數(shù)字信號(hào)處理運(yùn)用探索論文
摘要:隨著計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也得到了快速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用在生活各個(gè)領(lǐng)域，給人們的生活帶來(lái)了便利。本文主要闡述了數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及在全數(shù)字電視機(jī)、音箱設(shè)備、數(shù)碼相機(jī)等方面的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:數(shù)字信號(hào)處理;信息技術(shù);應(yīng)用
數(shù)字信號(hào)處理簡(jiǎn)稱DSP，就是將圖片、聲音、視頻、文字等模擬信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息的過(guò)程。DSP處理中，通過(guò)數(shù)字方式對(duì)模擬信息識(shí)別、壓縮處理、過(guò)濾，從而將其轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信息。在當(dāng)今社會(huì)，信息技術(shù)滲透到社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也廣泛應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。
一、數(shù)字信號(hào)處理優(yōu)點(diǎn)
數(shù)字信號(hào)處理通過(guò)專用的數(shù)字信號(hào)芯片，這種數(shù)字信號(hào)芯片的運(yùn)算速度非常快，每秒可到上億次，以數(shù)字計(jì)算方式處理信號(hào)，處理速度快、計(jì)算精確、體積小。與傳統(tǒng)的模擬信號(hào)處理方式，數(shù)字信號(hào)處理方式具有以下優(yōu)點(diǎn):第一，數(shù)字信號(hào)處理范圍更廣，具有更高的精度。第二，數(shù)字信號(hào)處理方式抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)字信號(hào)處理只受量化誤差和子長(zhǎng)的影響，不受噪音的影響，可以對(duì)白噪聲、多徑干擾等進(jìn)行優(yōu)化處理。第三，靈活性強(qiáng)，不僅能夠快速處理數(shù)字信息，而且還可以靈活改變系統(tǒng)參量和工作方式。
二、數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用
隨著計(jì)算機(jī)、電子技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字信息處理技術(shù)電視機(jī)、攝影機(jī)、電腦、音箱等各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，給人們的生活帶來(lái)了很多便利。
(一)數(shù)字信號(hào)處理在全數(shù)字電視中的應(yīng)用。德國(guó)ITT公司在1983年曾經(jīng)推出了2000系列芯片，對(duì)模擬電視機(jī)的信號(hào)進(jìn)行處理，十年后，ITT公司再次推出3000系列的芯片，這一類信號(hào)被當(dāng)時(shí)定義為數(shù)字電視機(jī)，但是電視機(jī)接收的信號(hào)依然是傳統(tǒng)的模擬信號(hào)，并不是真正意義上的數(shù)字電視機(jī)。直到1990年美國(guó)的GI公司推出的高清晰HDTV電視機(jī)，該電視機(jī)的視頻信號(hào)、音頻信號(hào)全部使用數(shù)字壓縮，這也是真正意義上的全數(shù)字電視機(jī)。全數(shù)字電視機(jī)包括數(shù)字化演播室設(shè)備、傳輸設(shè)備、接收機(jī)。
演播廳設(shè)備主要是把電視臺(tái)內(nèi)部信號(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字化的數(shù)據(jù)流，比如數(shù)字字幕機(jī)、數(shù)字編輯機(jī)和數(shù)字錄像機(jī);傳輸設(shè)備主要是地面電視發(fā)射廣播設(shè)備、有線電視廣播和衛(wèi)星電視廣播。接收機(jī)則是根據(jù)傳輸方式對(duì)應(yīng)相應(yīng)的接收機(jī)，主要有接收地面廣播數(shù)字電視機(jī)、有線電視廣播機(jī)頂盒和衛(wèi)星數(shù)字電視廣播綜合接收解碼器。隨著技術(shù)的進(jìn)步，目前已經(jīng)有將三種合在一起成為多制式的全數(shù)字接收機(jī)。目前，美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)等國(guó)家已經(jīng)全面實(shí)行數(shù)字電視地面廣播。我國(guó)目前大部分省市已經(jīng)使用MPEG-2壓縮技術(shù)推行衛(wèi)星數(shù)字電視廣播，但是受到經(jīng)費(fèi)限制，我國(guó)地面數(shù)字電視廣播還需要一定時(shí)間內(nèi)才能實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。
(二)數(shù)字信息處理技術(shù)在音箱設(shè)備中的應(yīng)用。早期磁帶或者唱片是根據(jù)聲音的模擬震動(dòng)，并形成一定的槽紋路徑制作。錄音機(jī)磁帶的原理就是通過(guò)磁頭在磁帶上震動(dòng)對(duì)聲音進(jìn)行模擬信號(hào)記錄，從而記錄聲音。隨著數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展，傳統(tǒng)的磁帶、唱片已經(jīng)無(wú)法滿足人們的需求。CD的出現(xiàn)則是數(shù)字技術(shù)取代模擬技術(shù)的表現(xiàn)，使得人們對(duì)聲音的處理技術(shù)不再依賴聲音模擬刻錄。然而第一張CD盤(pán)應(yīng)用5年以后，隨后被DAT和MD盤(pán)取代。這種數(shù)字化的硬件內(nèi)置快速存儲(chǔ)轉(zhuǎn)錄器，可以不斷錄制30～60分鐘，是一種數(shù)字化的音箱設(shè)備。
三)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在汽車(chē)中的應(yīng)用。城鎮(zhèn)化快速發(fā)展，城市汽車(chē)保有量不斷增加，家庭擁有汽車(chē)的比例不斷攀升，人們對(duì)汽車(chē)有更多需求，而這些都依托在數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。汽車(chē)電子系統(tǒng)的紅外線、監(jiān)控設(shè)備、雷達(dá)系統(tǒng)等都必須通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，才能有效的運(yùn)轉(zhuǎn)。比如汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)，攝像頭拍攝視頻以后，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行過(guò)濾和處理，從而在汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)中顯示出來(lái)，為司機(jī)的駕駛提供有力的保障。(四)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在電視電腦中的應(yīng)用。隨著數(shù)字技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)電視的功能有了更多的要求，為了滿足人們多元化家庭電視娛樂(lè)消費(fèi)要求，不少電視機(jī)品牌供應(yīng)商推出了電腦電視的'數(shù)字產(chǎn)品，這種數(shù)字電視機(jī)具有電腦和電視機(jī)雙重功能。它以電腦為主流配置系統(tǒng)，同時(shí)又具有看電視，玩游戲，通過(guò)鼠標(biāo)對(duì)電腦進(jìn)行操作，具有高速回放MPEG-2圖像的工，通過(guò)視頻輸出顯卡，將VGA信號(hào)轉(zhuǎn)化為視頻信號(hào)。(五)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在數(shù)字照相機(jī)的應(yīng)用。1990年第一臺(tái)數(shù)碼照相機(jī)誕生，經(jīng)過(guò)二十多年的發(fā)展，數(shù)碼照相機(jī)發(fā)展日新月異。數(shù)碼照相機(jī)打破了傳統(tǒng)照相機(jī)需要使用膠片的限制，將光敏半導(dǎo)體元件經(jīng)過(guò)，A/D轉(zhuǎn)換器、數(shù)字處理技術(shù)壓縮，將圖像資料保存在存儲(chǔ)器中，通過(guò)照相機(jī)的屏幕可以刪除不必要的圖像資料，并連接計(jì)算機(jī)或者打印設(shè)備將圖像資料打印出來(lái)，不需要傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的暗室處理，操作非常方便。而數(shù)碼照相機(jī)的核心技術(shù)就是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)對(duì)圖片進(jìn)行優(yōu)化、壓縮處理，節(jié)省存儲(chǔ)器空間。近年來(lái)，隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)碼相機(jī)的價(jià)錢(qián)也在不斷下降。
三、結(jié)語(yǔ)
隨著數(shù)碼相機(jī)、智能手機(jī)等各種數(shù)字化產(chǎn)品的發(fā)展，極大地促進(jìn)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展。但是我國(guó)信號(hào)處理技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在一定的差距，因此還需要進(jìn)一步對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行研究。
作者:史光曜 楊 俊 袁進(jìn)剛 單位:武漢濱湖電子有限責(zé)任公司
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