浅谈电子信息工程综合实践中信号处理系统的应用
摘要随着我国互联网硬件设施和软件配套的不断完善,我国网民人数逐年攀升,现如今的信号处理系统已经很难满足于我国当前互联网规模的需求。
数字信号处理系统因其在信号处理的优越性,被广泛应用于当前电子信息工程的实践中。
本文基于电子信息工程的角度,探讨数字信号处理系统的应用。
关键词信号处理系统;电子信息工程;综合实践;DSP
前言
随着计算机与互联网的普及,数字信号处理技术也因此获得更大的发展,对其的研究和改进逐渐成为当前热门的信号处理研究课题。
DSP(数字信号处理Digital Signal Processing)技术的出现,让数字信号处理更加深入,也因此促进数字信号更加广泛的领域应用,如计算机、军事、通信等领域。
信号处理系统在诸多领域的应用中,在电子信息工程的应用是最为普遍也最具深远意义。
1 DSP在数字信号处理的应用优势
DSP技术的出现,对电子信号处理具有十分重要的意义,随着不断对其的改进和完善,应用在电子信息工程中能够发挥更大的作用。
DSP有在数字信号处理有三大应用优势:可程控制、更强的数据处理能力、高集成度。
1.1 实现可程控制
DSP技术在应用过程中,能够借助相关软件对各型号的设备进行优化,进一步提高数字信号处理的效率。
DSP还能够对多样化、复杂的信息数据进行处理,充分挖掘采集处理器的潜力,并将其调制成解调器。
此外DSP还能够完成多项滤波任务,并编制出相应的程序;只需改变相关信号处理系统中的硬件构造,即可让数字处理实现更高的操控性和高速处理速度,实现可程控制。
1.2 更强的数据处理能力
DSP采用的芯片结构为哈佛结构,在此结构中能够剥离数据存储和程序存储,在这结构下两者各自具有数据总线和地址总线,由此实现更高的数据和指令处理效率,在程序和数据存储剥离的情况下能够让指令和数据同时进行。
由于DSP设置了乘法和累加硬件,在需要复杂运算的情况下,能够在单个指令周期内完成相应的操作,实现高速、实时处理复杂的信息数据。
DSP还能与DMA进行快速数据交换,并在内存中直接存放独立于CPU之外的后台批量数据,每秒可达百兆字节。
1.3 高集成度
用于数字信号处理的芯片,主要由高微、高速的单片计算机组成,其采取了超大规模电路集成设计,具有很高的集成度。
因这个特点,芯片实现更小的体积、更小的运行功耗、更大的运算数据和处理数据性能[1]。
2 DSP系统在电子信息工程中的应用
2.1 DSP系统结构和设计思路
当前的数字信号处理系统主要由处理系统与微机单元这两大部分组成,通过计算机与通信端口的连接,发挥数字信号处理系统各个模块的功能和作用。
常见的信息处理系统模块:数据转换模块、输出通道、输入通道、程序存储模块等。
DSP系统利用各个模块之间的关联促进高效、高质量通信连接,并对通信过程产生的数字信号进行有效处理,然后传送至输出通道,根本上实现对计算机的控制。
由于DSP系统的结构,使其在操作过程有良好的便捷性,缩短了数字信号处理的时间,高效且准确地显示信息,满足了人们对于信号精度和高速传输的要求。
DSP系统的设计思路就是将电子信息工程的数字信号进行有效处理,通过其系统中输入和输出通道,连接起计算机微机和数字信号处理系统单元,然后在信息处理系统各个模块的作用下,达到信息数据交换和控制的目的。
计算机微机在DSP系统中发挥主导作用,数字信号处理系统单元在其中发挥从属作用。
具体的从属关系为计算机控制数字信号处理系统单元,而后者控制数据、处理、传输数据。
2.2 DSP在电子信息工程应用的工作流程
在信号处理系统中,主要利用输入通道对外界信号进行捕获,然后将捕获信号传输至数模转换模块,将信息转换为数字信号再进一步进行处理;数字信息在经过信号处理系统中的存储模块和数据存储模块进行存储,然后再传输至计算机,计算机根据数字信息的实际情况,发出相应的指令,将信号重新传输至控制器。
在遇到数字信号转换为模拟信息的需求,数字信号传输至模数转换模块,将转换而成的模拟信号发送给指定对象,以此保证整个系统的有序性。
其中程序存储模块主要对存储的程序进行控制,根据操作人员的要求而修改程序的控制和管理,使其程序控制能够满足实际更改要求。
数据存储模块,则是对整个数字信号处理的数据进行存储,它与程序存储模块两者分开运行。
数据存储模块能够在数据信息存储时,优化自身模块的功能,从而提升其工作效率,实现海量信息数据的存储需要。
数字信号处理器是利用与计算机相连接的通信接口,先将数字信号处理后再传输至计算机,然后此信号才通过计算机传输至模数转换模块。
2.3 DSP器件具体功能
DSP器件主要有ISA通信接口单元、计算机处理单元、实验界面、支持软件组成。
ISA通信接口单元负责转换DSP与计算机之间的数据,然后发送控制信号;计算机处理单元则是進一步处理DSP数据,然后执行控制器各项操作;实验界面既要转换DSP数据,又要保存和分析数据处理结果;支持软件包括了DSP在内的所有程序,工作人员可以通过它对实验界面进行控制,并加载DSP相关程序[2]。
3 结束语
随着电子信息工程日趋复杂,并且数字信号在其领域应用更加广泛,很有必要改造或升级当前的数字信号处理系统。
其中DSP信号处理系统能够有效解决当前数字信号处理面临的信号精度差、传输速度慢等问题。
参考文献
[1] 纪楠.电子信息工程综合实践中信号处理系统的应用[J].信息通信,2015,(08):143.
[2] 邓开勇.基于DSP的信号处理系统在电子信息工程综合实践中的应用[D].北京:电子科技大学,2002.
陈实(1997-),男,广东梅州市人;工作单位:在校学生,学历:本科,职称:学生,研究方向:电子信息工程。