数字电子技术的设计与创新研究

范蕴秋

（辽宁建筑职业学院，辽宁 辽阳 111000）

1 数字电子技术的发展历程和应用意义

随着数字电子技术的快速发展，数字电子技术已经成为了科学界研究最广的领域之一。具体的来说，数字电子技术根据其研究的方向的不同，还可以分成数字电子技术和模拟电子技术。根据构成数字电子技术的各种构件来说，数字电子技术已经经历了几代的发展（从20世纪40年代诞生的电子管、20世纪50年代诞生的晶体管、20世纪60年代诞生的小规模集成管、20世纪80年代诞生的中等规模的集成管、20世纪90年代诞生的大规模集成管，一直到目前所使用的超大规模集成电路），可以说，数字电子科学技术应经发展到了相对比较成熟阶段。近几年来，更加智能化的逻辑器件也开始诞生，这就为数字电子技术的进一步完善设计提供了可能。与此同时，随着半导体研究技术的逐步成熟，数字电子技术的有效依托——电子计算机设备也开始得到大规模的更新，可以说，数字电子技术经过几十年的发展，已经成为了当今信息化世界的支撑领域之一。

2 数字电子技术设计的优势

在进行数字电子技术的设计应用的过程之中，往往是要将模拟信号转化成为数字信号之后，再进行在数字处理器上的分析处理过程。具体的来说，在进行数字电子技术的应用过程之中，应当先利用传感器设备进行对从自然界之中所获取的连续的信号波进行滤波处理（除去在信号波之中的干扰波）以及去噪处理，最后，在经过相应的数字信号转化设备，将这些信号波转换成为数字信号，也就是数字电子技术之中经常使用的“0101”数字信号。在进行信号波处理的过程之中，通过数字电子技术设计，将信号波转换成为数字信号有着以下几个方面的优势：

（1）如果不把信号波进行数字化转化处理，那么信号波就会具有无数个可能出现的波形，一旦在进行处理分析的过程之中，波形出现了变化，就很有可能会导致处理过程出现偏差和失误。在这个过程当中，如果首先把信号波转换成为了数字信号，就可以将波形的转换控制在两种波形之中（一种是高电平波形，一种是低电平波形），通过这样的数字化处理方式，可以为数字信号的传输和分析处理提供途径；

（2）一般情况下，如果不把模拟信号进行数字化转化处理，那么信号波将会是一串具有着多种多样的波形的信号波，在进行信号传输的过程中，这些信号波很容易受到来自外界的干扰，这些干扰因素不仅仅会在模拟信号传输的过程之中对模拟信号产生干扰，还会在信号进行处理的过程中产生影响，最终导致所获取的数据信息产生误差，进而导致最终得到的数据处理结果和正确结果存在偏差。而采用数字化信号处理的措施，就可以针对高电平波形以及低电平波形对数字化信号进行编码处理，通过这样的方式，就可以有效地保证数字化信号不受到外界波的干扰，提升数字化信号的传输稳定性，提升数字化信号的处理精确程度。

3 数字电子技术的设计内容

自20世纪70年代以来，数字电子技术在世界范围内的应用越来越广泛，对于信号波的数字化处理方式也逐步在电子信息领域得到广泛的应用，数字化信号已经成为了信息传输和处理的主流手段。

（1）USB总线微波功率计的设计内容。目前，数字电子技术的应用已经延伸到了对于虚拟仪器之中的应用，与此同时，辅助计算机设备之中的软件开发设计过程，可以有效制定出USB总线微波功率计，并通过USB总线微波功率计有效的实现对微波功率的传输和收集处理。一般情况下，USB总线微波功率计主要包括微波信号检测电路、USB数据通信接口这两部分组成，在设计的过程之中，要按照以下2个步骤进行设计：

首先，进行对于USB总线微波功率计的探测器设计，该部分的设计要对USB总线微波功率计所要进行收集的微波信号的频率进行严格的分析处理，制定出合适的微波探测器。

图1 USB总线微波功率计设计结构图

其次，要针对USB总线微波功率计的微波信号检测电路芯片进行设计，具体的来说，设计的过程之中，要充分考虑到USB总线微波功率计所要进行收集的微波信号之中所具有的杂波、噪声，并对微波频率进行累加处理，并可以对微波信号进行相应的修改操作，保证USB总线微波功率计所收集到的数据信息是稳定的数字化信息；最后，要针对USB总线微波功率计的通信接口进行设计，该部分主要是对要进行传输的数字化信息的数量和传输速度进行设计，并根据数据处理部分所提供的数据信息进行对收集到的数据信息的分析处理工作。与此同时，在进行对USB总线微波功率计的设计过程之中，要充分应用高度集成化的数字电子技术，帮助设计出来的USB总线微波功率计具有体积小、测量准确度高的特点，保证USB总线微波功率计和电子计算机设备之间的数据传输的匹配度高，数据传输速度快。

（2）雷达接收机的设计内容，随着我国数字电子技术的进一步发展，数字电子技术已经可以应用于高新技术领域，并在高精密度的电子设备的设计应用过程中发挥重要作用。以雷达接收机为例，在进行雷达电子接收机的设计过程当中，主要要保证电子接收机具有着足够的抗干扰能力，这就需要在进行抗干扰能力的设计过程当中，充分的应用到数字电子技术，将雷达电子接收机转换成为数字接收设备。雷达接收机的设计结构简图如图2所示：

图2 基于数字电子技术的雷达接收机设计结构简图

在进行雷达接收机的设计过程之中，主要针对的是进行噪声的处理、抑制雷达电路之中的杂波干扰情况。针对这样的情况，在进行数字电子技术的设计过程之中，要充分考虑到对于数字变频技术的设计以及数字滤波技术的研究，提升雷达设备的抗干扰能力。

4 数字电子技术的创新发展路径

随着数字电子技术的进一步发展，社会对于数字电子技术的要求也越来越多，市场对于数字电子技术的需求也开始向深层次发展。在这样的背景下，就要求在进行数字电子技术的研发的过程之中，充分地注意到满足市场的需要。目前，数字化发展方向已经成为了电子科学技术的未来发展趋势。经过专家学者的多年研究，可以发现，我国的数字电子设备正在以前所未有的速度进行发展，而产生这种高速发展的原因就在于可编程的逻辑元件的出现。与此同时，半导体技术的飞速发展也是促进数字电子技术发展的另一个重要因素。

具体的来说，随着半导体研究水平的逐步提升，半导体的研究已经达到了微米化水平，在这样的背景下，计算机数字化电子芯片的集成水平可以达到千兆的配置，频率也达到了千兆Hz以上，对于数字化信息的传输速度也可以达到几十亿次（每秒钟），这就决定了数字电子技术正在迎来一个新的飞跃发展时期。与此同时，随着自动化电子设计技术的发展，数字电子技术的智能化程度进一步提升，这也是数字电子技术的未来发展趋势。

5 结语

综上所述，在进行数字电子技术的过程当中，首先要明确的就是数字电子技术是通过对数字化信号的传输和分析处理所实现的。因此，对于数字电子技术的设计与应用应当充分发挥数字化信息传输抗干扰能力强、容易去除杂波的优势，推广数字电子技术的应用范围。与此同时，随着科学技术的不断快速发展，在未来的数字电子技术设计应用过程中，应当充分结合先进的智能化技术，进一步提升数字电子技术的应用范围和应用效果。

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