数字信号处理技术在通信领域的应用

王晶

摘要：数字信号处理技术是在信息技术快速发展的技术上形成的一种新型信号处理技术。为了能够达到人们对信息的优质需求，数字信号处理技术在发展的过程中也在不断的完善与改进。我国在进入数字化时代之后，数字信号处理技术已经被成功应用于通讯领域中，为了保证数字信号技术能够获得更好的应用前景，我们对其在通讯领域中的实际应用展开探讨。文中在数字信号技术进行简要介绍之后，又对其的应用和发展趋势进行研究。

关键词：数字信号处理技术；通信；应用

在进入数字化发展时代之后，数字信号处理技术水平也在不断提升，有效推动了社会经济的进一步发展。数字信号技术在多个领域中均发挥出较好的应用性能，尤其是在通讯领域方面的应用效果更加明显。数字信号处理技术在通讯领域中的应用的作用是将声音、图片或者视频信息转换成数字信息的过程，可以有效加强信息传递的效率和质量，为人们提供更好的信息交流途径。

一、数字信号处理技术概述

通俗来说，数字信号处理技术是将模拟信息如声音、图片、视频等转化为数字信息的技术，从本质上来看，是用于提取和变换信息的过程，即于各种干扰和噪声环境中提取信息，并进行转换，使其成为能被机器或人识别的模式。在数字信号处理技术出现之前，信号处理主要采用模拟的方法，由于其种种不足，使其不能再满足人们对信息的需求，因此数字信号处理技术应运而生。数字信号处理技术从产生到现今经过了四个阶段，从70年代理论基础的提出到80年代成果的运用到90年代的全面盛行再到新时代的革新，发展成为现代数字信号处理技术。其处理流程可分为三个步骤：首先，采样，即波形的离散过程，实际是搬移带浅信号频谱的过程，以实现把时间信号转变为离散状态；其次，量化，对有限数量样值进行合理量化，使其能够表示原模拟信号的无限各幅度采样值，从而将连续有规则的信号转换成无规律的信号；最后，A律压缩量化，以信号大小为指标确定量化间隔距离，以实现非均匀量化。

二、数字信号处理技术在通信领域的应用

1、数字信号处理技术在通信工程中的应用

随着数字信号处理技术在通讯领域方面的大量应用，数字信号处理技术已经涉及到通讯工程的多个环节。如信号采集、信号处理以及信号输出等均离不开数字信号处理技术的有效支持。在信号采集过程中，数字信号处理技术所承担的主要任务为对特定区域的信号进行收集之后利用处理技术的相关功能将其信号源转换成二进制的数码，为后续的信息输出和传播提供便利；而在信号处理工作中，数字信号处理技术的主要作用是将信号转换为数字输出信号；在对转换完成之后的信号进行输出之前，需要对输出信号进行再次处理，实现对输出信号模型的有效建立。针对语音信息来说，需要进行编解码与语音的适当匹配，有效识别出语音信息中的不同频率，对于信息中存在的噪音问题进行有效处理，进而保证语音输出的质量，使用户获得更好的通讯服务。另外，在进行图像处理的过程中，同样是采用数字信号处理技术，为了保证图像传输的质量和品质，需要在传输的过程中尽量还原图像，而对于振动信号来说，需要采取数字信号处理技术和一些软件共同作用的方式，使其能够满足通讯工程对通讯质量的需求。

2、数字信号处理技术在媒体通信中的应用

数字信号处理技术采用哈佛结构，其程序数据分别占用独立的地址和数据总线，同时其在流水线操作、并行处理、指令周期等方面上的特点都使得计算运行速度大大提高。在媒体通信中应用高性能及高运行速度的数字信号处理技术可以降低传输和存储空间的要求；同时弥补在网络电话中通过模拟视频和声音信号

才能实现传输IP数据包的不足。另外，在IP电话中应用数字信号处理技术，可压缩对存储空间和带宽的需求，提高语音质量。

3、数字信号处理技术在光接入网络中的应用

光接入网络泛指用户与远程模块或本地交换机之间的一种拉入网，它的传输媒介是光纤，有受环境距离和干扰限制小、传输速率快等特点。由于其属于通信网的底层部分，直接面向用户，是提高网络通信性能的重要技术。将高稳定性、高精度、能实现大规模数字式集成化的数字信号处理技术融入光接入网络中，能

够实现高频谱频率传输技术，降低对频谱带宽的要求和增加调制阶数，同时也能有效延长传输距离。其具体应用表现在三个方面：实现光超奈奎斯特信道中的后处理算法、应用于相干光通信系统避免信号失真及损失并进行补偿、高级数字均衡技术进一步确保良好的性能及直接探测的短距离传输可降低复杂度，一定程度上加大传输容量。

三、数字信号处理技术的发展趋势

数字信号处理技术之所以能够得到快速发展，是因其与现阶段人们的生活服务需求相符，能够尽量满足人们对生活质量的需求。为此，在很多领域中都得到了很好的应用。尤其是在信息发达的时代，数字信号处理技术可以有效发挥自身的职能，使信息的传播与流通更加准确，在信息传播速度和传输质量方面都表现出很好的优势。为了使数字信号处理技术得到进一步发展与应用，我们有必要加强对数字信号处理技术的进一步研究，对其技术特征和发展形势进行探讨，为其后续发展提供一定的参考。

1、多核数字信号处理芯片

数字信号处理技术今后发展的一个主流方向是在高速度、高密度处理方面的多核嵌入式应用。通过提高数字信号处理技术芯核的集成度，可以在一个芯片上将处理单元及电路单元等多元素集成，不仅能进一步降低功耗，便于编程和调试，在外观上也可以减小了体积，满足了日常携带及使用需求。

2、数字信号处理技术融合化

通过融合数字信号处理技术与微处理器及高档CPU，可实现多功能的信号处理器，增强智能化控制，同时将两套系统合二为一，降低了整体的成本费用。数字信号处理技术发展的新技术之一包括数字信号处理技术与SOC的融合，在成本最低而利益最大化的前提下实现应用电子系统的高度集成化。

3、高级語言代码的加入

应用最为广泛的C语言和汇编语言的混合编程方法的加入可使数字信号处理技术具有更大的实用性与灵活性，根据不同用户不同环境下不同的需求进行适当调整，可开发不同型号的系列产品，进一步扩大市场，发展更多的潜在领域。

结语：

作为一门涉及诸多学科而又被广泛应用于各个领域的先进技术，数字信号处理技术因其越来越优化的工作流程而具有高性能、高速率、高集成度等优点，在通信领域的通信工程、媒体通信、光接入网络等多个方面具有广阔的应用前景。随着数字化时代的不断推进及人们对信息需求要求的日益提高，这对数字信号处理技术的发展也提出了新的挑战，数字信号处理技术必将向着更为完善的多元化方向发展，在未来的信息化领域中也将发挥越来越重要的作用。

参考文献：

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[2]马天翔.关于数字信号处理技术的应用与发展[J].电子世界，2013（11）：20-20；

[3]桑雨泽.数字信号处理技术的简单应用研究[J].科技与创新，2018（2）：140-141.