数字信号处理的发展与应用

数字信号处理的发展与应用

随着我国信息化技术的不断发展，数字信号处理的发展也取得了一定的成效。文章将主要对数字信号处理技术的发展历程进行介绍与分析，并对数字信号处理技术在社会生活中的应用状况进行调查与介绍，最后对数字信号处理技术的未来进行了预测与展望。

标签：数字信号处理；发展历程；应用

随着互联网技术在世界范围内的普及，各国的电子信息化技术均取得了不同程度的发展。在这样的背景下，数字信号处理技术的发展也可谓是日新月异，在社会生活的大部分领域中都得到了广泛的应用，人们的生活已经离不开数字信号处理技术。文章将主要对数字信号处理技术的发展历程进行调查与介绍，并对数字信号处理技术在社会领域中的应用进行分析。

1 数字信号处理技术的发展历程

数字信号处理技术主要是指通过利用数字信号芯片，对信号进行分析与处理的技术。它因为具有处理速度快、营运灵活，测量结果准确和极强的抗干扰能力等优点，因此替代了传统的模拟信号处理技术而被人们广泛应用[1]。数字信号处理技术主要经过了三个阶段的发展，下面将对数字信号处理技术的这三个发展阶段进行介绍与梳理。

上世纪六、七十年代，数字信号处理技术的概念被人们提出，一些科学家也开始致力于对这项技术的研究，数字信号处理技术并不能独立进行对信号的处理，而要借助于计算机来实现对数字信号的编程，发展十分缓慢，而且对信号处理的效果也不是十分令人满意。

上世纪八十年代，世界上第一台数字信号处理器在美国诞生，数字信号处理技术的发展由此开始。这种具有编程能力的数字信号处理芯片，自从问世之日起就获得了人们的推崇，在全世界范围内的语音通信、雷达、和医疗、图像处理等领域中广泛应用。

到了上世纪的九十年代，数字信号处理技术取得了日新月异式的飞速发展，不但数字信号理论的发展更为先进，数字信号处理技术的发展也取得了重大进展，已经能够在非线性图谱中进行应用，而且对信号分析处理的能力也更为强大，不仅速度快、精度高、可以进行更为复杂的运算，在对信号处理的深度上也取得了良好的进展，并且数字处理技术的应用范围也更为广泛，在移动信息、数字电视和先进的电子领域取得了巨大的发展空间。

2 数字信号处理技术在社会中的应用

数字信号处理技术为社会各领域中信号的处理带来了变革，影响到了社会生

活中的方方面面，给人类的生活与工作带来了极大的便利，更为数字及电子领域中许多产品的进一步发展起到了巨大的推动作用。下面文章将主要介绍数字信号处理技术在社会生活中的应用。

2.1 数字化音响设备

在数字化音响设备问世以前，人们主要采用唱片和磁带的方式进行音乐方面的娱乐活动。唱片主要是通过对声音进行模拟震动并在唱片上相应的刻成声音的槽纹路径，最终实现对声音的记录[2]。录音机的磁带主要是通过利用磁头在磁带上对声音进行模拟信号记录来实现对声音的刻录。而在上世纪八十年代初期于美国诞生的第一张CD硬盘，取代了以往对声音进行模拟录制的传统做法，通过数字信号处理技术将数字信息刻录到了CD光盘上，从而完美实现了对声音的重现过程。

2.2 全数字电视机

二十世纪八十年代初，几乎是与数字化音响设备问世的同时，德国一家电视制造公司推出了一款新型电视机，这种电视机主要通过对传统的模拟电视和电视的视频信号进行数字化处理的方式来进行视频成像，是世界上第一台数字电视机。到了二十世纪九十年代，美国一家公司研制出了清晰度更高的电视机，这种电视机主要采用对视频信号和声音信号进行数字信号处理的方式对传统数字电视机进行改良，世界上的第一台全数字电视机出现了。全数字电视机的出现为世界的数字电视市场带来了变革，并逐步得到了世界范围内的认同。全数字电视主要包括三大部分：

2.2.1 数字化演播室

这主要是指电视台中所有的内部信号变换都是由全数字化的“比特”数据流来完成的，如电视台内的数字字幕机、数字视频放录机、数字录音设备、数字化编辑设备等。

2.2.2 数字化传输

数字化传输主要是指电视台的地面电视发射设备以编码正交频分多路和残留边带为主要的调制方式，而有线电视广播主要以正交调幅为主要的调制方式，卫星电视广播主要以四相相移键控为其调制方式[3]。

2.2.3 数字电视接收机

作为数字化信息技术革命的产物，数字电视技术在发展中已经逐渐趋向于成熟，开始致力于为电视观众提供品质更高端、功能更强大、更加丰富和个性化的数字电视服务。因此，数字电视接收机被研发出来，而数字电视接收机的工作原理主要是，电视台发出视频的数字信号，而用户通过为家中的电视机安装机顶盒的方式，接受数字电视信号。数字电视机顶盒通过对传输过来的视频信号进行调

节、解码、视频重新编码等手段重新在用户家的数字电视机上进行播出。这種数字信号传输与处理的方式，不仅能够使电视用户享受到更加安全的、便捷、舒适的数字电视服务，而且数字电视的画面、声音、视频的清晰度都得到了大幅度的提高，数字信号的抗干扰能力也更为强大，能够让数字电视用户享受到更加完美优质的光影体验。

2.3 数字化照相机

传统的照相机都是采用胶卷来完成对画面进行记录和保存的，而数字照相机则不然，它主要采用的是利用光敏半导体零件对画面中的观看信号进行数字化信号处理，最终实现对图像文件的保存。数字照相机保存好的图片信息，不仅可以利用电子计算机实现对其的显示、修改、美化或者添加信息，还可以通过彩色打印机实现对图片的输出，既简便又省时间，为摄影爱好者提供了十分便利的服务。

3 对数字信号处理技术的未来展望

鉴于数字信息处理技术具有操作灵活、精确度高、超强的抗干扰性与体积较小容易携带等特点，这一技术有望在未来的各个领域进行应用。无论是通信业、电子制造业、广播电视业还是家庭电器用品等行业，一定都会迎来信号处理的数字化时代[4]。

随着单片微型计算机在现代商务会议中的大规模应用，数字信号处理技术在未来将向着与单片微型计算机结合发展的趋势方向迈进。

随着智能化的迅速发展，数字信号处理技术也会不断提高其自身的运算速度、努力降低其自身的能源消耗、体积更加微型化等方面发展，为用户提供更加便捷快速的服务。而数字信号处理装备中的编译系统和高级书写代码系统也会逐渐成为数字信号处理的未来发展趋向。

4 结束语

随着世界经济和技术的不断发展，我国的数字信号处理技术也取得了显著的发展成果，从最初的只在单一的几个领域应用和发展，到如今的在社会生产和生活中的各个领域进行应用，为人们的生活和工业的发展带来了极大的便利。随着世界经济与科学技术的进一步发展，数字信号处理技术也会不断发展，实现在更多更广的领域和范围内应用的目标。

参考文献

[1]邵淑华，张晓红，李国彬.浅析数字信号处理器发展与应用[J].办公自动化杂志，2012，17（05）：128-132.

[2]周刚，于之训，陈辉堂.数字信号处理器的发展与应用[J].电子技术的应用于发展，2012，19（9）：109-129.