數字信號處理技術在通信領域的應用

時間:2022-03-20 09:16:06

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數字信號處理技術在通信領域的應用

摘要:隨著現代網絡的不斷普及、數字信號的處理技術在各個行業中被廣泛的運用起來,本文將首先介紹數字信號處理技術的發展和現狀,其次會著重介紹數字信號處理技術在短波通信領域中對DRM系統和語言編碼的應用以及在圖像傳輸中對數字信號處理技術的一些應用。希望可以幫助大家更好的了解數字信號處理技術在通信領域中的一些應用。

關鍵詞:數字信號;短波通信;技術應用

21世紀作為一個經濟高速發展的時代,各個行業都在突飛猛進。經過第三次工業革命,人類逐步進入數字化的新時代,大數據時代的逐漸來臨,使各行各業都在廣泛地使用數字化技術,也是因此數字信號處理技術對人類來說越來越重要。所以對數字信號在各個行業的應用探索對我們來說至關重要。

1數字信號處理技術的發展以及應用現狀

人們通常所說的數字信號處理技術是指我們日常生活中運用眼睛、鼻子、嘴巴所得到的外在信息以數字化的方式體現出來。這一技術被廣泛的應用在計算機以及偏向數據化的工業領域之中。我們常見的數字信號技術的應用就是將日常生活中的圖片和視頻等等數字化的一項技術,它可以有效地避開大部分的干擾因素,快速地提取出人們所需要的信息,并運用處理技術將過濾后的信息進行有效的轉化,將最原始的信息轉化為可以被識別出的數字信息。傳統的數字信號處理技術大多是采用模擬的方式,這種方式擁有很多弊端,像是修改較為麻煩,不能快速有效的進行模擬環境分析等等。現代數字信號處理技術有效地修改了這些弊端,更加適應了現代化的發展,并且被廣泛的運用在各個行業之中,比如測試儀器儀表之中,更加簡化并且還提高了傳統儀表的功能、日常生活中我們使用的電腦更是以數字信號技術為核心所生產的產物、以及它在短波領域中都被廣泛地使用。

2數字信號處理技術在通信領域的應用

2.1數字信號在短波通信領域應用。短波通信具有傳輸距離遠、抗毀性較強等特點,被廣泛的應用在軍事、海上、氣象當中。數字信號在短波通信領域中被大量使用主要體現在兩個方面,第一方面體現在短波通信應用中所廣泛使用的DRM技術。DRM系統主要應用在30MHz以下頻,可以有效擴大覆蓋的范圍,并且DRM系統功率低于傳統模擬調幅發電機,更加具有經濟效益。最新的DRM技術用正交頻分復用的傳輸方式,可以使主業務值高達37到186kb每秒更加符合短波數字通信需要。第二方面體現在對數字語言編碼的廣泛應用。由于在短波通信中傳輸帶寬度有限因此在數字化處理中通常采用壓縮語言編碼的方式,語言編碼在實際應用中一般遵循對各項屬性實現進行折衷。Opus編碼器在技術層面有巨大優勢,在水上通信使用角度可覆蓋窄帶和8khz到48khz、支持CBR和VBR、良好的PLC等等特點。基于開源的特點,可以使用編譯好的SO庫也可以根據自己的需求編譯SO庫然后投入使用。而短波電臺應用Opus編碼優勢在10kbps以上,可以讓短波電臺有效的避免使用其他編碼常出現的使用者接收到的頻率出現斷斷續續的現象,并且Opus編碼編碼相對其他編碼還有一個巨大優勢就是經濟優勢,因為Opus編碼是完全免費的,科研人員可以隨時對Opus編碼進行改進,短波電臺使用Opus編碼可以提高經濟效益,而且短波電臺還可以使用Speex編碼來對Opus編碼6kbps比特率頻率進行補充達到更好的使用效果[1]。2.2數字信號在圖像通信中的應用。隨著數字信號處理技術被廣泛的應用,以及集成電路技術的快速發展,圖像通信逐漸由傳統的模擬制逐漸向數字化進行過渡。使用數字制圖像相對傳統的模擬制擁有很多優點。比如可以達到多次中繼但是卻不會引起噪聲的積累、還可以做到運用儲存的方式來實現多次重復,并且能通過一些特殊技術加強抗干擾等特點[2]。因此數字信號在圖像通信中被廣泛的應用。這些應用主要體現在怎樣運用數字信息化達到減少圖像傳輸時的數碼率、縮短占用通用信道的頻帶、減少設備成本。其在圖像信息技術的壓縮時通常使用線性預測法和非線性預測法、變化法中的K-L變化法、Fourier變換法、平均信息法中的消隱時間法等等。數字信號處理是多維信號處理的一個分支,還有雷士圖像復原、增強識別等等一系列相關數字技術被廣泛的應用在圖像通信領域中,以達到更好的解決圖像通信領域中常見的傳輸中經常遇到的噪聲干擾、以及傳輸中如何有效地提高傳輸質量、以及圖像傳輸中如何保持圖像的鮮明感、圖像的質感、質量等等一系列圖像通信領域會遇到的問題,都需要運用到多維數字濾波、解卷積等等方法來滿足圖像信息傳輸的需要[3]。同時通過數字化過濾不必要的信息,達到消耗較小、質量比較輕、壽命相對較長的傳輸特點。

3結束語

綜上所述,越來越多的行業已經看到使用數字信號處理技術可以為他們帶來的優勢,因此數字信號處理技術被許多行業重視。而且數字信號處理技術不僅在通信領域中起到巨大作用,在其他行業也表現出了其相應的價值。在未來的發展中,數字信號處理技術將會應用到更多領域中,為人們的生活提供更多幫助。

參考文獻

[1]姚萍萍,肖春暉.幾種數字信號處理技術在短波水上通信系統中的應用淺析[J].珠江水運,2018(15):15-16.

[2]蔡馥韓.關于數字信號處理技術的應用現狀與發展研究[J].中國新通信,2017,19(10):87-88.

[3]李勇成,邢磊.基于新形勢下的數字信號處理技術的應用和發展研究[J].中國新通信,2018,20(18):116.

作者:葉星 單位:湖北經濟學院