蔣楠

摘 要：隨著我國(guó)信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展也取得了一定的成效。文章將主要對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行介紹與分析，并對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在社會(huì)生活中的應(yīng)用狀況進(jìn)行調(diào)查與介紹，最后對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的未來(lái)進(jìn)行了預(yù)測(cè)與展望。

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理；發(fā)展歷程；應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在世界范圍內(nèi)的普及，各國(guó)的電子信息化技術(shù)均取得了不同程度的發(fā)展。在這樣的背景下，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展也可謂是日新月異，在社會(huì)生活的大部分領(lǐng)域中都得到了廣泛的應(yīng)用，人們的生活已經(jīng)離不開(kāi)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。文章將主要對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展歷程進(jìn)行調(diào)查與介紹，并對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在社會(huì)領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

1 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展歷程

數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)主要是指通過(guò)利用數(shù)字信號(hào)芯片，對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析與處理的技術(shù)。它因?yàn)榫哂刑幚硭俣瓤?、營(yíng)運(yùn)靈活，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確和極強(qiáng)的抗干擾能力等優(yōu)點(diǎn)，因此替代了傳統(tǒng)的模擬信號(hào)處理技術(shù)而被人們廣泛應(yīng)用[1]。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)主要經(jīng)過(guò)了三個(gè)階段的發(fā)展，下面將對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的這三個(gè)發(fā)展階段進(jìn)行介紹與梳理。

上世紀(jì)六、七十年代，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的概念被人們提出，一些科學(xué)家也開(kāi)始致力于對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研究，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)并不能獨(dú)立進(jìn)行對(duì)信號(hào)的處理，而要借助于計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信號(hào)的編程，發(fā)展十分緩慢，而且對(duì)信號(hào)處理的效果也不是十分令人滿(mǎn)意。

上世紀(jì)八十年代，世界上第一臺(tái)數(shù)字信號(hào)處理器在美國(guó)誕生，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展由此開(kāi)始。這種具有編程能力的數(shù)字信號(hào)處理芯片，自從問(wèn)世之日起就獲得了人們的推崇，在全世界范圍內(nèi)的語(yǔ)音通信、雷達(dá)、和醫(yī)療、圖像處理等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。

到了上世紀(jì)的九十年代，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)取得了日新月異式的飛速發(fā)展，不但數(shù)字信號(hào)理論的發(fā)展更為先進(jìn)，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展也取得了重大進(jìn)展，已經(jīng)能夠在非線(xiàn)性圖譜中進(jìn)行應(yīng)用，而且對(duì)信號(hào)分析處理的能力也更為強(qiáng)大，不僅速度快、精度高、可以進(jìn)行更為復(fù)雜的運(yùn)算，在對(duì)信號(hào)處理的深度上也取得了良好的進(jìn)展，并且數(shù)字處理技術(shù)的應(yīng)用范圍也更為廣泛，在移動(dòng)信息、數(shù)字電視和先進(jìn)的電子領(lǐng)域取得了巨大的發(fā)展空間。

2 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在社會(huì)中的應(yīng)用

數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)為社會(huì)各領(lǐng)域中信號(hào)的處理帶來(lái)了變革，影響到了社會(huì)生活中的方方面面，給人類(lèi)的生活與工作帶來(lái)了極大的便利，更為數(shù)字及電子領(lǐng)域中許多產(chǎn)品的進(jìn)一步發(fā)展起到了巨大的推動(dòng)作用。下面文章將主要介紹數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在社會(huì)生活中的應(yīng)用。

2.1 數(shù)字化音響設(shè)備

在數(shù)字化音響設(shè)備問(wèn)世以前，人們主要采用唱片和磁帶的方式進(jìn)行音樂(lè)方面的娛樂(lè)活動(dòng)。唱片主要是通過(guò)對(duì)聲音進(jìn)行模擬震動(dòng)并在唱片上相應(yīng)的刻成聲音的槽紋路徑，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音的記錄[2]。錄音機(jī)的磁帶主要是通過(guò)利用磁頭在磁帶上對(duì)聲音進(jìn)行模擬信號(hào)記錄來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)聲音的刻錄。而在上世紀(jì)八十年代初期于美國(guó)誕生的第一張CD硬盤(pán)，取代了以往對(duì)聲音進(jìn)行模擬錄制的傳統(tǒng)做法，通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)將數(shù)字信息刻錄到了CD光盤(pán)上，從而完美實(shí)現(xiàn)了對(duì)聲音的重現(xiàn)過(guò)程。

2.2 全數(shù)字電視機(jī)

二十世紀(jì)八十年代初，幾乎是與數(shù)字化音響設(shè)備問(wèn)世的同時(shí)，德國(guó)一家電視制造公司推出了一款新型電視機(jī)，這種電視機(jī)主要通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)的模擬電視和電視的視頻信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理的方式來(lái)進(jìn)行視頻成像，是世界上第一臺(tái)數(shù)字電視機(jī)。到了二十世紀(jì)九十年代，美國(guó)一家公司研制出了清晰度更高的電視機(jī)，這種電視機(jī)主要采用對(duì)視頻信號(hào)和聲音信號(hào)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的方式對(duì)傳統(tǒng)數(shù)字電視機(jī)進(jìn)行改良，世界上的第一臺(tái)全數(shù)字電視機(jī)出現(xiàn)了。全數(shù)字電視機(jī)的出現(xiàn)為世界的數(shù)字電視市場(chǎng)帶來(lái)了變革，并逐步得到了世界范圍內(nèi)的認(rèn)同。全數(shù)字電視主要包括三大部分：

2.2.1 數(shù)字化演播室

這主要是指電視臺(tái)中所有的內(nèi)部信號(hào)變換都是由全數(shù)字化的“比特”數(shù)據(jù)流來(lái)完成的，如電視臺(tái)內(nèi)的數(shù)字字幕機(jī)、數(shù)字視頻放錄機(jī)、數(shù)字錄音設(shè)備、數(shù)字化編輯設(shè)備等。

2.2.2 數(shù)字化傳輸

數(shù)字化傳輸主要是指電視臺(tái)的地面電視發(fā)射設(shè)備以編碼正交頻分多路和殘留邊帶為主要的調(diào)制方式，而有線(xiàn)電視廣播主要以正交調(diào)幅為主要的調(diào)制方式，衛(wèi)星電視廣播主要以四相相移鍵控為其調(diào)制方式[3]。

2.2.3 數(shù)字電視接收機(jī)

作為數(shù)字化信息技術(shù)革命的產(chǎn)物，數(shù)字電視技術(shù)在發(fā)展中已經(jīng)逐漸趨向于成熟，開(kāi)始致力于為電視觀(guān)眾提供品質(zhì)更高端、功能更強(qiáng)大、更加豐富和個(gè)性化的數(shù)字電視服務(wù)。因此，數(shù)字電視接收機(jī)被研發(fā)出來(lái)，而數(shù)字電視接收機(jī)的工作原理主要是，電視臺(tái)發(fā)出視頻的數(shù)字信號(hào)，而用戶(hù)通過(guò)為家中的電視機(jī)安裝機(jī)頂盒的方式，接受數(shù)字電視信號(hào)。數(shù)字電視機(jī)頂盒通過(guò)對(duì)傳輸過(guò)來(lái)的視頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)、解碼、視頻重新編碼等手段重新在用戶(hù)家的數(shù)字電視機(jī)上進(jìn)行播出。這種數(shù)字信號(hào)傳輸與處理的方式，不僅能夠使電視用戶(hù)享受到更加安全的、便捷、舒適的數(shù)字電視服務(wù)，而且數(shù)字電視的畫(huà)面、聲音、視頻的清晰度都得到了大幅度的提高，數(shù)字信號(hào)的抗干擾能力也更為強(qiáng)大，能夠讓數(shù)字電視用戶(hù)享受到更加完美優(yōu)質(zhì)的光影體驗(yàn)。

2.3 數(shù)字化照相機(jī)

傳統(tǒng)的照相機(jī)都是采用膠卷來(lái)完成對(duì)畫(huà)面進(jìn)行記錄和保存的，而數(shù)字照相機(jī)則不然，它主要采用的是利用光敏半導(dǎo)體零件對(duì)畫(huà)面中的觀(guān)看信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化信號(hào)處理，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像文件的保存。數(shù)字照相機(jī)保存好的圖片信息，不僅可以利用電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)其的顯示、修改、美化或者添加信息，還可以通過(guò)彩色打印機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)圖片的輸出，既簡(jiǎn)便又省時(shí)間，為攝影愛(ài)好者提供了十分便利的服務(wù)。

3 對(duì)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的未來(lái)展望

鑒于數(shù)字信息處理技術(shù)具有操作靈活、精確度高、超強(qiáng)的抗干擾性與體積較小容易攜帶等特點(diǎn)，這一技術(shù)有望在未來(lái)的各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用。無(wú)論是通信業(yè)、電子制造業(yè)、廣播電視業(yè)還是家庭電器用品等行業(yè)，一定都會(huì)迎來(lái)信號(hào)處理的數(shù)字化時(shí)代[4]。

隨著單片微型計(jì)算機(jī)在現(xiàn)代商務(wù)會(huì)議中的大規(guī)模應(yīng)用，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)在未來(lái)將向著與單片微型計(jì)算機(jī)結(jié)合發(fā)展的趨勢(shì)方向邁進(jìn)。

隨著智能化的迅速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也會(huì)不斷提高其自身的運(yùn)算速度、努力降低其自身的能源消耗、體積更加微型化等方面發(fā)展，為用戶(hù)提供更加便捷快速的服務(wù)。而數(shù)字信號(hào)處理裝備中的編譯系統(tǒng)和高級(jí)書(shū)寫(xiě)代碼系統(tǒng)也會(huì)逐漸成為數(shù)字信號(hào)處理的未來(lái)發(fā)展趨向。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著世界經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也取得了顯著的發(fā)展成果，從最初的只在單一的幾個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用和發(fā)展，到如今的在社會(huì)生產(chǎn)和生活中的各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行應(yīng)用，為人們的生活和工業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了極大的便利。隨著世界經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)也會(huì)不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)在更多更廣的領(lǐng)域和范圍內(nèi)應(yīng)用的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]邵淑華，張曉紅，李國(guó)彬.淺析數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)展與應(yīng)用[J].辦公自動(dòng)化雜志，2012，17（05）：128-132.

[2]周剛，于之訓(xùn)，陳輝堂.數(shù)字信號(hào)處理器的發(fā)展與應(yīng)用[J].電子技術(shù)的應(yīng)用于發(fā)展，2012，19（9）：109-129.

[3]張雄偉，陳亮，徐光輝等編.DSP芯片的原理與開(kāi)發(fā)應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013，16（05）：156-165.

[4]張繼春，劉景堂，程海強(qiáng).淺論數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展[J].中國(guó)人們公安大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，15（5）：142-147.