数字信号在电子信息工程中的应用策略

曹沛

摘要：我国社会快速发展，对通信网络的技术水平的要求越来越高。为了满足通信网络的需求，可将数字电子技术应用于通信网络。数字电子技术在处理各种模拟信号方面具有显著的优势，其能随机转换模拟信号与数字信号，有效保证通信網络数据传输的工作效率和安全性。文章主要对数字电子技术在通信网络中的应用进行分析，对提高通信网络的技术水平具有重要意义。

关键词：数字信号;电子信息工程;应用策略

引言

数字信号指自变量是离散的、因变量也是离散的信号，这种信号的自变量用整数表示，因变量用有限数字中的一个数字来表示。在计算机中，数字信号的大小常用有限位的二进制数表示。用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路称为数字电路，或数字系统。由于它具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路。换句话来说，产生、传递和储存数字信号的电路就叫数字电路，在数字电子技术中，两者是相辅相成，缺一不可的，共同为人们提供数据类的计算服务，十分方便快捷。数字信号是由一个个具体的数据来合成的，这些合成起来的数据能够传达某种信号信息，计算机就是由0和1组装起来的电子信息产品，他们其中所包含的计算过程十分方便，只是有两个数字的相互转换就可以得到人们想要的计算结果。现在，人们研究数字信号，通过人为的操控与计算，可以帮助人们得到想要的结果。

一、应用原则

①客观性：处理数字信号的过程中，相关人员必须严格遵守相应的原则，以确保信号处理的可靠性与准确性。数字信号技术在整个编制环节中能够对工程经济收益以及实际建设状况等，通过对及时准确信息的比较与分析中，能够为产业发展提供有效方案。②科学性：电子信息工程在实际应用中需严格遵循科学性原则，确保信号处理结果的有效性。可研讨性作为数字信号处理的基本要求，需在遵循自身发展及其特性的前提下，参考相关的技术标准与法律法规等，通过科学方式予以检验。充分地利用现有技术与设备，在允许范围内保证研究工程的有效性及可行性。③绿色节能：该原则主要针对的是环保标准，其主要的目的在于确保产品所具有的环保性。也就是说数字信号产品在实际工程中必须满足节能环保要求，从而确保资源利用最大化，可通过创建数字信息化处理体系的方式来实现节能环保要求的同时还能最大限度地挖掘其中资源。

二、数字信号在电子信息工程中的应用策略

（一）实现信号的转化

数字电子技术能够应用到通信中的一个最主要的原因就是数字电子技术可以实现信号的转化。数字信号可以将模拟信号转化为稳定性更高的数字化信号，模拟信号在日常生活中随处可见，使用时较为方便，但是稳定性不高，因此数字化信号逐渐取代模拟信号，相比于模拟信号数字化信号更加稳定，且安全系数较高，。模拟信号一般用在低端设备，高端设备通常采用数字化信号进行传输，因为数字化信号具有较高的精确性。另外，数字化信号可以对模拟信号起到强化作用。因此在使用模拟信号时可以加入数字化信号一同进行传输，这样可以增强模拟信号的抗干扰性，使模拟信号能够稳定输送，从而使信号传输的安全性得到保障。由于计算机采用的是二进制的计算方法，因此模拟信号和数字信号之间可以进行相互转换。

（二）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。

（三）集成度高，更有利于功能的实现

数字电路中有一种集成电路，数字电路最为突出的优势就在于它的集成度高，它占据的空间也更小，在数字电路的各个系统环节运行中，操作简单。伴随着电子信心技术的发展，数字电路的集成度还会再高，能够将系统的功能在原有的基础上进一步实现优化，且会恢复大量出现的漏洞。对于数字电路来说，集成度越高，功能越容易实现。随着大规模集成电路的出现，组成电路的各种元器件也会进行相应的提高，实现元件级、器件级、部件级、板卡级的升级和进步。随着科学技术的发展，数字电路的集成度会越来越高，当然组成它的各种器件功能也必须有所增强，那么集成度也就越高。

（四）数字信号处理技术在软线无线电系统中的应用

软件无线电是最近一段时间出现的一种新型通信模式，这种通信模式主要将设备硬件作为通信系统的载体，而通信则借助移动终端或PC软件实现。想要实现这种通信模式便需要涉及数字信号，因此数字信号处理技术以及数字信号处理器便是这个系统的核心内容。借助数字信号处理技术，软件无线电能够以各种软件的形式来实现无线通信功能，而要实现无线通信便需要从以下两个方面入手：一是通过数字信号的变频，二是通过A/D变换转换器。但软件无线电系统在设计以及运行中需要使设备的射频信号经过一定的处理转换为宽带信号，再利用宽带传输数据，从而实现无线通信。而在此过程中便需要通过A/D变换器实现对设备的中频信号进行量化处理，通过数字信号处理器将其转换为能够被终端设备上的无线通信软件所使用，因此，A/D转换器在软件无线电系统中具有重要作用。在A/D转换器将信号进行转换后再使用数字化变频将信号进行变换，从而完成剩下的数据处理工作，而这方面主要含括了数字信号的滤波、变频、比对以及二次采样等内容。其中，以数字信号的滤波为例，想要完成数字信号的滤波处理，便需要对采样的数据进行1000次的处理，例如，如果采样的数据系统宽带为20MHz，其采样率大于25MHz，那么对此宽带最少需要具备5000MIPS运算能力的数字化变频才能够实现，因此，这样的处理操作需要通过多个数字信号处理器进行组合完成。目前，最合适的便是具备编程功能的数字信号处理器芯片，这也是当前最先进的信号处理技术。

结语

综上所述，随着当前我国科学技术水平的不断进步及发展，也促进了数字信号处理技术的优化与革新。现阶段，数字信号处理技术在电子信息工程中已经具备了较为成熟后的运用案例，该项技术的应用也在一定程度上推动了我国电子信息工程发展，相信在未来各行各业中会更加普遍及广泛的应用数字信号处理技术，也会研发出更多节能环保以及先进高段产品，最终促进我国电子行业的健康稳定发展。

参考文献：

[1]金鑫.数字电子技术中的数字信号和数字电路[J].现代工业经济和信息化，2015，5（15）：55-56.