信号处理的发展现状以及未来趋势

郭琳琳

摘要：当前数字信号处理技术已经取得了重大突破， 广泛的应用在了众多领域中。随着以计算机信息化技术为代表的新兴科技的不断发展， 因为信号处理技术的发展提供了优质机遇。信号处理的发展将会朝着更好的满足各项生产实践活动的需求来进一步实现创新应用。

关键词：信号处理;发展;未来趋势

中图分类号：TN911.72 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）07-0027-02

信号处理技术关乎到一个国家科学技术的发展状况，目前主要通过实现数字化处理，能够将图片、声音、视频等模拟信号转换为相应的数字信号，这样就可以通过相应的控制系统来进行处理，提高了控制效果。

1 关于数字信号处理的概述

总体来看，现阶段数字信号处理主要指的是通过数字芯片来对信号进行分析以及处理。例如在系统运行过程中，采样电路将所采集到的模拟信号转换为相对应的数字量，然后将该数字量传入到数字芯片中，就能够反馈出真实的状况。然后根据已经设定好的控制逻辑，就能够由芯片发出相应的控制指令，完成数字信号处理过程。数字信号处理具有处理速度快、抗干扰能力强的特征，已经广泛的应用到了现代控制领域中[1]。

由于技术的不断发展，数字信号处理技术已经日趋成熟。应用所产生的成本也越来越低，具有较高的可靠性。如今数字信号处理技术还能够实现和大数据技术、智能控制技术等之间的高效结合，其他的提高了控制的效果，使得系统稳定性更加可观，功能越来越完善。

2 信号处理的实际应用

2.1 音频设备

音响是应用数字信号处理比较广泛的一项设备，其主要作用原理是通过对声音进行模拟振动，然后就能够这样已经进入下的声音信号转换出来。借助数字信号处理技术的发展，能够更好的实现对声音的刻录，并且数字信号处理技术还能够对一部分干扰信号进行去除，全面提高了音频播放的效果。传统的摄像领域中主要是用胶卷来记录图像信号的，但是这种模式造成了较大的胶卷消耗，成本也比较高。自从数字信号技术诞生之后，全面提高了图像拍摄的质量，也推动了该领域的快速发展。

2.2 物联网领域

数字信号处理技术也已经广泛的应用到了物联网领域中。特别是当前物联网更好地满足了社会生产实践活动的需求，使得传统工业控制能够实现和互联网之间的功能互通，提高了控制效果。借助于数字信号处理技术，拥有十分强的集成能力，实现对多路信号的实时处理，效率比较高，性能比较可靠。在医疗领域中应用数字信号处理技术，也能够实现对心电信号的高效处理，增强了抗噪声能力，所产生的心电信号能够更加真实可靠，为医生科学决策做出了重要支撑。医生也能够更好的了解病人的身体状况，有利于病人快速康复。

2.3 汽车电子领域

随着人类生活质量的不断提高，汽车领域迎来了历史发展的绝佳时期，创造了巨大的市场空间。为了不断地提高汽车产品的质量，就需要在已有功能的基础上不断的拓展新的功能，更好地确保汽车产品的安全性。也需要更多的考虑到驾驶者的实际需求，增添一些人性化的功能，这样有利于全方面提高驾驶者的驾驶感受。借助数字信号处理技术，能够将多个摄像头采集到的信号进行数字化处理，然后整个系统就能够判断出车辆附近的障碍物以及移动的车辆信息，以此给予驾驶者一定的预警。这样驾驶者就能够对周围的路况更加了解，全面提高了驾驶过程的安全性。除此之外，数字信号处理技术还为人机交互技术的发展做出了一个重要贡献，包括车载智能语音系统，都需要借助数字信号处理技术来对驾驶者的声音信号进行采集并加以处理，得到的数字化信号传输到控制系统中，并且开展网络搜索，这样就能够达到预期的智能语音效果。这一过程主要体现在智能导航等方面，具有十分广阔的应用空间。

2.4 工业控制领域

传统工业控制领域中很大程度上是以数字信号处理芯片为控制核心，在此基础上完成各种功能的设计。例如在市面上的变频器、逆变器、UPS等机器设备中[2]，主要都是在国外数字信号处理芯片的基础上进一步开发，通过相应的算法来达到预期的功能。每一次数字信号处理技术的升级，势必会带来工业控制领域的效率提升。当前能够应用在工业控制领域的数字信号处理技术已经越来越丰富，國内的技术研发人员也已经掌握了十分优质的开发经验，这也有利于进一步提高产品质量，更好地利用数字信号处理技术来提高工业控制的效果。

3 数字信号处理技术的发展方向

3.1 运算速度更快

考虑到现阶段数字信号处理技术的发展状况以及未来的发展趋势，可以看出，数字信号处理技术将会越来越成熟，在同样条件下能够达到更快的运算速度。特别是一些先进的数字信号处理芯片，正处于升级换代的重要时期，每一次升级过程都能够有效的降低芯片的体积，但是运算速度却得到了显著提升。未来的数字信号处理技术要实现多线程计算，这样能够实现对多种信号的同时处理[3]。

3.2 成本低

总体来看，尽管现阶段数字信号处理相关芯片的成本不断降低，也进一步促进了其广阔的应用空间。但是这些芯片的成本相对来说还有进一步降低的趋势，主要是由于技术的不断成熟，市场竞争力越来越大，很好的打破了原有的垄断模式。在成本降低的过程中，整体性能也得到了有效提升。使得数字信号处理的芯片具有极低的功耗，芯片尺寸十分微小。随着国产数字信号处理技术的不断进步，也将进一步蚕食国外数字信号处理厂商的市场份额，引发更为强烈的市场竞争机制，这是有利于促进该产业转型升级的。

3.3 定制化

当前市面上的数字信号处理芯片越来越丰富，种类越来越多。在未来的发展进程中，也需要更多的考虑到客户的实际需求，提供定制化的数字信号处理解决方案。我国是世界上最大的工业生产制造国家，在数字信号处理方面拥有世界上最大的市场。随着计算机信息化技术的不断应用，在未来的发展进程中，数字信号处理技术也能够实现和计算机网络技术的有机结合[4]，更好地满足市场需求。

4 结语

本文对数字信号处理技术的发展状况进行了介绍，数字信号处理技术很好的促进了多个领域的持续繁荣，带来了众多优势。在未来的发展进程中，数字信号处理技术将会更好地降低生产制造成本，实现微型化，并且控制效果将会大大的增加，显得更加可靠。市场良性竞争机制也会进一步促进数字信号处理技术的更新，为人类发展做出更大的贡献。

参考文献

[1] 崔健，王志峰，张乐，等.现代数字信号处理的应用和发展前景[J].电子测试，2020（4）：117-118.

[2] 强强.数字信号处理技术在测控系统中的应用[J].通讯世界，2019，26（12）：110-111.

[3] 李梦然.数字信号在电子信息工程中的应用[J].南方农机，2019，50（23）：240.

[4] 徐海涛.智能化信号信息处理技术的发展与展望[J].信息通信，2019（12）：259-260.