信号与信息处理的发展历程1

信号与信息处理的发展历程、应用领域以及发展趋势当今是信息时代,在科学研究、生产建设和工程实践中,信号处理技术,特别是数字信号处理技术的应用日益广泛,信息技术在当今社会的重要性日渐体现,作为一名电气信息类

的大学生,必须掌握信号与信息处理的基本原理和方法。

在掌握信号与信息处理的基本原理和方法之前,我们有必要先了解一下信号与信息处理的发展历程、应用领域以及发展趋势.

在此之前,我们先对几个名词加以解释。

信息:以适合于通信、存储或处理的形式来表示的知识或消息。通俗的说,“信息”

指人们得到的“消息”,即原来不知道的知识。

信号:信息的具体表现形式,换句话说信息是信号包含的内容。

信号分析:通过解析方法或者测试方法找出不同信号的特征,从而了解其特性,掌握它随时间或频率变化的规律的过程。

信号处理:按某种需要或目的,对信号进行特定的加工、操作或修改。

信号处理发展历程

DSP产业在约40年的历程中经历了三个阶段:第一阶段,DSP意味着数字信号处理,并作为一个新的理论体系广为流行。随着这个时代的成熟,DSP进入了发展的第二阶

段,在这个阶段,DSP代表数字信号处理器,这些DSP器件使我们生活的许多方面都发生

了巨大的变化。接下来又催生了第三阶段,这是一个赋能(enablement)的时期,我们将看到

DSP理论和DSP架构都被嵌入到SoC类产品中。”第一阶段,DSP意味着数字信号处

理。80年代开始了第二个阶段,DSP从概念走向了产品,TMS32010所实现的出色性能

和特性备受业界关注。方进先生在一篇文章中提到,新兴的DSP业务同时也承担着巨大的

风险,究竟向哪里拓展是生死攸关的问题。当设计师努力使DSP处理器每MIPS成本降到

了适合于商用的低于10美元范围时,DSP在军事、工业和商业应用中不断获得成功。到

1991年,TI推出价格可与16位微处理器不相上下的DSP芯片,首次实现批量单价低于5

美元,但所能提供的性能却是其5至10倍。到90年代,多家公司跻身DSP领域与TI进

行市场竞争。TI首家提供可定制DSP——cDSP,cDSP 基于内核DSP的设计可使DSP

具有更高的系统集成度,大加速了产品的上市时间。同时,TI瞄准DSP电子市场上成长速

度最快的领域。到90年代中期,这种可编程的DSP器件已广泛应用于数据通信、海量存

储、语音处理、汽车电子、消费类音频和视频产品等等,其中最为辉煌的成就是在数字蜂窝

电话中的成功。这时,DSP业务也一跃成为TI最大的业务,这个阶段DSP每MIPS的价

格已降到10美分到1美元的范围。21世纪DSP发展进入第三个阶段,市场竞争更加激

烈,TI及时调整DSP发展战略全局规划,并以全面的产品规划和完善的解决方案,加之全

新的开发理念,深化产业化进程。成就这一进展的前提就是DSP每MIPS价格目标已设定

为几个美分或更低。

信号处理的发展趋势

1、数字信号处理器的内核结构进一步改善,多通道结构和单指令多重数据(SIMD)、特大指令字组(VLIM)将在新的高性能处理器中将占主导地位,如Analog Devices的

ADSP-2116x。

2、DSP 和微处理器的融合:微处理器是低成本的,主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务,但是数字信号处理功能很差。而DSP的功能正好与之

相反。在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能,如数字蜂窝电话就

需要监测和声音处理功能。因此,把DSP和微处理器结合起来,用单一芯片的处理器实现这两种功能,将加速个人通信机、智能电话、无线网络产品的开发,同时简化设计,减小PCB体积,降低功耗和整个系统的成本。例如,有多个处理器的Motorola公司的DSP5665x,有协处理器功能的Massan公司FILU-200,把MCU功能扩展成DSP和MCU功能的TI 公司的TMS320C27xx以及Hitachi公司的SH-DSP,都是DSP和MCU融合在一起的产品。互联网和多媒体的应用需要将进一步加速这一融合过程。

3、DSP 和高档CPU的融合:大多数高档GPP如Pentium 和PowerPC都是SIMD 指令组的超标量结构,速度很快。LSI Logic 公司的LSI401Z采用高档CPU的分支预示和动态缓冲技术,结构规范,利于编程,不用担心指令排队,使得性能大幅度提高。Intel公司涉足数字信号处理器领域将会加速这种融合。

4、DSP 和SOC的融合:SOC(System-On-Chip)是指把一个系统集成在一块芯片上。这个系统包括DSP 和系统接口软件等。比如Virata公司购买了LSI Logic公司的ZSP400处理器内核使用许可证,将其与系统软件如USB、10BASET、以太网、UART、GPIO、HDLC等一起集成在芯片上,应用在xDSL上,得到了很好的经济效益。因此,SOC芯片近几年销售很好,由1998年的1.6亿片猛增至1999年的3.45亿片。1999年,约39%的SOC产品应用于通讯系统。今后几年,SOC将以每年31%的平均速度增长,到2004年将达到13亿片。毋庸置疑,SOC将成为市场中越来越耀眼的明星。

5、DSP 和FPGA的融合:FPGA是现场编程门阵列器件。它和DSP集成在一块芯片上,可实现宽带信号处理,大大提高信号处理速度。据报道,Xilinx 公司的Virtex-II FPGA 对快速傅立叶变换(FFT)的处理可提高30倍以上。它的芯片中有自由的FPGA可供编程。Xilinx公司开发出一种称作Turbo卷积编译码器的高性能内核。设计者可以在FPGA中集成一个或多个Turbo内核,它支持多路大数据流,以满足第三代(3G)WCDMA无线基站和手机的需要,同时大大WCDMA无线基站节省开发时间,使功能的增加或性能的改善非常容易。因此在无线通信、多媒体等领域将有广泛应用。

信号与信息处理的应用领域

1.CDMA与扩展频谱通信

本研究方向的主要目标是通过理论与技术创新,在理论上重点研究新型时空信号处理方法、智能传输理论、多业务多速率传输方法及其在新一代移动通信系统中的应用,获得对未来移动通信发展具有战略意义的核心知识产权;研究开发新一代移动通信核心软件与芯片,为实现我国移动通信产业可持续发展提供技术支撑。

2.现代信号处理及其在移动通信中的应用

本研究方向的主要目标是针对新一代移动通信系统中所可能涉及的空中接口以及关键信号处理问题开展研究,重点解决多天线环境下的最优信号接收、干扰消除、系统同步、非线性干扰、盲信道估计与均衡、时空编码与分集、信号加密传输等问题,强化源头创新研究,与国外高水平大学、著名企业以及标准化组织密切合作,发表一批在国际上有较大影响的研究论文,并为制定新一代移动通信体制标准做出贡献,为发展我国移动通信产业抢占战略性的制高点。

3.移动通信网络与系统理论与应用

未来的移动通信网络将从传统的基于电路交换方式或窄带ISDN方式,向基于B-ISDN (ATM)或IP核心网络方式发展,所支持的业务将从简单的电话传输逐渐演变成为分组多媒体传输,且传输速率将提高至原来的数十倍到数百倍。随着Internet网络的普及,第三代移动通信系统的第二阶段将逐渐演变成为All-IP方式,其接入子系统和核心网络将会以Internet作为承载网络,且用户平面和控制平面将会以不同的功能实体加以分离。本研究方向将以移动通信为出发点,积极向宽带无线互连网络研究渗透,研究基于Internet的新一代移动通信网络和系统的理论及应用,并重点研究后三代和第四代移动通信体制结构及应用需

求。进一步与国外高水平大学、著名企业以及标准化组织密切合作,发表一批在国际上有较大影响的研究论文,争取在制定下一代移动通信体制标准做出贡献,形成自己的知识产权。

其中的关于信号处理的要求:

新一代移动通信系统要求具有更高的频谱利用率、更大的系统容量、更好的抗多径和衰落特性、更高的保密性能、更好的服务质量等,从而对系统中所采用的信号处理技术提出了更高的要求。另一方面,随着超大规模集成电路技术及片上系统(SOC)技术的飞速发展,也允许在未来的移动通信系统中采用更为复杂的信号处理技术。新一代高速移动通信将对信号处理提出更高的要求,将允许采用更为复杂的信号处理技术,从而使该研究方向具有极为广阔的发展空间。

由于本人水平有限,有不当之处请老师指出。

数字信号处理的新技术及发展

数字信号处理的新技术及发展 摘要:数字信号处理是一门涉及许多学科而又广泛应用于许多领域的新兴学科。本文简述了数字信号处理技术的发展过程,分析了数字信号处理技术在多个领域应用状况,介绍了数字信号处理技术的最新发展,对数字信号处理技术的发展前景进行了展望。 关键词:信号数字信号处理信息技术DSP 0引言 自从数字信号处理(Digital Signal Processor)问世以来,随着计算机和信息技术的飞速发展,数字信号处理技术应运而生,并到迅速的发展。由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点,已在图形、图像处理,语音、语言处理,通用信号处理,测量分析,通信等领域发挥越来越重要的作用。随着技术成本的降低,控制界已对此产生浓厚兴趣,已在不少场合得到成功应用。 1数字信号处理技术的发展历程 DSP的发展大致分为三个阶段: 在数字信号处理技术发展的初期(二十世纪50-60年代),人们只能在微处理器上完成数字信号的处理。直到70年代,有人才提出了DSP的理论和算法基础。一般认为,世界上第一个单片DSP芯片应当是1978年AMI公司发布的S281l。1979年美国Intel公司发布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个重要里程碑。这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。1980年,日本NEC公司推出的mPD7720是第一个具有硬件乘法器的商用DSP芯片,从而被认为是第一块单片DSP器件。 随着大规模集成电路技术的发展,1982年美国德州仪器公司推出世界上第一代DSP芯片TMS32010及其系列产品,标志了实时数字信号处理领域的重大突破。Ti公司之后不久相继推出了第二代和第三代DSP芯片。90年代DSP发展最快。Ti公司相继推出第四代、第五代DSP芯片等。 随着CMOS技术的进步与发展,日本的Hitachi公司在1982年推出第一个基于CMOS工艺的浮点DSP芯片,1983年日本Fujitsu公司推出的MB8764,其指

信号与信息处理的发展历程应用领域和发展趋势

信号与信息处理的发展历程 应用领域和发展趋势 信号与信息处理是以研究信号与信息的分析与处理为主体,包含信息获取、变换、存储、传输、交换、应用等环节中的信号与信息的分析与处理,是信息科学的重要组成部分,其主要理论和方法已广泛应用于信息科学的各个领域,且不再只是信息科学领域的专利,而成为相当广泛的科学与工程领域中十分有用的概念和方法,是当今世界科技发展的重点,也是国家科技发展战略的重点。 1.信号与信息处理的发展历程 信号主要分为模拟信号和数字信号。模拟信号处理是主要建立在连续时间信号(模拟信号)及连续事时间系统(模拟系统)的基础上。数字信号处理是针对数字信号和数字烯烃,用数值计算的方法,完成对数字信号的处理 近40年来,数字信号处理已逐渐发展成为一门非常活跃、理论与实践紧密结合的应用基础学科。 (1)20世纪60年代中期以后高速数字计算机的发展已颇具规模,它可以处理较多的数据,从而推动着数字信号处理技术的前进; (2)快速傅里叶变换(FFT)的提出,在大多数问题中能使离散傅里叶变换(DFT)的计算时间大大缩短,此外,若干高效的数字滤波算法的提出也促进了数字信号处理技术的发展; (3)大规模集成电路的发展,是数字信号处理不仅可以在通用计算机上实现还可 以用数字部件组成的专用硬件来实现。很多通用硬件已经单片机化。这些都极大的降低了成本,减少了硬件体积并缩短了研制时间。使信号与信息处理技术得到快速发展。

数字信号处理技术作为新兴学科,由于技术的先进性和和应用的广泛性,越来越显示出强大的生命力,凡是需要对各种各样的信号进行谱分析、滤波、压缩等领域有着越来越多的应用。 2.信号与信息处理的应用领域 数字信号处理在语音处理、通信系统、声纳雷达、控制系统等有着广泛应用,主要体现在以下九个方面: (1)信号处理,如数字滤波、自适应滤波、快速傅里叶变换、相关运算、谱分析、卷积、模式匹配、加窗、波形产生等。 (2)通信,如调制解调器、自适应均衡、数据加密、数据压缩、回波抵消、多路复用、传真、扩频通信、纠错编码、可视电话等。 (3)语音,如语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人辨认、语音邮件、语音存储等。 (4)图形﹨图像,如二维或三维图形处理、图像压缩与传输、图像增强、动画、机器人视觉等。 (5)仪器仪表,如频谱分析、暂态分析、函数发生、锁相环、勘探、模拟试验等。 (6)医疗电子,如助听器CT扫描、超声波、心脑电图、核磁共振、医疗监护等。 (7)军事与尖端科技,如雷达和声纳信号处理、导弹制导、火控系统、导航、全球定位系统、尖端武器试验、航空航天试验、宇宙飞船、侦察卫星等。 (8)消费电子,如数字电视、高清晰度电视、数字电话、高保真音响、音乐合成等。 (9)工业控制与自动化,如油井压力测量与控制、温度控制、开关电源控制等。

数字信号处理技术的发展与应用

数字信号处理技术的发展与应用 数字信号处理技术(Digital Signal Processing,DSP)是一种通过数字计算技术对信号进行处理的技术。随着计算机技术的不断发展,数字信号处理技术在通信、遥感、医学影像、音频处理、雷达系统等领域得到了广泛的应用。本文将对数字信号处理技术的发展历程和应用进行介绍。 一、数字信号处理技术的发展历程 数字信号处理技术的起源可以追溯到20世纪50年代初,当时在军事领域和航空航天领域对信号的处理需求日益增加,传统的模拟信号处理技术已经无法满足需求。随着计算机技术的迅猛发展,数字信号处理技术开始逐渐成熟。首先是1965年,福益尔(J.W. Cooley)和图基(J. W. Tukey)发表了一篇名为“快速傅立叶变换”的文章,揭示了数字信号处理中的一项核心算法。这一算法的提出极大地推动了数字信号处理技术的发展。接着,1969年,美国MIT的佩普尔斯(A.V.Oppenheim)和施阿夫(R.W.Schafer)发表了《数字信号处理》一书,正式确立了数字信号处理技术的理论基础。此后,随着计算机技术的发展,数字信号处理技术越来越成熟,工程师们更加侧重于数字滤波、傅立叶变换、相关函数、功率谱等算法的研究。 二、数字信号处理技术的应用领域 1. 通信领域 数字信号处理技术在通信领域得到了广泛的应用,其主要体现在信号的编解码、信道均衡、自适应滤波等方面。在移动通信中,数字信号处理技术可以用于信道估计、信道均衡以及误码率的降低等方面,从而提高通信质量和传输速率。在数字电视、卫星通信、光纤通信等领域也都有着广泛的应用。 2. 遥感领域 遥感技术在农业、气象、城市规划等领域具有重要的应用价值,而数字信号处理技术对遥感信号的处理和分析起着关键的作用。通过数字信号处理技术,人们可以获取到高清晰度的卫星遥感图像,利用图像处理技术进行场景识别、地质勘探、农作物监测等应用,从而更好地理解和利用地球资源。 3. 音频处理领域 在音频处理领域,数字信号处理技术被广泛应用于音频的录制、编辑、压缩、解码等方面。音频处理技术的发展使得人们能够轻松地进行音频文件的编辑和处理,还能够通过数字信号处理技术对音频进行增强、降噪等操作,提高音频的质量。 4. 医学影像领域

信号与信息处理的发展与应用

信号与信息处理论文 随着计算机技术的发展,信号处理技术得到越来越多的关注。任何承载信息的事物都可以看做一个信号,信号是信息的物理表现。信号处理的主要对象是物理信号,如电信号、光信号、声信号及振动信号等。对含有信息的信号进行处理,可以提取人们希望得到的信息。信号处理主要分为以下两类: ·模拟信号处理:主要建立在连续时间信号(模拟信号)及连续事时间系统(模拟系统)的基础上。 ·数字信号处理:针对数字信号和数字烯烃,用数值计算的方法,完成 对数字信号的处理(检测、滤波、参数估计)。 模拟信号是日常生活中遇到的现实信号,即光、声音、温度、和压力、数字信号是模拟信号的数字表示。在数字世界中,处理理这些信号不仅简单,而且经济高效。在现实世界中,我们可以通过模数转换过程将这些信号转换为数字信号,并对这些信号进行处理,然后在需要时通过数模转换器将这些信号重新换成模拟信号。 (一)发展历程 信号处理发展的历程主要是数字信号处理的发展历程。 数字信号处理的发展历程: 公元669:Newton偶然发现了光谱蛋却没有意识到频率的概念。 公元1807:傅里叶分析诞生。 19世纪-20世纪:出现了两种傅里叶分析方法,即连续与离散傅里叶,连续傅里叶将傅里叶分析推广至任意函数。 Dirichlet等人研究了傅里叶级数的收敛问题。 因不同的需要产生了不同形式的FT。 discrete:fast calculation methods(FFT),即快速傅里叶变换。 1965年:IBM公司的Cooley和Tukeyfamingle用于计算复杂序列的FFT算法。伺候继续出现了各种用于计算机平台的改进FFT算法。 随机信号处理的发展可分为两个阶段: (1)第一阶段为经典随机信号理论和技术生长、发展及成熟时期 20世纪40年代是随机信号理论的初创和奠基时期。维纳和柯尔莫哥罗夫将随机过程和数理统计的观念引入通信、雷达和控制中,建立维纳滤波理论。诺斯于1946年提出配滤波器理论。 科捷利尼科夫于1946年提出理想接受机理论、 1950年,当香农的信息论问世不久,伍德沃德提出后概率接受机概念。后来,密德尔顿提出风险理论。

信息技术的发展历程

信息技术的发展历程 信息技术的发展历程 范文一 第一次信息技术革命是语言的使用。发生在距今约35 000年~50 000年前。 第二次信息技术革命是文字的创造。大约在公元前3500年出现了文字 第三次信息技术的革命是印刷的发明。大约在公元1040年,我国开始使用活字印刷技术(欧洲人1451年开始使用印刷技术)。 第四次信息革命是电报、电话、广播和电视的发明和普及应用。1837年美国人莫尔斯研制了世界上第一台有线电报机。电报机利用电磁感应原理(有电流通过,电磁体有磁性,无电流通过,电磁体无磁性),使电磁体上连着的笔发生转动,从而在纸带上画出点、线符号。这些符号的适当组合(称为莫尔斯电码),可以表示全部字母,于是文字就可以经电线传送出去了。1844年5月24日,人类历史上的第一份电报从美国国会大厦传送到了40英里外的巴尔的摩城。1864年英国著名物理学家麦克斯韦发表了一篇论文(《电与磁)),预言了电磁波的存在。1876年3月10日,美国人贝尔用自制的电话同他的助手通了话。1895年俄国人波波夫和意大利人马可尼分别成功地进行了无线电通信实验。1894年电影问世。1925年英国首次播映电视。 第五次信息技术革命是始于20世纪60年代,其标志是电子计算

机的普及应用及计算机与现代通信技术的有机结合。 范文二 从古到今,人类共经历了五次信息技术的重大发展历程。每一次信息技术的变革都对人类社会的发展产生巨大的推动力。 第一次信息技术革命是以语言的产生和应用为特征的。语言的产生是历史上最伟大的信息技术革命,它成为人类社会化信息活动的首要条件。 第二次信息技术革命是以文字、纸张的产生和使用为特征。没有文字,人类文明就不能很好地流传下来。 第三次信息技术革命是以、印刷术的发明为特征。它的发明解脱了古人手抄多遍的辛苦,同时也避免了因传抄多次而产生的各种错误。 第四次信息技术革命是以电信传播技术的发明为特征的。我们今天能够方便地使用电报和电话与远方的亲友联系,都是靠它来服务的。 第五次信息技术革命是以电子计算机和通讯卫星的出现为特征的。 电子计算机的广泛使用,通讯卫星发射升空以及计算机网络系统遍布全球,使信息的收集、处理、存储、传递、应用等方面都达到了空前发达的程度。现在,全球正在成为一个信息共享的网络村。 范文三 第一个阶段(1981-1986) 1981年1981年8月,原苏联计算机教育学家叶尔肖夫在瑞士洛桑举行的“第三届世界计算机教育会议”上作了题为《举行的“第三

信号与信息处理的发展历程1

信号与信息处理的发展历程、应用领域以及发展趋势当今是信息时代,在科学研究、生产建设和工程实践中,信号处理技术,特别是数字信号处理技术的应用日益广泛,信息技术在当今社会的重要性日渐体现,作为一名电气信息类 的大学生,必须掌握信号与信息处理的基本原理和方法。 在掌握信号与信息处理的基本原理和方法之前,我们有必要先了解一下信号与信息处理的发展历程、应用领域以及发展趋势. 在此之前,我们先对几个名词加以解释。 信息:以适合于通信、存储或处理的形式来表示的知识或消息。通俗的说,“信息” 指人们得到的“消息”,即原来不知道的知识。 信号:信息的具体表现形式,换句话说信息是信号包含的内容。 信号分析:通过解析方法或者测试方法找出不同信号的特征,从而了解其特性,掌握它随时间或频率变化的规律的过程。 信号处理:按某种需要或目的,对信号进行特定的加工、操作或修改。 信号处理发展历程 DSP产业在约40年的历程中经历了三个阶段:第一阶段,DSP意味着数字信号处理,并作为一个新的理论体系广为流行。随着这个时代的成熟,DSP进入了发展的第二阶 段,在这个阶段,DSP代表数字信号处理器,这些DSP器件使我们生活的许多方面都发生 了巨大的变化。接下来又催生了第三阶段,这是一个赋能(enablement)的时期,我们将看到 DSP理论和DSP架构都被嵌入到SoC类产品中。”第一阶段,DSP意味着数字信号处 理。80年代开始了第二个阶段,DSP从概念走向了产品,TMS32010所实现的出色性能 和特性备受业界关注。方进先生在一篇文章中提到,新兴的DSP业务同时也承担着巨大的 风险,究竟向哪里拓展是生死攸关的问题。当设计师努力使DSP处理器每MIPS成本降到 了适合于商用的低于10美元范围时,DSP在军事、工业和商业应用中不断获得成功。到 1991年,TI推出价格可与16位微处理器不相上下的DSP芯片,首次实现批量单价低于5 美元,但所能提供的性能却是其5至10倍。到90年代,多家公司跻身DSP领域与TI进 行市场竞争。TI首家提供可定制DSP——cDSP,cDSP 基于内核DSP的设计可使DSP 具有更高的系统集成度,大加速了产品的上市时间。同时,TI瞄准DSP电子市场上成长速 度最快的领域。到90年代中期,这种可编程的DSP器件已广泛应用于数据通信、海量存 储、语音处理、汽车电子、消费类音频和视频产品等等,其中最为辉煌的成就是在数字蜂窝 电话中的成功。这时,DSP业务也一跃成为TI最大的业务,这个阶段DSP每MIPS的价 格已降到10美分到1美元的范围。21世纪DSP发展进入第三个阶段,市场竞争更加激 烈,TI及时调整DSP发展战略全局规划,并以全面的产品规划和完善的解决方案,加之全 新的开发理念,深化产业化进程。成就这一进展的前提就是DSP每MIPS价格目标已设定 为几个美分或更低。 信号处理的发展趋势 1、数字信号处理器的内核结构进一步改善,多通道结构和单指令多重数据(SIMD)、特大指令字组(VLIM)将在新的高性能处理器中将占主导地位,如Analog Devices的 ADSP-2116x。 2、DSP 和微处理器的融合:微处理器是低成本的,主要执行智能定向控制任务的通用处理器能很好执行智能控制任务,但是数字信号处理功能很差。而DSP的功能正好与之 相反。在许多应用中均需要同时具有智能控制和数字信号处理两种功能,如数字蜂窝电话就

通信信号处理技术的发展与应用

通信信号处理技术的发展与应用近年来,随着人们对智能化、数字化、高清晰化等技术的不断追求,通信信号处理技术也得到了快速的发展。通信信号处理技术可以将模拟信号转化为数字信号,并通过对数字信号的处理来实现信息的传输和处理,这在现代社会中有着广泛的应用。 一、通信信号处理技术的基本原理 通信信号处理技术的基本原理是将模拟信号转化为数字信号,再通过数字信号的处理来完成信号的传输和处理。 首先,模拟信号是一种连续的、不断变化的信号。通信信号处理技术需要将这种信号转化为数字信号,才能进行数字处理。这个过程就是“模数转换器”(ADC)的过程,它将模拟信号采样,并将采样信号量化成一定数目的数字信号,形成等幅、等间隔的数字信号。这种数字信号可以通过各种数字处理器进行处理。 二、通信信号处理技术的发展历程 通信信号处理技术的发展历程可以分成三个阶段:

1. 传统的通信信号处理技术:在上个世纪的通信技术中,通信信号处理技术主要是用在电话、广播等传统的通信领域。这些技术主要是模拟处理。但是随着时代的变迁,这些技术已经逐渐被数字技术所替代。 2. 数字技术的通信信号处理技术:由于数字技术的发展,通信信号处理技术逐渐转向了数字化。数字技术可以更好地实现信号的采样、传输、处理和控制。同时数字技术还可以减少误差和噪音,提高信号的可靠性和抗干扰性。 3. 新兴技术的通信信号处理技术:近年来,新兴技术的出现,如人工智能、大数据、物联网等,对通信信号处理技术的发展带来了新的机遇和挑战。新兴技术对通信信号处理技术提出了更高的要求,需要更高的数据处理能力,更简单的数据传输方式,更低的处理延迟等。 三、通信信号处理技术的应用领域 通信信号处理技术可以应用于各种通信设备和电子设备中。以下列举一些通信信号处理技术的应用领域:

语音信号处理技术的发展和应用

语音信号处理技术的发展和应用近年来,随着信息技术的飞速发展和人工智能的逐渐普及,语 音信号处理技术也得到了越来越多的关注和应用。这种技术通过 获取、分析、转换语音信号的形式和内容,从而实现语音识别、 自然语言处理、语音合成等多种应用。本文将着重探讨语音信号 处理技术的发展和应用,以及它们对人类生产和生活的影响。 一、语音信号处理技术的发展历程 语音信号处理技术的发展可以追溯到上世纪50年代末期。这 个时期,人们开始尝试使用计算机技术进行语音信号的数字化处理,主要是通过采样和量化,将模拟语音信号转化为数字信号。 随着计算机处理速度的提高和存储容量的扩大,语音信号处理技 术不断发展壮大。70年代,出现了语音信号压缩和编码等新技术,为语音通信的发展打下了基础。90年代至21世纪初期,随着数字 信号处理技术和机器学习理论的迅速发展,语音信号处理技术得 以快速发展,成为现代信息处理技术中的重要组成部分。 二、语音信号处理技术的应用

语音信号处理技术在现代社会的应用越来越广泛。下面列举一 些重要场景。 1、语音识别 语音识别技术是语音信号处理的重要应用之一,它使得人们可 以使用语音命令来控制电子设备或操纵计算机。现在,语音助手,如Siri,Google语音助手,是人们日常生活中的常见应用场景。 此外,语音识别技术还被广泛应用于自动翻译、语音搜索、汽车 语音控制等领域。 2、语音合成 语音合成技术是将文字或符号转换为可听的语音信号的技术。 语音合成技术可以通过生成自然而流畅的音频来使得人与计算机 之间的交流更为自然。例如,智能电子书、电子邮件读取和语音 助手等应用中,语音合成技术可以为用户提供更为人性化的体验。 3、语音增强

音频信号处理的发展与应用

音频信号处理的发展与应用 随着信息技术的发展,音频信号处理已经成为了一个重要的领域。随着科技的不断进步,音频信号处理技术不断地更新和发展,应用场景也越来越广泛。本文将从音频信号处理的发展历程入手,介绍音频信号处理技术的应用以及未来发展趋势。 一、音频信号处理的发展历程 早期的音频信号处理技术主要依赖于模拟电路设计。20世纪 70年代,数字信号处理技术开始发展,并且逐渐得到了广泛应用。数字信号处理技术的出现标志着音频信号处理技术的数字化时代 的开始。数字信号处理技术使音频信号处理技术得到了更加广泛 的应用,也推动了音频信号处理技术的快速发展。 随着计算机技术的不断进步,音频信号处理的应用场景也越来 越广泛,中小型音乐厅、家庭影院、音乐播放器,系统等等,这 些音频播放器的出现都促进了音频信号处理技术的升级。 二、音频信号处理技术的应用

1、音乐播放器 第一代音乐播放器是在上世纪80年代末期发明的,使用了硬 盘存储和线性DA转换技术。它的音质效果虽然不是很好,但是 它的出现为音频处理技术的快速发展奠定了基础。随着音乐播放 器市场的发展和竞争加剧,音频信号处理技术逐渐被应用。 2、家庭影院系统 家庭影院系统依靠 5.1和7.1音响系统来提供高质量音响效果。这种系统不仅需要一定的硬件支持,还需要必要的信号处理技术。而这些信号处理技术,如去混响处理、压缩算法、声学误差校正 等技术,都大大改善了家庭影院系统的音响效果。 3、车载音频系统 车载音频系统通常包括CD/DVD播放器、收音机和扬声器等组件。但是,这些组件的高质量音响效果需要与其他噪声分离,同 时使音乐听起来声音更清晰、更生动、更自然。而这些信号处理

数字信号处理技术的发展与应用

数字信号处理技术的发展与应用 作者:田雨晨李珺李奕玥 来源:《科技风》2019年第15期 摘;要:自社会进入二十一世纪之后,我国计算机技术迅猛发展,社会进入了数字化时代。数字信号处理技术作为现代化的重要标志,受到多个领域关注,并在多个行业中发挥了重要作用。基于此,文章探讨了数字信号处理技术的发展,并对其未来发展方向进行预判,以期推动数字信号处理技术更进一步发展。 关键词:数字信号处理技术;应用;发展 信息技术与互联网技术的飞速发展,我国电子信息技术取得了长足进步,通信技术与计算机成为人们生活中不可缺少的部分,带动了社会现代化发展。[1]新时代下,数字信号处理技术作为新时代的重要技术,涉及领域广泛,深入各行各業中,在人们日常生活与工作中发挥着重要作用,人们对其的依赖性逐渐上涨。下文通过几方面探讨了数字信号处理技术的发展,以供参考。 1 数字信号处理技术的特点 数字信号处理技术,英文名称为Digital Signal Processing,缩写为DSP。DSP技术具有以下特点:其一,DSP技术具有较强的适应性,适用于多个领域中,通过不同领域的原理,形成不同的处理技术,适用于不同的操作环境。因为,DSP技术应用的是二值逻辑,电脑系统的逻辑处理并不会随外界变化而变化。其二,DSP具有较强的稳定性,能够将不稳定信号转化为稳定信号,以供计算机识别。并且,DSP技术能够灵活改变信号各项参数,保障了自身参数的稳定性。其三,DSP具有较强的灵活性,芯片能够灵活改变,软件中的参数也能够随时替换、增添。 2 数字信号处理技术的发展历程 任何科学技术的发展,都需要经过一定的时间发展,当前我国数字信号处理技术大致经过了三个阶段发展。第一阶段,由二十世纪六十年代到八十年代,该阶段为理论基础阶段,DSP 技术的概念首次被提起,在技术应用时,必须借助于计算机。[2]第二阶段,由二十世纪八十年代到九十年代,第一台数字信号处理器诞生,且处理器能够编程,为DSP技术的广泛应用奠定了基础,该阶段,DSP技术被应用到军工、医疗、通信、图像处理等领域中,发挥了重要作用。第三阶段,由二十世纪九十年代至今,该时期,我国信息技术迅猛发展,DSP技术的发展也日新月异,数字信号处理器也得到改善,信号处理速度加快、精度增高,应用广泛性更强。 3 数字信号处理技术的应用

信息技术发展历程

信息技术发展历程 人类实行通信的历史已很悠久。早在远古时期,人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。千百年来,人们一直在用语言、图符、钟鼓、烟火、竹简、纸书等传递信息,古代人的烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递就是这方面的例子。现在还有一些国家的个别原始部落,仍然保留着诸如击鼓鸣号这样古老的通信方式。在现代社会中,交通警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。这些信息传递的基本方都是依靠人的视觉与听觉。 19世纪中叶以后,随着电报、的发明,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的巨大变革,实现了利用金属导线来传递信息,甚至通过电磁波来实行无线通信,使神话中的“顺风耳”、“千里眼”变成了现实。从此,人类的信息传递能够脱离常规的视听觉方式,用电信号作为新的载体,同此带来了一系列铁技术革新,开始了人类通信的新时代。 1837年,美国人塞缪乐.莫乐斯(Samuel Morse)成功地研制出世界上第一台电磁式电报机。他利用自己设计的电码,可将信息转换成一串或长或短的电脉冲传向目的地,再转换为原来的信息。 1844年5月24日,莫乐斯“用莫尔斯电码”发出了人类历史上的第一份电报,从而实现了长途电报通信。 1875年,苏格兰青年亚历山大.贝尔(A.G.Bell)发明了世界上第一台机。并于1876年申请了发明专利。1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间实行了首次长途实验,并获得了成功,后来就成立了著名的贝尔公司。 1888年,德国青年物理学家海因里斯.赫兹(H.R.Hertz)用电波环实行了一系列实验,发现了电磁波的存有,他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论。这个实验轰动了整个科学界,成为近代科学技术史上的一个重要里程碑,导致了无线电的诞生和电子技术的发展。 电磁波的发现产生了巨大影响。不到6年的时间,俄国的波波夫、意大利的马可尼分别发明了无线电报,实现了信息的无线电传播,其他的无线电技术也如雨后春笋般涌现出来。1906年美国物理学家费森登成功地研究出无线电广播。1920年美国无线电专家康拉德在匹兹堡建立了世界上第一家商业无线电广播电台。 电磁波的发现也促使图像传播技术迅速发展起来。1922年16岁的美国中学生菲罗.法恩斯沃斯设计出第一幅电视原理图,被裁定为发明电视机的第一人。1928年美国的兹沃尔金发明了光电显像管,并同工程师范瓦斯合作,实现了电子扫描方式的电视发送和传输。 1935年美国纽约帝国大厦设立了一座电视台,次年就成功地把电视节目发送到70公里以外的地方。1938年兹沃尔金又制造出第一台符合实用要求的电视摄像机。经过人们的持续探索和改进,1945年在三基色工作原理的基础上美国无线电公司制成了世界上第一台全电子管彩色电视机。直到1946年,美国人罗斯.威玛发明了高灵敏度摄像管,同年日本人八本教授解决了家用电视机接收天线问题,电视迅速普及开来。 此外,作为信息超远控制的遥控、遥测和遥感技术也是非常重要的技术。遥控是利用通信线路对远处被控对象实行控制的一种技术,用于电气事业、输油管道、化学工业、军事和航天事业;遥测是将远处需要测量的物理量如电压、电流、气压、温度、流量等变换成电量,利用通信线路传送到观察点的一种测量

信号处理技术发展与应用

信号处理技术发展与应用 信号处理技术是指对信号进行采集、传输、处理和分析的一系列方法和技术的总称。随着科技的不断发展和应用的不断扩展,信号处理技术在各个领域都得到了广泛的应用。本文将从信号处理技术的发展历程、应用领域和未来发展方向三个方面进行介绍和分析。 一、信号处理技术的发展历程 信号处理技术的发展可以追溯到上世纪40年代,当时主要以模拟信号处理为主。模拟信号处理是指对连续时间信号进行采样、滤波、放大等一系列处理过程。然而,随着计算机技术的发展,数字信号处理逐渐取代了模拟信号处理的地位。数字信号处理是指对离散时间信号进行采样、量化、编码、滤波等处理过程。数字信号处理具有精度高、灵活性强、抗干扰能力强等优点,因此被广泛应用于各个领域。 二、信号处理技术的应用领域 1. 通信领域:信号处理技术在通信领域的应用非常广泛。例如,在手机通信中,信号处理技术可以对音频信号进行压缩和解压缩,提高通信质量;在无线通信中,信号处理技术可以对信号进行调制和解调,实现高速数据传输。 2. 图像与视频处理:信号处理技术在图像与视频处理中也有重要应用。例如,在数字图像处理中,信号处理技术可以对图像进行去噪、增强、分割等操作,提高图像质量;在视频编解码中,信号处理技

术可以对视频信号进行压缩和解压缩,实现高效的视频传输和存储。 3. 生物医学领域:信号处理技术在生物医学领域的应用十分重要。例如,在心电图信号处理中,信号处理技术可以对心电信号进行滤波和特征提取,用于心脏疾病的诊断和监测;在脑电图信号处理中,信号处理技术可以对脑电信号进行分析和分类,用于疾病的诊断和研究。 4. 雷达与信号侦测:信号处理技术在雷达与信号侦测领域的应用也非常广泛。例如,在雷达信号处理中,信号处理技术可以对雷达回波信号进行滤波和目标检测,实现目标的跟踪和识别;在无线电侦听中,信号处理技术可以对无线电信号进行解调和解码,获取通信内容和目标信息。 三、信号处理技术的未来发展方向 随着科技的不断进步和应用需求的不断增加,信号处理技术在未来的发展中面临着一些挑战和机遇。未来信号处理技术的发展方向主要包括以下几个方面: 1. 高性能硬件平台的发展:随着芯片技术的不断进步,高性能硬件平台的发展将为信号处理技术的应用提供更强的计算和存储能力,使得信号处理算法和方法能够得到更好的应用和推广。 2. 深度学习与人工智能的结合:深度学习和人工智能的快速发展为信号处理技术的应用带来了新的机遇。通过将深度学习和人工智能技术与信号处理技术相结合,可以实现更加智能化和自动化的信号

信号与通信系统 发展

信号与通信系统发展 信号与通信系统是现代社会中不可或缺的一部分,它们的发展与应用影响着人们的生活和工作。本文将从历史发展、基本原理、应用领域等方面介绍信号与通信系统的发展。 一、历史发展 人类的通信历史可以追溯到古代的烽火台和烟雾信号,但真正的通信系统始于19世纪初的电报。电报通过将电流信号传输到远距离,实现了远程通信的突破。随着电磁波理论的发展,无线电通信成为可能,无线电发射器和接收器的出现使得人们能够通过无线电波进行远程通信。20世纪的电话、电视等通信技术的出现进一步丰富了通信方式。 二、基本原理 信号是信息的载体,可以是声音、图像、文字等形式。通信系统则是传输、处理和接收信号的系统。通信系统的基本原理包括信号的产生、调制、传输、解调和接收等环节。信号的产生可以通过传感器、麦克风、摄像头等设备获取,并经过模拟或数字信号处理后转化为可传输的信号。调制是将信号转化为适合传输的形式,常见的调制方式有幅度调制、频率调制和相位调制等。传输过程中,信号通过导线、光纤或无线电波等媒介进行传输。解调是将传输过程中的信号转化为原始信号的过程,接收则是将解调后的信号转化为人们能够理解的形式。

三、应用领域 信号与通信系统在现代社会的各个领域得到了广泛的应用。在电信领域,移动通信技术的发展使得人们可以随时随地进行语音通话和数据传输,实现了全球范围内的无线通信。在互联网领域,信号与通信系统是实现信息传输和网络连接的基础,通过网络协议和路由技术,实现了全球范围内的数据交换和信息共享。在广播电视领域,信号与通信系统实现了电视节目和广播节目的传输和接收,使人们可以在家中享受丰富多样的娱乐和信息服务。在航空航天领域,通信系统是实现航空器和航天器与地面指挥中心之间的信息交流的关键。 四、挑战与展望 随着科技的不断进步,信号与通信系统面临着新的挑战和发展机遇。一方面,数据量的爆发式增长和通信需求的不断增加,对通信系统的容量和速度提出了更高的要求。另一方面,无线通信、光纤通信、卫星通信等技术的不断创新和突破,为通信系统的发展提供了新的可能性。未来,信号与通信系统有望在智能交通、物联网、人工智能等领域发挥更加重要的作用,为人们的生活和工作带来更多便利和创新。 总结起来,信号与通信系统的发展是人类社会进步的重要标志之一。从电报到无线电,从电话到互联网,通信技术的不断创新和应用改

语音信号处理发展现状和发展趋势

语音信号处理发展现状和发展趋势语言是人类最重要的交流工具,它自然方便、准确高效。随着社会的不断发展,各种各样的机器参与了人类的生产活动和社会活动,因此改善人和机器之间的关系,是人对机器的操纵更加便利就显得越来越重要。随着电子计算机和人工智能机器的广泛应用,人们发现,人和机器之间最好的通信方式是语言通信,而语音是语言的声学表现形式,要死机器听懂人讲话,并能说出话来,需要做很多工作,这就是科学工作者研究了几十年的语音识别和语音合成技术。随着移动通信的迅猛发展,人们可以随时随地通过电话交流,其中语音压缩编码技术发挥着重要的作用。上述这些应用领域构成了语音信号处理技术的主要研究内容。 语音信号处理是语音学与数字信号处理技术相结合的交叉学科,它和认知科学、心理学、语言学、计算机科学、模式识别和人工智能等学科联系紧密。语音信号处理技术的发展依赖于这些学科的发展,而语音信号处理技术的进步也会促进这些学科的进步。语音信号处理是一门新兴的边缘学科,它是语音学和数字信号处理两个学科相结合的产物。它和认知学、心理学、语言学、计算机科学、模式识别和人工智能等学科有着紧密的联系。语音信号处理的发展依赖于这些学科的发展,而语音信号处理技术的进步也会促进这些领域的进步。语音信号处理的目的就是要得到某些语音特征参数以便高效地传输或储存;或者是通过某种处理运算以达到某种用途的要求,例如人工合成语音、辨识出讲话者、识别出讲话的内容等。 随着现代科学和计算机技术的发展,除了人与人之间的自然语言的通信方式之外,人机对话及智能机器等领域也开始使用语言。这些人工语言同样有词汇、语法、语法结构和语义内容等。控制论创始人维纳在1950年就曾指出过:“通常,我们把语音仅仅看做人与人之间的通信手段,但是,要使人向机器、机器向人及机器向机器讲话,那也是完全办得到的”。 1:语音信号处理技术发展历程 早在一两千年以前,人们便对语音信号进行了研究。由于没有适当的仪器设备,长期以来,一直是由耳倾听和用口模仿来进行研究。因此,这种语言研究常备称为“口耳之学”,所以对语音只是停留在定性的描写上。 语音信号处理真正意义上的研究可以追溯到1876年贝尔电话的发明,该技术

数字信号处理技术的创新与发展

数字信号处理技术的创新与发展数字信号处理技术(Digital Signal Processing,简称DSP)是指利用数字计算机和数字信号处理器对连续时间信号进行采样、量化和编码 后进行计算、处理、分析和合成的技术。随着计算机技术、通信技术 和嵌入式技术的不断发展,数字信号处理技术在多个领域得到广泛应用,并不断迎来创新和发展。 一、历史回顾与技术演进 数字信号处理技术的起源可以追溯到20世纪50年代。当时,由于 模拟信号处理技术的限制,人们开始探索将信号转换为数字形式进行 处理的可能性。随着数字计算机的出现和发展,数字信号处理技术逐 渐成为现实,并在音频、图像、通信等领域得到应用。 随着计算机技术的快速发展,DSP芯片的性能不断提升,从单核到 多核,从低功耗到高性能,从固定点运算到浮点运算,使得数字信号 处理技术在各个领域的应用得到了极大的推动。 二、应用领域与创新案例 1. 音频处理 数字信号处理技术在音频领域的应用十分广泛。通过数字滤波、降噪、均衡器等处理,可以实现音频信号的清晰、高保真播放。近年来,出现了一种基于DSP的智能音箱,通过深度学习算法和语音识别技术,能够根据环境音量自动调整音量大小。

2. 图像处理 数字信号处理技术在图像处理领域的应用也非常重要。通过数字信 号处理算法,可以实现图像的降噪、增强、压缩等处理。例如,数字 相机中的图像处理芯片使用了数字信号处理技术,可以实现实时图像 的处理和显示。 3. 通信领域 在通信领域,数字信号处理技术发挥了重要作用。通过数字信号处 理技术,可以实现信号的调制、解调、编码和解码,提高通信的可靠 性和效率。现代无线通信系统中,DSP芯片被用作无线基站的关键组 成部分,实现信号处理和数据传输。 4. 视频处理 数字信号处理技术在视频处理领域的应用也十分广泛。通过数字滤波、降噪、图像编码等处理,可以实现视频信号的高清播放和实时传输。例如,数字电视系统中就广泛应用了数字信号处理技术。 三、未来发展趋势 数字信号处理技术在未来的发展中将迎来更多创新。随着人工智能、物联网和5G技术的快速发展,数字信号处理技术将面临更多的挑战和 机遇。 1. 深度学习技术的应用

信号系统发展及应用

信号系统发展及应用 信号系统是一种将信息从一个地方传输到另一个地方的通信系统。随着科技的发展和进步,信号系统在人类的日常生活中扮演了重要的角色,并在各个领域得到了广泛的应用。 信号系统的发展可以追溯到古代。人类最早的信号系统是通过发出声音来进行沟通,如鼓声、号角声等。这些声音信号可以传达一些基本信息,但是信号的传输距离有限,并且容易受到环境因素的干扰。随着科技的进步,人们逐渐开发出了更加先进的信号系统。 在现代,电信号系统成为最常用的信号传输方式。电信号是通过电信号波传输信息的一种方式。它具有传输距离远、速度快、传输质量高等优点,因此被广泛应用于电话、电视、无线通信等领域。电信号系统的发展离不开电子技术的进步,比如发展出了各种各样的调制解调器,提高了信号传输的效率和质量。 除了电信号系统,光信号系统也是一种重要的信号传输方式。光信号是通过光波传输信息的一种方式。光信号具有传输速度快、带宽大、抗干扰性好等特点,因此被广泛应用于光纤通信、激光技术等领域。光信号系统的发展离不开光学技术的进步,比如发展出了各种各样的激光器和光纤,提高了光信号的传输效率和质量。 除了传输信息外,信号系统还可以用于信号处理。信号处理是对信号进行采样、

滤波、压缩、去噪等操作的过程。信号处理可以提取信号中的有用信息,去除噪声和干扰信号,从而提高信号的质量和可靠性。信号处理在音视频处理、图像处理、模式识别等领域有着重要的应用。 信号系统在各个领域得到广泛的应用。在通信领域,信号系统是实现远程通信的基础,比如电话、无线通信、互联网等。在电子设备领域,信号系统是实现信息交换和处理的关键技术,比如电视、电脑、手机等。在自动化领域,信号系统是实现控制和监测的重要手段,比如工厂自动化、交通控制、机器人等。在医疗领域,信号系统是实现医学诊断和治疗的重要工具,比如心电图、磁共振成像等。 总之,信号系统的发展和应用在人类的日常生活中起着极其重要的作用。信号系统的不断发展将为人类带来更加便利和高效的通信和信息处理方式,同时也为各个领域的科学和技术进步提供了支持和推动。随着科技的不断进步,信号系统有望在未来发展出更加先进和高效的形式,进一步推动社会的发展和进步。

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