信号处理技术同样如此。通过对其发展历程进行分析可以看出，该技术发展主要可以分成以下三个阶段：第一阶段属于理论奠基阶段，该阶段的发展时间开始于上个世纪60年代初期，相关人员在这一时期首次提出了数字信号处理技术概念，并通过计算机这项工具对信号进行了初步处理；第二阶段开始的标志则是首台数字信号处理器的诞生，时间为上个世纪80年代，该阶段最主要的特点就是处理器拥有了编程能力，并被广泛的应用到了军工、医疗以及通信等多个行业；第三阶段的开始时间则是在上个世纪90年代，这一时期随着信

2.2 数字信号处理技术在物联网领域里面的应用分析

物联网技术属于信息技术的重要组成元素，并且随着时代的快速发展，到现在为止，其已经被广泛应用到交通、农业以及医疗等各个领域，为我国社会的现代化发展起到了重要的推动作用。以医学领域为例：通过数字信号处理技术的有效利用，相关人员完全可以更加高效的完成心电信号处理，

117科技论坛使医疗器械的抗电路噪声能力得到有效增强，降低电源对心电图等检测工作的影响，提升检查准确度，帮助医疗更为清楚的把握住病人的身体情况，从而制定出更具针对性的治疗方案，提升康复效率。所以，DPS技术拥有非常优秀的应用发展前景。2.3 数字信号处理技术在汽车电子领域里面的应用分析在最近这些年，随着改革开放进程的不断推进和人们生活水平的持续提升，我国人民所拥有的私家车数量也越来越多，人们对汽车行驶安全以及防冲撞能力的重视程度也越来越高。作为帮助司机了解详细路况信息的设备，汽车电子系统已经逐渐变成了汽车上不可或缺的重要系统。该系统主要通过现代数字信号技术处理汽车摄像头所拍摄到的数据，并把处理所得图像展示在司机面前，以此来为司机提供更具参考价值的信息。假如在进行相应数据图像信息处理的时候，没有应用DSP技术的话，最终处理所得的图像会非常模糊，影响到司机对路况信息的把控，甚至会导致交通意外事故发生。2.4 数字信号处理技术在其余领域里面的应用分析除了通信以及物联网领域以外，数字信号处理技术还被广泛应用到了图像处理等其余领域。同时，通过实际分析可以发现，不管是卫星图像还是手机图像、广播图像都应用到了数字信号处理技术，相关人员都是通过这项技术进行的编码、解码以及压缩、解压。另外，仪器测量以及测绘等领域对数字信号处理技术的依赖程度也相对更高，像是将微型化数字信号处理芯片集成到相关仪器当中展开测量或者测绘工作，可以使测量精度得到更大程度的提高。并且随着数字信息技术的快速发展，FPGA以及DSP等运算速度更高的芯片也变得越来越成熟，但是其发展情况和图像处理的实际需要相比，却依旧还有很大的差距。由此可见，数字信号处理技术还有非常广阔的发展空间。

3 现代数字信号处理技术的发展前景探究

在全球一体化背景下，高性能、低功耗以及环保已经成为了DSP产品发展的必然趋势。总的来说，现代数字信号处理技术在未来应该会朝着如下几个方向发展。

3.1 与微处理器进行深度融合

累积运营经验是移动DSP平台可持续发展的核心。所以，要想推动DSP和微处理器的深度融合，为移动DSP的进一步发展贡献更大的力量，相关研究人员必须转变发展观念，综合考虑实际需要持续累积移动运营经验，并借鉴其余行业的广告投放经验展开创新，以人之长补己之短，这样才可以为现代数字信号处理技术发展夯实根基。

3.2 DSP未来会向着更多的方向发展

当今世界绝大多数的高档GPP都是由超标量的SIMD指令组构成，其事件处理速度以及处理效率非常快。同时，现在Intel公司也认识到这种发展趋势，并涉足到了数字信号处理器领域，这也使其融合速度出现了极大程度的增长。另外，DSP还拥有着连接线上线下的重要职能，其不仅是传统企业

1182020.04向着信息化方向升级转型的重要途径，还是传统企业互联网化发展的开端，对传统企业的发展有着至关重要的影响。3.3 DSP和FPGA的融合在未来的很长一段时间当中，可编程DSP市场的驱动引擎依旧是无线应用。将DSP与现场编程门阵列器件集成到一块芯片当中，能够有效提升宽带信号处理质量，使信号处理效率得到进一步增强。同时，这种发展趋势还具备不可逆转的特性，相关研究人员一定要跟上时代发展的脚步，以技术引导为主要指引，按照市场导向推动DSP和FPGA的融合发展，这样才可以将现代数字信号处理技术的作用充分发挥出来，为中华民族伟大复兴中国梦的实现贡献更大的力量。3.4 进一步完善数字信号处理器的内核结构移动DSP平台的建设及作用发挥基础就是资源，而其核心影响元素则是技术，尤其是在新的高性能处理器当中，占据主导地位的主要是多通道结构、特大指令字组以及单指令多重数据。另外，在最近几年，随着行业的快速升级转型，DSP行业也开始从原有的初级阶段步入了相对高级的阶段。由此可见，在当前这个新的发展时代，假如DSP产业链不能随着时代发展转型的话，其必然会遇到越来越多的困难。因此，相关从业人员必须采用更为科学合理的措施完善优化数字信号处理器的内核结构才可以将其作用充分发挥出来，推动我国的现代化发展。

4 结束语

随着科学技术的不断进步，计算机以及数字信号处理技术也被越来越多的应用到了各个领域当中，并取得了非常显著的成果，为人们的日常工作生活提供了非常大的便利。同时，在大数据时代，DSP技术还在持续的发展进步，其应用仅仅是处在初级阶段。所以，相关从业人员必须要跳出传统观念的束缚，通过不断的知识学习来增强自身的专业素养，并结合实际需要进行DSP技术的广泛应用，这样才可以使人们的生产生活得到有效转变，为我国现代化事业的进一步发展做出更大的贡献。

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