【关键词】电子信息工程；数字信号处理技术；处理逻辑；应用发展

引言

电子信息工程信号处理及运算系统中，大部分信号都是连续的时间信号，如声音、图像、水流、电压、脑电图、心电图等模拟信号。为了让计算机系统有效处理这些信号，便于信息的存储、传输和运算，技术人员必须提升信号在传输与应用过程中的稳定性和效率，简化运算步骤，增强复杂运算能力，降低应用能耗。

一、数字信号处理技术的应用价值

数字信号处理技术作为重要的信号分析工具，是电子信息工程技术研发与应用的重要领域之一，具有很强的通用性。其通过对信号的离散化处理、数字化处理、流水线处理以及并行计算等步骤，能有效提高信号处理效率，满足电子信息工程中对信号输送的要求；通过对信号的滤波、去噪、恢复等处理能优化信号品质，减少噪声与失真，满足电子信息工程应用对信号质量的要求；通过对信号的频域、时域分析与处理，提取其中的有效信息，并利用模式识别、人工智能等算法，增强信号分辨率；利用应用场景的信号参数设置和算法优化，可以为电子信息工程应用提供灵活、多样的信号处理解决方案[1]。

二、数字信号处理技术原理

数字信号处理技术以评估信号的特征参数或把信号转变为另一种信号形式为目的，将连续的模拟信号经取样、量化和编码等流程，编制成二进制的数字形式，再进行存储、延迟或特技处理。其中涉及信号及其所载信息的表达、变换和处理方法，原理如图1所示[2]，其中xa（t）表示输入信号，ya（t）表示输出信号。一个典型的数字信号处理系统通常包括：数字信号的抽样和量化模块、数字信号处理和分析模块、模拟信号的重建模块。不同的数字信号处理系统性质各异，如线性、时不变性、单位冲激响应、因果性、稳定性、可逆性等。数字信号与模拟信号间通过数/模或模/数转换器进行相互转换。具体的信号处理过程中，需要选用符合转换速度和精度要求的转换器电路。

（一）序列处理

序列处理是数字信号处理的基础。以基于离散时间的数字信号处理系统为例，该系统基于常见序列，能够对相关数据进行加法、乘法、移位、翻转、尺度变换、累加、差分、卷积等多种运算操作，还可运用自相关函数、互相关函数等，分析两个信号的相似性或一个信号与其自身时延信号的相似性和共享性，从而在互谱分析、噪声信号检测、模式匹配和延迟测量中发挥作用。同时，序列处理亦能借助相关的函数来描绘信号的序列周期性、能量与功率，凭借单位冲激响应来阐述线性系统的时不变性，通过离散系统差分方程来表征离散系统的结构并求解系统的即时响应，依据频率响应来分析系统的幅度特性和相位特性等。

（二）采样与恢复

数字信号处理中，采样是联结离散信号和连续信号的桥梁，通过设置采样开关的开关间隔周期T与合上开关的时间Tτ，实现信号的时间量化，获得离散时信号。采样信号作为周期函数，通过傅里叶变换可以得到频域的冲激串序列、幅度和频谱周期。采样后的信号具有频谱的周期延拓，可将其看作连续时间信号与冲激函数的乘积。采样前必须基于相关要求对信号进行模拟滤波操作，以免发生频率混叠现象。

信号恢复通过在采样点间内插插值函数，将信号从离散的数字信号整合为连续信号。以低通滤波器的信号恢复功能为例，除可选sinc函数作为内插函数外，还可以利用一阶线性函数，如零阶保持器等，进行数值内插；在数模转换器之后加入平滑低通滤波器，实现对时间波形的滤波操作。