数字信号在电子信息工程中的应用方法探析

徐赟

摘要：数字信号适用范围广、适应能力强，在实际中有着广泛应用。电子信息工程中运用数字信号，可以提高信号传输的精准性与传输速度，促进电子信息工程健康发展。文章通过分析数字信号特点与优势，选择数字电路为着手点，分析电子信息工程中数字电路的应用，实现两者的有效融合，推动电子信息工程技术发展。

关键词：数字信号技术;电子信息工程;方法探究

中图分类号：TP3        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2022）08-0114-02

随着科学技术的发展，数字信号技术得到广泛应用，尤其是电子信息工程中应用数字信号技术。数字信号技术的优势在电子信息工程中得到充分发挥，解决了传统通信方式存在的问题。因此，持续完善与优化数字信号技术具有现实意义，可以提高电子信息工程建设的效率。

1 数字信号技术的特点与优势分析

1.1 特点分析

数字信号技术本质上是一种信息转化技术，可以直接将模拟信息转为数字信息，促进信号处理质量的提升，传输过程中存在快速性、准确性、及时性特点。信号处理通过数字信号处理器完成，由集成电路芯片组成，完成数字信号收集后，经过过滤、采样等流程完成信號转换，在电子信息工程中起着不可替代的作用。

该技术通过筛选与提取信号数据，将其中无效信息剔除，选择其中有效的信息，提高信号识别度和提稳定性。数字信号处理技术使用前，普遍使用模拟信号，但存在参数修改难度大、灵敏度低等不足，实际中存在信号丢失情况。通过引入数字信号技术会有更高的感应能力与适应性，并且提高信号输入输出质量。

1.2优势分析

1）应用范围广

由于数字信号处理器的类型众多，因此可以根据实际的软件情况以及不同需求对处理器进行挑选，这可以在很大程度上扩大数字信号处理器的应用范围。工作人员将数据存入数字信号处理系统，通过信息的转换，最终得到自身所需要的内容。

数字信号处理技术有着广泛的使用范围，可以在多个领域中使用。由于数字信号处理器类型较多，在实际中可以根据实际需求选择。工作人员只需要在系统中录入相关数据，经过处理器转换为需要的数据形式，如，计算机网络技术，可以将其作为网络调制器，在软件编程过程中可以使用。

2）处理能力强

数字信号处理器处理能力极强，远超模拟信号处理器，数据信息处理速度更快。因为数字信号处理器使用更为先进的处理芯片，保证芯片工作时不受外界因素干扰，通过执行相关命令处理数据信号，促进信号处理效率与质量的提升。

3）集成度高

数字信号技术集成度较高，较为依赖高效处理芯片，这类芯片可以根据需求发挥不同的功能。数字信号处理器体积较小、功能强大，因此在实际中有着更为广泛的应用。集成度高，处理效率高，可以根据实际需求选择合适的芯片，提高电子信息工程技术水平。

2 数字信号在电子信息工程中的应用

数字信号在电子信息工程中的应用，具体体现在以下几个方面：第一，数字信号在短波通信中的应用;第二，数字信号在软件无线电中的应用;第三，数字信号技术在移动机器人中的应用。

1）数字信号在短波通信中的应用

数字信号技术在短波通信中的应用主要体现在信道扫描、信道数字化、信道质量分析等方面，对于提升工作质量和效率具有重要意义。另外，借助数字信号处理技术也能完成静态图像和声码化的传真、传输，并且在短波通信中有效应用数字信号处理技术，可以大大改善信号的输出质量。数字信号的适应能力更强，对操作系统的要求相对较低，因而将对提高数字信号与其相关的设备的兼容性有着积极影响，从而在短波通信中运用这些数字信号技术。

2）数字信号技术在软件无线电中的应用

在技术的快速发展下，通信系统结构不断更新换代，将数字信号技术应用到软件无线电中，能够进一步完善通信系统结构。软件无线电以硬件为通信平台，然后功能通过软件来实现。高效地利用数字信号处理器是软件无线电功能的重要组成部分，从而充分发挥系统的通信功能。具体在应用过程中需要做好以下两个方面的工作：第一，A/D变换转换器;第二，数字下变频。对于软件无线电设计而言，需要充分发挥射频前端的作用，实现对射频型号的有效处理。对此，软件无线电中的射频信号需要充分利用A/D变换转换器及时进行量化处理，提升信息转化的有效性。

将数字信号处理技术应用到通信系统结构中，能够对整个系统进行优化，从而更好地满足通信任务的需要。而数字信号处理技术的主要优势还是体现在那些高难度、高复杂度的无线电通讯当中。数字变频技术作为数字信号处理技术的关键组成部分，在具体使用中发挥了关键作用。具体表现在提升信息传输效率方面，从而满足现代快节奏的生活对传输效率的要求。具体的应用如下：

数字信号处理器本身在A/D变换转换器的制作过程中可以发挥重要作用，并且数字化变频也需要借助A/D变换转换器的功能，在转化之后发挥作用。在这一过程中还需要做好二次采样、对比、数字下变频或滤波等工作。在实际应用中以滤波为例，对相应的采样点需要进行1000次左右的处理操作。在处理20MHz系统带宽的系统时，采样率超过25MHz时，为保证滤波处理效果，需要将运算能力提高到5000MIPS，面对这种实际需要，只有较高性能的数字信号处理器才能在规定时间内完成复杂的算法处理。就当前的信息技术而言，实现这种运算目标最好依赖可编程数字信号处理器芯片实现，因此可以看出数字信号技术是目前技术手段中最为先进的一种。

3）数字信号技术在移动机器人中的应用

在智能终端技术和计算机技术的发展下，机器人逐渐出现在人们的工作和生活中。其中，在移动机器人中应用数字信号技术可以实现信号的有效识别和选择，并根据相应的规定及时进行规避处理。移动机器人只有在接收到功能指令之后，才能对相关的数据内容进行分析，并及时做好信息的反馈和数字信号的输出，最终对遇到的障碍物进行识别，并根据内部的指令自动进行规避，实现智能移动。

由于数字信号具有传输速度快、信号损失小的优点，因此在应用数字信号时，移动机器人可以在不同的状态下更好地识别数据信息，及時完成对障碍物的探测和规避，及时做出回应，提高反应速度。在机器人的系统设计中，需要对数字信号传输速度和准确度的控制进行自动选择。将数字信号技术应用到移动机器人中，需要充分发挥数字信号的传输优势和控制能力优势。并且，机器人对数据信息的识别处理，可以最大限度地减少信息的衰减，提升障碍物规避的准确性和及时性。

在电子信息工程中加入数字信号处理技术，首先需要对运动控制卡进行优化，保证智能机器人设计质量得以有效提升。针对当前市场上的机器人而言，其运动控制卡均采用步进电机模式进行控制。而步进电机为机器人进行环境探测提供可能，使其在前进或移动过程中，可以根据对信号的探测规避各种障碍物。在机器人的研究发展中，为了进一步提升功能水平，改善信号处理的效率，需要对运动控制卡中的数字信号设备进行优化。在数字信号处理器的应用下，可以确保机器人将运动过程中收集到的信号信息第一时间传递给步进电机，然后电机以此为基础，为其移动提供足够的动力支持。

在优化设计过程中，需要针对实验数字信号处理技术在智能机器人设计中的作用进行验证。具体操作为：选取两个参数完全相同的机器人实验，为保证实验的有效性以及所得数据的准确性，可以在其中一个机器人上安装信号处理器，另一个不予安装。将两个机器人同时启动，并对周围环境进行探测，展开数据采集，并且将采集到的数据通过USB接口上传到计算机，利用数据信息处理技术对各数据进行处理，同时以脉冲信号的形式反馈给机器人。通过实验对比发现，两个机器人在各自运动能力方面存在明显差异，其中安装了数字信号处理器的机器人对于障碍物的规避更快速、灵活;而未安装数字信号处理器的机器人在规避时略显吃力，甚至碰到障碍物。由此可以推断，将数字信号处理技术应用到移动机器人上可以有效提升其智能等级。

3 结语

数字信号技术有着显著的优势与特点，这也是传统模拟信号技术无法比拟的。合理运用数字信号技术可以提高电子信息工程发展，继而带动相关产业的发展。

参考文献：

[1] 薛宸.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用分析[J].电子元器件与信息技术，2020，4（7）：89-90.

[2] 郝日杰.数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].通信电源技术，2020，37（5）：206-207.

[3] 刘帮星.浅谈数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].计算机产品与流通，2019（9）：61.

[4] 张旭明.分析数字信号处理技术在电子信息工程中的应用[J].科学技术创新，2019（25）：87-88.

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