数字技术与应用范文1

【关键词】数字信号；处理技术；应用发展

随着人们对于通讯，计算机，机械设备的涉及领域越来越广，数字信号处理也逐渐发展壮大。数字信号处理技术就是将如视频，图片，声音等模拟信息转化为数字信息的技术。而DPS是让数字信号处理技术的功能得以有效使用的处理器或芯片，它们有时候也用作处理信息后再把信息转变成模拟信息输出。从更大的角度来看，数字信号处理技术是数字信号处理中理论性的实用性很强的应用型技术，这包括如硬件技术，数字信号处理理论，软件技术以及实现它的途径等等。下面就让我们来探讨一下关于数字信号处理技术的应用与发展。

一、数字信号处理技术的特点

数字信号处理技术的本质是对数据进行提取与变换，将信息从各种干扰与噪声的环境里提取，然后进行转换，变为便于机器或人识别的形式。早些时候的信号处理采用的主要是模拟的方法，但这种方法由于参数的修改很困难，模拟器对于周边的环境变化敏感程度不高，所以渐渐的退出了历史的舞台。应运而生的数字信号处理技术主要采取二值逻辑，对环境中的电路噪声，温度有较强的适应能力，不会因为它们的变化导致电路逻辑翻转，具有很强的稳定性。数字信号处理技术还可以用软件来修改处理的参数，有较强的灵活性。随着芯片技术的不断发展，也为数字信号处理技术带来许多好处与支撑，这表现在集成度高，高速处理能力强，多种并行结构的优良继承电路的推广与使用，也带动数字信号处理能力与响应速度的提升。数字信号处理技术采用的是数字的方法，将离散的符号或数字进行处理的技术，主要的工作是在剔除混杂在信号中的干扰，减少采集信号的多余成分，被称为数字滤波。还有就是可以将分离的多个信息碎片根据某种方式结合在一起的信号，或者用来增强一个信号里的某个分量，加强识别和分析。

二、数字信号处理技术在短波通信中的应用

数字信号处理技术在短波通信领域中的主要应用在信道扫描，信道的数字化，信道探测，自适应呼叫，链路质量分析，音频信号处理，扩频技术等方面，声码话，静态图像传输和传真等等。运用数字信号处理模块，是通过模拟前端的射频信号处理之后，中频信号在输入数字信号后对模块进行数字化的处理，最后再输出音频信号，数字量化基带信号和AGC控制信号三种信号。其中音频模拟的信号可直接输出提供给终端用户使用。AGC的控制信号反映到模拟前端的放大器信号的增益与数字量的基带信号，便于波形分析与频谱分析，这个信号还可以供给给终端设备使用，避免对于模拟信号的多次量化而引起噪声。我们采用AD+PDC+DSP的模式进行设计数字信号处理模块中的硬件构造，在经过放大滤波之后的中频信号被输入到高速模数进行量化，再输入到下面可编程的变频器进行降速，滤波，频谱搬移之后输出I/O的分量，再经过基带信号至数模之间的转换之后，完成了解调信号，输出最后的两路模拟量音频信号的任务。

三、数字信号处理技术的其他应用

除了上述数字信号处理在短波通信中的应用，还有许多其他方面的应用，现在让我们再举几个例子说明。在测量仪表和测试仪器领域中，随着数字信号处理技术的发展，原来的高档单片机被逐渐取代。将数字信号处理技术运用于测试仪器和测量仪表之中，可以大幅度提高产品的功能与档次。新型的数字信号处理技术有丰富的内部资源，可以使仪器上硬件电路得到简化，实现仪器仪表SOC速度和测量精度的准确度。可编程的数字信号处理技术在PC领域中占据着主流的位置，它将MPEG与高速通信技术相联系，用来实现视频形式与音频形式的转换。在以后的PC机中，人们可以根据自己的需求，处理各种多功能，多样式的DSP机。由于传统的助听器在许多功能上有瑕疵与不足，很难满足大多数有听觉障碍人士的需求，而全新的依靠数字信号处理技术的数码助听器就变得非常受重视，因为数字信号处理系统性能和效果都很好，使得听觉障碍的患者的听觉得到较大的改善。

四、数字信号处理技术的发展展望

数字信号处理技术的发展大致经过四个发展的阶段，第一阶段是70年论基础流行的时期，然后到了80年代数字信号处理技术的产品得到广泛的运用了90年代达到顶峰，第四阶段则是新时代再创辉煌的时期。在没有出现数字信号处理技术的时候，对数字信号的处理只能依靠简单的微处理器解决，但MPU的处理速度低下，不能达到高时效，高速度的要求，就慢慢的被数字信号处理技术所取代，从刚开始的只停留在理论阶段，随着集成电路的发展与广泛应用，就迎来了数字信号处理的春天，DSP（数字信号处理）芯片的问世是一个重要的里程碑，他昭示着DSP技术不断向着小型化转变，而且其技术也得到了跨越式的进展。然后随着CMOS技术的进步，第二代DSP芯片结合CMOS技术产生，大大提高了运算速度与储存容量。随着科技的发展，第五代DSP器件也已经问世，之后的前景一片光明。

五、总结

现在的数字信号处理技术正在不断发展，不断更新，它就像一个永不枯竭的宝库，等待着人们不断的挖掘，发现。相较于20年前，数字信号处理的性能提高了不止1500倍，可见其革新的力度，对于如今的消费者来说似乎还有许多其他的技术选择，但数字信号处理技术占据主导的位置不会发生改变。数字信号处理技术永远没有尽头，新型的数字信号处理技术装备更加高级的编译器，不容置疑，它正在向着更高速，更低功耗，更大容量的道路迈开步子。

参考文献

[1]孙金林.数字信号处理技术的发展与思考[J].赤峰学院学报，2011，5.

[2]李方慧.数字信号处理技术的新进展[M].北京理工大学出版社，2010：8.

[3]杨春顺.数字信号处理技术在短波收信设备中的应用[J].舰船电子工程，2008，6.

数字技术与应用范文2

关键词:数字电视关键技术；应用；发展

在社会经济的发展下,电子产业得到了繁荣的发展,传统纸媒已经无法满足了人们的试听需求了,在这一背景下,新型媒体技术诞生,在新媒体中,电视的受众面是最广泛的。截止到目前为止,电视已经发展至三代,即数字电视,数字电子与传统模拟电视有着根本的区别,从发射起点至接收终端,每一个环节都离不开数字信号的支持。近年来,我国数字电视得到了迅速的发展,已经基本实现普及。

1数字电视传输技术的关键技术

1.1无线数字传输技术

随着现代科学技术的发展,无线数字传输广泛应用在信号传输中。该种技术原理是应用电视台制高点铁架发射出大量无线电波,这样用户就能够通过电视机信号接收器和无线天线接收到相关信号,从而欣赏到多种趣味的频道内容。这种技术不仅可以满足广大人群观看电视的要求,也可以在网络视频、车载影院中应用,具备优秀的实用性与稳定性。无线数字传输技术最明显的优势在于花费较低,操作简单,工作人员控制起来也非常方便。

1.2有线数字传输技术

相比与无线数字传输技术,有线技术通常需要光缆、同轴电缆相结合的方式进行传输。如今,我国乡村群众大都使用有线传输形式来接收电视节目与广播频道。整体来讲,不管是单向传输还是双向传输,有线数字传播技术的优点是具备非常好的稳定性,环境天气对它并没有什么影响。除此,这种信号强度大,信号分配均匀,这就使得有线数字传输技术在信号传输中占据着重要的地位。

1.3卫星传输技术

这是一种现代化的传输方式,卫星传输技术需要先对数字电视信号进行转换、并进行加工编码和数据压缩,之后传入电子系统,发射到卫星,然后在地球同步卫星上把数据传送到每个地面信号接收器,最后在地面接收器中完成信号的复原,实现数据的传输。这样不但可以完成对全国的信号传输,也不会受到空间、地理位置的约束,而且还可以保障高质量信号的传播,提供了稳定的传输信号。这种卫星传输技术的应用,能够最大程度地满足现在群众对电视节目与广播频道的观看需求,同时大力实现了卫星电视传输技术的推广。

1.4IPTV传输技术

IPTV传输技术是现代新型数字电视的代表形式之一,这种方式结合了多媒体、因特网、数字广播各项技术。通过多种技术的结合,更好地实现数字电视的传输。与其它技术的不同点在于,这项技术是以网络IP为核心,完成了对数字电视的传输。与其它的电视传输技术相比较,IPTV传输技术提供了自主选择节目的个性化服务,强调了观众的主导地位,节目更加迎合广大群众的兴趣。

1.5复用技术

复用技术属于数字电视的重点技术,主要使用了MPEG-2标准,从现阶段设备信息流向来分析,复用技术将音频、视频、数据中的数据实现了分组,将其进行复合处理,对信道进行调制与编码。复用技术的重要特点就是让输出传输流在输入信号的变化下发生变化,及时将这些变化反映至传输流之中。复用技术的应用不仅兼顾了数据的结构,也记录了有线电视、地面广播、卫星电视与计算机之间的互操作性。常见的复用技术包括一般复用技术与统计复用技术两种类型,前者将多个TS流信息汇总起来,不会改变原信息比特率,统计复用技术可以分析节目的情况,严格实施按需分配原则,在不影响节目质量的前提下进行动态分配。

2数字电视传输技术的发展趋势

2.1实现多种网络的融合

随着DTMB方针的运行,也标志着我国的数字电视技术处在世界先进电视技术的前列。但是我国的各项电视数字传播技术起步较晚,都出现发展后续力量不足的现象。在现实的运行过程中不可避免的出现故障,不能最好地给人们提供广播电视传输技术服务。所以,研究者开始了将多种网络融合的方案,集各种网络(电信网、联通网、因特网)的优势,弥补各种网络的不足,为数字电视传输技术的发展提供了新方向。伴随着多种网络的共同快速发展,这种融合的优势将体现的淋漓尽致。

2.2实现高阶调制技术的广泛应用

如今,在数字电视发展中存在一个非常普遍的缺点,那就是频谱的应用效率较低。为了从根本上弥补这一不足之处,必须加大频谱的应用效率,需要推广高阶调制技术。数字传输技术在快速的发展,其主要的方面是运用新型的科技来提高频谱的效率,而且最大程度地增加传播范围。这样才能高效快速地提升频谱运行效率,从而提升数字电视传媒传输技术的使用率。

2.3向3D视觉效果方向发展

随着电影技术的快速提高,人们不断对影像带来的观赏乐趣益处了更多的要求。人们想要在欣赏影像的情节中,获得更多身临其境的感受。挂在墙上的动态图像根本满足不了现在人们对于真实场景的渴望。所以,新型3D电影技术的应用获得了广大的市场,并且3D技术迅速成熟,在各个行业中得到普及。随着3D电影的普及,用户仅仅通过一个3D眼镜就能够体会到观看真实电影的感受,有效提升了观感的层次。

2.44K传输技术的推广应用

3D电视的推广才刚刚开始,4K技术就应运而生。4K技术将人们熟知的HD高清信号从1,920×1,080的分辨率,提升到4,096×2,160的分辨率,它的像素点是HD高清信号的四倍以上。4K技术标志着视讯分辨率进入了一个崭新的时代,具有广阔的发展前景。

3结语

数字技术与应用范文3

关键词:数字电视技术;有线电视网络;传媒发展

数字电视技术的进步在一定程度上反映了我国经济发展的速度，我国经历了从黑白电视到彩色电视的发展历程，在这个过程中，出现了数字电视等新技术，数字电视技术和有线电视网络的融合是我国电视技术发展的一大趋势。数字电视网络技术的出现是多种技术相互结合的成果，具有极为丰富的内容和形式，能够满足不同阶段人群对节目的不同需求。

1数字电视技术概述

我国电视技术的发展方向已从模拟电视技术转向数字电视技术。一般而言，数字电视技术是指利用数字信号传递声音、图像技术。这种技术能够将由电视台传递出的节目信号通过数字解调和压制转换为电视信号，再由光缆或卫星将信号传递到用户，最后通过机顶盒，将电视信号重新还原为图像和声音，完成信息的传递。当前，数字电视技术正在迅猛发展，是我国电视技术的一次革命性变革，必将推动媒体传播行业的改革。数字电视技术能够为电视用户呈现高清的画面，稳定的音质，克服了传统模拟电视技术中画面不稳定、声音不清晰、信号差的弱点，并在此基础上与有线电视网络相结合，为用户提供更加多样的电视服务。比如，可根据用户的需求，自定义电视节目，编制电视节目单，获取网络资讯，进行电视网络娱乐等。这种电视技术能充分利用网络信息传播速度快、多元化的优势，提升用户的电视体验［1］。

2数字电视技术应用于有线网络电视的优势

2．1清晰度得到显著提高

数字电视技术应用于有线网络，能够显著提高电视画面的清晰度。原有的电视技术通常注重电视功能的实现，较少关注电视成像和音质的质量，数字电视技术的应用使电视的图像色彩更加鲜明、清晰度更高，能够大幅度地降低噪音。

2．2信号的高稳定性

与传统的模拟电视技术相比较，数字电视技术在信号稳定性方面的功能更强，能够避免电视信号在传输过程中出现失真的情况。在信号传输过程中，主要采用的是数字化技术，使信号更加稳定可靠［2］。此外，在信息处理方面，这项技术还能避免系统出现非线性失真现象，提高信号传输的质量。

2．3可操作性强

数字电视技术的可操作性更强，它采用异步的信号处理方式，在信号传递方面能够提高效率并且保证信号的准确性。这种技术在时间上并无限制，增强了其通用性。此外，在显示实时信息方面，还能够多路分用，利用信道和信号的消隐时间，对信号进行处理，增强了其多路分用的实时性。

2．4节目的频道范围扩大

在有线电视网络中采用数字电视技术，能够克服传统电视频道在信号传输和传递方面的局限性。模拟电视技术在频带传输时，往往只能传输1套电视节目，不能满足人们对电视节目的多样化需求。数字电视技术则凭借编码技术传递电视信号，同一时间可传递多套电视节目。而随着编码技术的不断发展，数字电视技术在传递频道节目方面必将能满足人们多元化的电视需求，传递更多不同类型的电视节目，为人们呈现多姿多彩的世界［3］。此外，数字电子技术还与网络相结合，在传递电视信号与提供电视节目的同时，还可提供付费点播、娱乐操作及网络服务等方面的内容，利用网络化的优势，为用户提供更具个性化的服务。

3有线电视网络中数字电视技术的应用

3．1数字电视技术在有线电视网中的应用现状

随着数字电视技术的发展，其在有线电视网络中的应用越来越广泛。有线电视网络主要包括3个部分:有线电视前端、网络以及用户终端。其应用主要是通过机顶盒实现的，具体的过程是电视信号通过有线电视前端传输到有线电视HFC网再到用户终端，经机顶盒接受信号通过AV接口输入电视机，用户可通过这样的方式收看到数字电视节目及各种图文信息。此外，在不适用机顶盒的情况下，原有的通过模拟电视技术传输的电视节目也可收看，用户可在这两种技术中进行选择，同时数字电视技术还可为用户提供境外信息和点播服务［4］。

3．2数字电视技术在有线电视网络中的具体应用

目前，数字电视技术还在发展中，其在有线电视网络中的应用主要体现在利用机顶盒传输并还原模拟电视信号。机顶盒的应用原理是在电视信号进行传输时，可将信号进行数字化处理，提高信号的抗干扰能力，保证图像和声音的清晰度和质量。在播放时将信号通过调制解调器进行还原，实现节目的完整传输。采用全电缆光纤或网络混合网作为信号传输介质，可实现多种形式的交互使用，比如电视节目指南、付费点播、数字电视广播、软件升级、网上冲浪等。机顶盒通过数字电视技术能增加比原来多4倍的电视节目，同时其视频点播、节目指南、IPTV等的发展也使得数字电视技术能够拥有其他电视技术无可比拟的优势。在数字电视一体机尚未出现的今天，机顶盒的使用能极大地方便人们的生活，并推动多媒体处理器的发展。

4数字电视技术在有线电视网络中的进一步发展

将数字电视技术合理运用于有线电视网络中，不仅增加了人们选择电视节目的空间，其收看品质也有了显著提高，而且还能够推动媒体行业的持续发展。数字电视技术的未来发展前景，主要集中在3个方面:一是建立同步数字体系和异步传输模式的光缆干线以及同轴电缆入户的混合网，在未来的发展中，将实现全部的光缆网覆盖，同时带宽将扩大到2GMHz，频道数量将会增加至200个，目前的光缆网带宽将扩大到1GMHz，依旧沿用光缆和电缆混合网;二是朝着智能化的方向发展［5］，将数字电视技术与网络技术相结合，对家庭环境进行监测，避免出现家庭意外事故，在对家庭环境进行数字化录像时，一旦监测到异样情况，可利用网络进行自动报警，提高家庭环境的安全性，减少家庭的不稳定因素，避免家庭的财产损失和人员伤亡;三是根据电视用户自身的兴趣爱好和需求，为用户提供更多个性化的增值服务，比如一些网络远程服务，电视购物、资讯获取、个性节目单制作、频道设定、IP通话等。通过提供这些服务能极大地提高数字电视的智能化操作，促进有线电视网络的发展。

5结束语

从目前情况看，数字电视技术还需要朝着智能化和网络化的方向不断发展。数字化电视技术是人性化与技术逐步提升的重要体现，不仅提高了电视画面的质量，还对我国有线电视网络的发展与推动起到了十分重要的作用。因此，在不断升级更新该项技术的基础上，还需要深入挖掘其对有线电视网络发展的核心价值，推动我国电视行业的长远发展。

参考文献:

［1］李宝军．当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景［J］．西部广播电视，2013，(18):55，59．

［2］李嘉．当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景［J］．硅谷，2014，(16):6－7．

［3］吴昌进．浅析当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景［J］．科技资讯，2010，(13):13．

［4］申永君．当前有线电视网络中数字电视技术应用及发展前景［J］．新媒体研究，2015，(02):65－66．

数字技术与应用范文4

关键词：网络；数据库；技术

Abstract: This article from the "3S" technology, network technology, database technology and application examples of several aspects that the digital land engineering technology and application.

Keywords: network technology; database;

中图分类号： F204 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

数字国土工程包括管理决策、总体规划、信息系统以及动态监测报警等方面内容，不仅是国土资源信息化的表示也是国家经济与社会发展基础信息资源的平台。数字国土工程以国土资源信息化为目标，为国土资源合理利用提供理论依据，促进经济可持续发展。数字国土作为数字地球的一部分，起到发展精准农业逐步走上农业现代化的道路、加强水资源等监护、进行合理开发和利用等重要作用，在我国综合国力持续提升的今天有着重要的意义。

1.1网络技术

网络从产生到高速发展的速度是惊人的，也带动了社会发展的脚步，在数字国土资源的推进中也扮演着不可或缺的角色。因特网速度以十兆、一百兆甚至一千兆接入学校、居民区及办公大厦，速度飞跃发展不仅提高了使用效率也降低了上网费用。各种远程功能和电子商务的普及可以沟通连接在不同地点工作的人们，资源的上传和下载也让更多的资源共享，拓宽了信息来源和散向面，让信息的传递障碍最小化。信息高速公路解决了数字国土资源要求的海量数据传输能力制约的问题，扫清了数字国土工程发展的前期障碍，为数字国土资源发展打下良好基础。

宽带网络是数字国土工程的骨架，担任着各个系统模块和数据库之间的沟通者和联系者，掌握着系统模块的生命线，也通过宽带网络实现向社会服务的功能。

1.2“3S”技术

“3S”技术是对GIS、RS、GPS三种技术的总称。

GIS是Geographic Information System的简称，即为地理信息系统。利用计算机对地理信息进行存储和处理，在计算机软硬件的支持下将繁杂的资源信息与环境参数以空间和地理的坐标划分编码存储，使用时再转换输出，以计算机语言存储信息，实现了人-机交互信息，满足了信息系统的需求。

RS是Remoto Sensing的简称，即为遥感技术。利用飞机、卫星、飞船等载体搭载摄影成像仪，根据光谱的反射特性记录不同地区光谱信息，转换成人类可以读懂的地理信息，进而区分和判定不同信息，完成对信息的分析功能。

GPS是Global Positioning System的简称，即为全球定位系统。该系统由覆盖全球的二十四颗卫星组成卫星系统，以四星定位的方式在地球上任意位置都可以采集该位置的经度、纬度、高度信息，不仅不受采集时间和采集地区的限制，还能够提高效率，是目前先进技术的体现。

三种技术之间可以结合应用，构成GIS\RS、GIS\GPS、RS\GPS集成等。

在数字国土工程应用中以土地管理和灾害防治为例，首先数字国土和卫星遥感技术的结合构建对全省的土地实施动态的监测，包含宏观与微观两个方向，宏观监测是从整体的角度进行总量监测，如大区域耕地、森林、草地等；微观监测是从地块角度进行监测，以一个地块为单位跟踪地块变化，及时反馈监测数据结果，较早发现灾害趋势，做出正确的判断和预案，将灾害造成损失降低到最小。

数字国土工程也可以对农作物的生长状况和水肥条件、生态环境、病虫灾害方面进行规律的信息提取，并针对信息分析判断，提出具体耕作计划，达到提高农田作物的产量与品质的目的。

1.3数据库技术

数据库技术的蓬勃发展也推动了GIS的发展，数据库存储地理数据，并以可视的方式通过地图或者其他界面显示出来，除了应用在地理中也广泛适用于和地理相关的各领域。数据库技术不仅快速处理事物型数据也几乎可以满足所有数据管理的要求，在开发效率和数据处理优化、系统管理简化等方面具有优势，空间地理数据库框架建立在关系型体系结构基础之上，保持了系统的安全性、可靠性、一致性、高性能、快速恢复等诸多优势。

我国国土幅员辽阔，包括陆地、海洋、地上、空中在内的范围都是数据测定的部分。有国土规划、区域地质、矿产资源、环境地质、地球物理、水文地质、海洋地质等数据类型。包含数据图层、文档、影像、数字和其他多媒体数据，由基于数据库之间的软件实现相互联通，数字国土基础数据库包括土地资源数据库、矿产资源数据库、辅助决策数据库和法规标准数据库四方面的内容。

1.4应用举例

一：城市水资源信息系统

水资源信息指城市之中地表水、地下水和各种水利实施。流经市区主要河流的水位、水温、含沙量、流速、流量等各个水情元素动态和非动态的信息数据均包含在系统之内。在调节覆盖区域内的防洪、灌溉、供水、旅游、供电、生态环保等方面发挥重要作用。将管理水平与能力推向科学化和现代化，为水资源的合理利用提供有效参考和技术支持。

二：土地市场交易与评估信息系统

土地市场交易和评估信息作为城市基本土地资源信息的组成部分，是社会信息的一种叠加，能够促进对土地有偿使用的方式流程化和规范化发展。建立各类土地交易的基准价格，通过评估的方式确立价格因子，然后生成整体的城市地价信息图，可以查询区域的土地级别数据，公开土地价格，开发地价评估，预测市场信息变化走向等。使信息的共享逐渐区域完善化，科学的调控土地供应，防止非法的土地交易，使土地的转让、抵押和出租等活动合法化，程序简单化，引导土地使用权进入有形市场公开交易。

结束语

数字国土工程技术的应用要利用新的科学技术成果，从全局角度出发，稳步推进实施，制定切实可行的整体目标和阶段方案，相信在不断的努力和发展中数字国土工程技术的明天会越来越辉煌。

参考文献：

[1]卫树斌，刘波.浅谈数字国土工程技术与应用[J].华北国土资源，2002(27)：323-325.

[2]汪华斌，袁艳斌.数字国土工程中土地信息系统的建设和发展趋势[J].中国土地科学，2000(6)：35-37.

数字技术与应用范文5

关键词：数字电子技术 应用

1 概念

数字电子技术主要研究各种逻辑门电路、集成器件的功能及其应用，.逻辑门电路组合和时序电路的分析和设计、 集成芯片各脚功能。555定时器等。 随着计算机科学与技术突飞猛进地发展，用数字电路进行信号处理的优势也更加突出。为了充分发挥和利用数字电路在信号处理上的强大功能，我们可以先将模拟信号按比例转换成数字信号，然后送到数字电路进行处理，最后再将处理结果根据需要转换为相应的模拟信号输出。自20世纪70年代开始，这种用数字电路处理模拟信号的所谓"数字化"浪潮已经席卷了电子技术几乎所有的应用领域。

2 数字电子技术的发展

现代电力电子技术的发展方向是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学，向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件，其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代，并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压和大电流于一身的功率半导体复合器件，表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。

2.1 整流器时代

大功率的工业用电由工频50Hz交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解（有色金属和化工原料需要直流电解）、牵引（电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等）和直流传动（轧钢、造纸等）三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电，因此在六十年代和七十年代，大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。目前全国许多制造硅整流器的半导体厂家就是当时的产物。

2.2 逆变器时代

七十年代出现了世界范围的能源危机，交流电机变频调速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0～100Hz的交流电。在七十年代到八十年代，随着变频调速装置的普及，大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管（GTR）和门极可关断晶闸管（GT0）成为当时电力电子器件的主角。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变，但工作频率较低，仅局限在中低频范围内。

2.3 变频器时代

进入八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘门极双极晶体管（IGBT）的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。到1995年底，功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上各占一半，IGBT取代GTR已成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率，使其性能更加完善可靠，为用电设备的高效节能、实现小型轻量化、机电一体化和智能化提供了重要的技术基础。

3 数字电子技术的应用

3.1 一般工业

工业中大量应用各种交直流电动机。其具有良好的调速性能，是由可控整流电源或直流斩波电源供电。近年来，由于变频技术的迅速发展，使得交流电机的调速性能可与直流电机相媲美。大至数千千瓦的各种轧钢机，小到几百瓦的数控机床的伺服电机，以及矿山牵引等场合都广泛采用电力电子交直流调速技术。一些对调速性能要求不高的大型鼓风机、电镀、电解铝、电解食盐水等都需要大容量整流电源。电力电子技术还大量用于高频、中频感应加热电源、淬火电源及直流电弧炉电源等场合。

3.2 交通运输

电气化铁道中广泛采用电力电子技术。其直流机车中采用整流装置，交流机车采用变频装置。直流斩波器也广泛用于铁道车辆。电动汽车的电机靠电力电子装置进行电力变换和驱动控制，其蓄电池的充电也离不开电力电子装置。一台高级汽车中需要许多控制电机，也要靠变频器和斩波器驱动并控制。飞机、船舶需要很多不同要求的电源，它们都离不开电力电子技术。

3.3 电力系统

电力电子技术在电力系统中有着非常广泛的应用。发达国家在用户最终使用的电能中，有60%以上的电能至少经过一次以上电力电子变流装置的处理。电力系统的现代化离不开电力电子技术。直流输电在长距离、大容量输电时有很大的优势，其送电端的整流阀和受电端的逆变阀都采用晶闸管变流装置。近年发展起来的柔流输电（FACTS）也是依靠电力电子装置才得以实现的。晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）、静止无功发生器（SVG）、有源电力滤波器（APF）等新型电力电子装置具有更为优越的无功功率和谐波补偿的性能。在配电网系统，电力电子装置还可用于防止电网瞬时停电、瞬时电压跌落、闪变等，以改善供电质量。

3.4 电子装置用电源

由于高频开关电源体积小、重量轻、效率高，现在已逐渐取代了线性电源。各种电子装置一般都需要不同电压等级的直流电源供电。通信设备中的程控交换机、大型计算机所需的工作电源、微型计算机内部的电源都采用全控型器件的高频开关电源。所以各种电子装置离不开电力电子技术。

3.5 家用电器

家用电器中照明用节能灯、变频空调器、电视机、音响设备、家用计算机、有些洗衣机、电冰箱、微波炉等电器设备的电源都需要电力电子技术。电力电子技术广泛用于家用电器使得它和我们的生活变得十分贴近。

3.6 其它

不间断电源（UPS）、航天飞行器中的各种电子仪器所需要电源都离不开电力电子技术。火力发电、水力发电、核能发电、太阳能发电、风力发电等离不开电力电子技术。超导储能是未来的一种储能方式，它需要强大的直流电源供电，这也离不开电力电子技术。核聚变反应堆在产生强大磁场和注入能量时，需要大容量的电力电子装置提供脉冲电源。科学实验或某些特殊场合，常常需要一些特种电源。以前电力电子技术的应用偏重于中、大功率。现在，在1kW以下，甚至几十W以下的功率范围内，电力电子技术的应用也越来越广。

4 结语

数字电子装置提供给负载的是各种不同的直流电源、恒频交流电源和变频交流电源，它研究的也就是电源技术。在大型风机、水泵采用变频调速方面以及使用量十分庞大的照明电源等方面，电力电子技术的节能效果十分显著，因此它也被称为是节能技术。其广泛的应用激发了许多学者和工程技术人员学习、研究电力电子技术并使其飞速发展。

参考文献

[1]王兆安，黄俊.电力电子技术・机械工业出版社，2007.2

数字技术与应用范文6

【关键词】数字下变频 FPGA 数据

1 引言

数据之间的整合就是变频技术最为直接的一种设计电路方式，很多是何等数据频率就是将数字的问题简单化整合之后就可以设计出这个混合叠加的方式，这样就很好的将数据的技术水平结合和综合在一起，促进了数字变频技术的总和研究价值体系建设。

2 基于FPGA数字下变频技术的具体实现应用方案

目前很多时候，数字系统下面的变频技术的实现应用就是将具体的实现方案具体的实际研究起来，很多时候数据合速率很高，而在实际实验中检测到信息的基带信号显示带宽比较窄，所以往往考虑将信号移频到基带，在经过抽取得到后端DSP能处理的低速基带信号后，在抽取前进行低通滤波，所以在应用中如何减少数字滤波的运算俨然成为了一个亟待解决的问题。每秒乘法次数Rr可用下式估计：Rr=NF/2D，（ F为采样频率，N为FR滤波器阶数，D为抽取比。N≈D（SS）/（FF）/F0）。

3 FPGA硬件系统设计

硬件系统工作过程：相应的参数和命令通过数据总线发送到指定硬件单元电路的输入寄存器中，经由硬件逻辑电路进行相应的处理，最后，处理结果送到输出寄存器中以供CPU读取。数据的实际操作就是及时的将信息和电路数据的处理结果实现在一起。很多时候，任务是具体的，任务也是为了很好的实现了电路板之间在外部任务和状态之间的稳定性任务的机制中断。所以很多时候就是及时的将数据和电路板之间的模式促进在一起，主要的目的就是实现了实现了硬件模式化研究，很多时候的电路板最终实现任务模块化研究。

数据之间的逻辑结构主要就是通过语言和信息化技术之间的一种研究和构建模式，很多时候的逻辑电路之间的逻辑和分配的方式就是将任务分配起来之后优先起到了设计电路和中断相应的任务模式的这种分配时间。在ISE8.2软件环境下，应用VHDL硬件语言描述各个功能模块，进行仿真验证。本次系统设计实现了任务管理模块的硬件逻辑电路；设计并实现了简单的中断任务管理模块的硬件逻辑电路，在外部的中断请求作为中断任务的同时，享有高于普通任务的优先级分配权；设计并实现了信号量管理模块的硬件逻辑电路，其中基于硬件逻辑实现的等待任务列表，降低了频繁查表、访问内存带来的系统开销。当外部中断到来时，相应的任务状态位被置为就绪态，触发任务调度，中断任务被优先处理，提高了中断的响应时间。

FIR整形滤波器的设计：对于直接型的FIR滤波器，可以级联应用的。我们设计一个FIR滤波器节，不断地调用FIR滤波器节，将其级联起来，用来完成多阶FIR滤波器的设计。

在算法中，我们利用分布式算法以一个三个系数的FIR数字滤波器为例设计，字宽三位。设FIR数字滤波器系数为：h（1）=5，h（2）=2，h（3）=3。

在进行FPGA设计时，利用组件Component形式构建该表格，提供输入寻址端口table_in[1..0]，设置为ROM结构，输出端口table_out[2..0]。FPGA算法的结构图如图1所示。

FIR滤波器实质上是一个分节的延迟线，把每一节的输出加权累加，便得到滤波器的输出。在实际应用中，为了减少逻辑资源的占有量和提高系统的运行速度，对FIR滤波器需要进行优化处理。

由于实现的是固定系数的FIR滤波器，所以可以利用简化的过程（如查找表）减少设计所耗用的器件资源。

4 FIR整形滤波器FPGA仿真结果

FPGA器件作为一种用户课编程门阵列集成电路，它充分将半定制门阵列电路的优点与可编程逻辑器件的用户可编程性结合起来，大大扩大了他的功能性，在其中包含大量的门电器，还能够使其设计的电子产品具备微型化、高集成度和高可靠性的优点，降低了设计风险，缩短了设计周期，增加了设计数字系统的设计制造的可靠性。

FIR整形滤波器FPGA仿真结果：线性相位因果FIR滤波器，它的系列具有中心对称特性，即h（i）=±h（N-1-i）。令s（i）=x（i） ±x（N-1-i），对于偶对称，可得：

设计输入序列为[99，0，0，0，70，0，0，0，99，0，0，0，70，…]，进行波形仿真后的结果如图2所示。

由仿真波形可以读出结果（-3，-2，4，6，-4，……），经比较，仿真结果与输出信号理论值（-2.9121，-1.9837，4.2146，6.2187，-3.8654）基本吻合，且波形符合设计要求。

参考文献

[1]李元帅，张勇，周国忠.图像中值滤波硬件算法及其在FPGA中的实现[J].计算应用，2006，26，62，65.

[2]陈镇.中值滤波器的FPGA实现方案[J].红外，2005，10，18.