电子信息工程中的数字信号处理技术

发表时间:2021/6/24   来源:《建筑实践》2021年6期   作者:徐顺菊
[导读] 对于电子信息工程、通信工程的本科生而言,信号处理实践类课程是必不可少的
        徐顺菊
        山东省菏泽市东明县人力资源和社会保障局      山东菏泽      274500
        摘要:对于电子信息工程、通信工程的本科生而言,信号处理实践类课程是必不可少的,因为熟练运用信号处理技术来解决实际问题是该类专业学生的基本功。笔者所在学校开设的相应课程为“信号处理工程训练”,该课程开设在大三下学期,此时学生已系统地学完了“信号与系统”“数字信号处理”“随机信号分析”的相关理论并完成了课内的基础实验。“信号处理工程训练”课程的开设旨在提高学生运用信号处理的基础理论解决实际工程问题的能力,这其中包括问题分析、建模,求解、结果分析等环节。由于这类课程内容抽象,多数学生不理解其物理意义,应用于实际中较为被动。笔者的出发点是让学生从解决实际工程问题出发,对问题进行分析,建立信号处理模型,然后求解并对结果进行分析。这样,能让他们体会到信号处理理论的具体应用,对基本概念和模型有更深刻的认识和掌握,同时培养了其解决复杂工程问题的能力,进而培养了他们的创新思维。
        关键词:数字信号处理技术;电子信息工程;应用现状
引言
        为了迎接新时代科技创新与产业变革带来的挑战,教育部提出了新工科建设与发展理念,旨在加快我国工程教育的创新与改革进度,为高校培养创新型科技人才做好铺垫。传统“灌输式”的教学方式已不再适用于培养创新型人才,高校急需提出适应新时代人才培养体系的教学模式。随着信息技术在教育行业应用的推广,线上教学作为传统教学的补充已获得广大师生好评。在“新工科”背景下,教师的教学手段和学生的学习方式正在逐步发生变化。为丰富课程教学形式、改善教学效果,深度融合线上线下的混合教学模式,已成为当前高校教学改革的一个重要发展方向。然而,如何深度融合线上线下教学是高校教学改革的重要挑战。为此,本文以工科专业基础课“数字信号处理”课程为例,阐述深度融合的线上线下混合式教学模式,分享教学实践经验和成效,为实施有序、稳定、高效的混合式教学模式提供借鉴。
1数字信号处理技术在电子信息工程中的应用现状
        相较于西方国家,我国电子信息工程的发展还需要进一步加快,并且要在保证其应用效果的同时降低成本支出,实现经济效益与社会效益的共同发展。在此基础上,数字信号处理技术应运而生,其多数情况下为我国软件无线电、移动机器人、短波通信等内容提供了更多可能,与此同时,数字信号处理技术在应用过程中,可以对电子信息工程中所涉及到的数字信息实施针对性控制及管理,并在命令发出之后快速进行必要的处理,与此同时也会实现实时同步存储管理。目前,我国数字信号处理技术多是对单片计算机芯片中信息进行处理操作,之后再制作A/D变换转换器和数字变频,使得所处理的信号能够依照技术人员的需求转换出来,之后借助微波处理技术实现大采样的运算,使得技术人员可直观地对数字信号处理过程有所了解,并且在出现错误时也方便找出错误步骤。将数字信号处理技术应用于电子信息工程中的机器人领域时,其借助运动控制卡这一介质对机器人实行实时控制管理,并且能够实现对机器人位置、距离的定位,还可完成运行过程的导航,有效提高了机器人技术的发展。与此同时,在机器人运动显卡中也开始将数字信息处理技术融入其中,利用USB来采集机器人相关信息并实时上传系统、完成信息的处理与保存,并且在机器人运动过程中,将数字信号转换为脉冲信号是实现机器人正常运行操作的关键步骤,并且能够帮助数字信号处理工作顺利完成。
2在信息工程中应用电子信息技术的作用
        在信息工程当中应用电子信息技术具有多重作用。第一,可及时对输出指令进行控制。应用电子信息技术可以控制信息工程的输出指令,当指令输出存在问题时会及时给予反馈,有利于保障信息工程的稳定运行。第二,可实现自动化控制。

在过去,需要大量的人员控制信息工程,而人员控制又会受到外界、人为等因素的影响,就可能会出现失误甚至是事故。而应用电子信息技术可以实现信息工程的自动化控制,不需要再通过人员进行控制,可减轻工作人员压力,也可以降低事故的发生几率,增强控制的有效性。第三,可实现实时监控。信息工程具有较强的复杂性,很容易出现事故,加大了工作人员解决故障的难度,而应用电子信息技术可以实现全天候全方位的实时监控,不仅可以增强信息传输的精准性,也可以自动下达指令,确保信息工程更好地运行。第四,可简化操作。近年来,人们对电子工程的需求量越来越大,应用电子信息技术可以简化信息工程的操作,提高信息工程的工作效率,减轻人员工作负荷,推动信息工程的发展。第五,可增强电气工程的科学性。传统的信息工程技术当中存在诸多问题,应用电子信息技术可以弥补传统信息工程的漏洞、增强信息工程技术的科学性。
3数字信号处理技术的未来展望
        3.1电子信息技术在信息工程自动化中的应用
        电子信息技术具有多重优势,将其应用在信息工程当中可以实现自动化控制这一目的。一般情况下,会利用GPS这一电子信息技术对信息工程当中所有的设备进行定位,之后将控制计算机与设备连接起来,再利用传感技术将设备的所有信息都传输到控制计算机当中,这样每一个部门都能够及时了解信息工程的运行状况以及设备的情况。控制计算机一旦接收到设备信息之后,就会进行信息处理分析,可以为相应的决策提供建议。此外,也可以将人工智能技术应用在电气控制当中,提高信息工程的自动化水平。电气控制直接影响着电气工程的自动化水平,因此技术人员需要提高对电气控制的重视程度,通过有效手段保障电气系统的稳定运行。
        3.2可以对数据进行快速的处理
        基于DSP的信号处理系统的芯片结构比较特殊,所以具备较高的数据处理能力,可以保证数据处理的效率与质量。因为这种芯片结构使用的是哈弗结构,芯片结构中存在着独立的数据存储空间和程序空间。与普通微处理器结构相比,哈弗结构非常特殊,可以一边执行指令一边对数据进行处理,既可以实现数据信息处理速度的提升,又可以为信号处理系统的整体运行提供保障。另外,DSP还可以高效率的进行数据传输。因为现阶段市面上的数字信号处理器其实都进行了独立控制器以及DMA总线的设置,数据的传输速度已经可以提高到每秒百兆字节,并且不会影响DSP对于数据的快速处理。
        3.3技术与世界缩小差距
        伴随着数字信号处理技术的日益发展,其也逐步融入到了多个行业,并在信息技术完善的当下得到了优化性操作。而对于电子产品的生产与发展而言,数字信号处理技术有着非常直接性影响。但是,相较于西方发达国家,我国数字信息处理技术发展仍然处于较缓慢的情况下,对此,则需要结合其自身的优势及特点来有效加强数字信号处理技术的运行速度、降低设备的损耗、体积与质量,达成高度集成化的同时,完成数字信号处理技术应用效果提升的目的。做好不同信息的管理与规范。结合数字信号技术所独有的高效、便捷等优势来使得电子信息工程更加广泛被应用于国民生活中,进而推动电子信息工程健康发展。
结束语
        随着我国经济快速发展,使得国民生活水平得以提升。而电子信息技术作为与国民生产生活息息相关的重要组成部分,其对于社会的进步也起到了不可磨灭的重要作用。
参考文献
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