数字信号处理技术在电子信息工程中的应用.pdf
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1、2 0 2 4年2期1 6 3 2 0 2 4年第4 6卷第2期数字信号处理技术在电子信息工程中的应用金爱花作者简介:金爱花(1 9 7 6-),本科,实验师,研究方向为计算机科学与技术。(河南省鹤壁职业技术学院 河南 鹤壁4 5 8 0 3 0)摘 要 随着信息技术的快速发展和应用领域的不断扩展,数字信号处理技术在电子信息工程中的应用越来越广泛。例如,在人工智能、机器学习、深度学习和计算机视觉等领域。文中首先介绍了数字信号处理技术的优点,包括高效的数据处理能力、可控的实现过程和高度集成的特点。接着,阐述了数字控制系统的设计和实现过程。最后,分析了基于D S P控制器架构下PWM整流数字信号的
2、仿真控制。关键词:数字信号处理技术;电子信息;仿真中图分类号 T P 3 9 3A p p l i c a t i o no fD i g i t a l S i g n a lP r o c e s s i n gT e c h n o l o g y i nE l e c t r o n i c I n f o r m a t i o nE n g i n e e r i n gJ I NA i h u a(H e b iP o l y t e c h n i c,H e b i,H e n a n4 5 8 0 3 0,C h i n a)A b s t r a c t W i t ht
3、 h er a p i dd e v e l o p m e n to fi n f o r m a t i o nt e c h n o l o g ya n dt h ec o n t i n u o u se x p a n s i o no fa p p l i c a t i o nf i e l d s,d i g i t a l s i g n a l p r o c e s s i n gt e c h n o l o g y i sm o r ea n dm o r ew i d e l yu s e d i ne l e c t r o n i c i n f o r m
4、a t i o ne n g i n e e r i n g.F o re x a m p l e,i nt h e f i e l d s o f a r t i f i c i a l i n t e l l i g e n c e,m a c h i n e l e a r n i n g,d e e p l e a r n i n ga n dc o m p u t e r v i s i o n.T h i sp a p e r f i r s t i n t r o d u c e s t h e a d-v a n t a g e so fd i g i t a l s i g
5、n a l p r o c e s s i n gt e c h n o l o g y,i n c l u d i n ge f f i c i e n td a t ap r o c e s s i n gc a p a b i l i t i e s,c o n t r o l l a b l e i m p l e m e n t a-t i o np r o c e s s a n dh i g h l y i n t e g r a t e d c h a r a c t e r i s t i c s.T h e n t h ed e s i g na n d i m p l e
6、 m e n t a t i o np r o c e s s o f t h ed i g i t a l c o n t r o l s y s t e mi sd e s c r i b e d.F i n a l l y,t h e s i m u l a t i o nc o n t r o l a n a l y s i s o fPWMr e c t i f i e dd i g i t a l s i g n a l b a s e do nD S Pc o n t r o l l e r a r c h i t e c t u r e i si n t r o d u c e
7、 d.K e y w o r d s D i g i t a l s i g n a l p r o c e s s i n gt e c h n o l o g y,E l e c t r o n i c i n f o r m a t i o n,S i m u l a t i o n0 引言随着科学技术的不断发展,数字信号处理技术已经成为电子信息工程领域的重要技术之一。数字信号处理技术通过对信号进行数字化处理,可以更加高效地处理信号数据,实现信号的传输、处理和控制。当前,数字信号处理技术在软线无线电系统、机器人移动领域和短波通信领域等方面得到了广泛应用。本文将分析数字信号处理技术在电子信
8、息工程中的应用以及基于D S P控制器架构下PWM整流数字信号的仿真控制。1 数字控制系统的设计和实现数字控制系统是一种基于数字信号处理技术和控制理论的控制系统,可以用于各种自动化和控制应用。D S P单片机作为数字信号处理的核心处理器,广泛应用于数字控制系统的设计中。数字控制系统的设计和实现过程如下。1.1 控制系统的硬件设计硬件设计包括系统架构的设计、电路图的绘制、元器件的选型和电路板的制作等。在设计系统架构时,需要确定系统的输入、输出、控制算法和控制执行部分。通常情况下,数字控制系统的输入可以是模拟信号或数字信号,输出可以是电压、电流、PWM信号等。控制算法通常是在D S P单片机中编写
9、的,而控制执行部分可以是驱动器、继电器、电机等。在电路图的绘制中,需要根据系统的架构设计出电路图。在绘制电路图时,需要特别注意电路的稳定性和噪声抑制。在元器件的选型中,需要选择适合系统的元器件。在选择元器件时,需要考虑元器件的参数、性能和价格等因素。在电路板的制作过程中,需要根据电路图制作电路板。在制作电路板时,需要注意板子的尺寸、电路布局和电路连接等1。1.2 D S P单片机控制算法设计D S P单片机控制算法的设计和实现包括控制系统的建模、控制系统的仿真、控制算法的设计和控制算法的实现等。控制系统的建模指将被控制的系统抽象为数学模型,通常使用微分方程、差分方程、状态空间模型等数学方法进行
10、系统建模。控制系统的仿真指使用计算机软件对控制系统进行仿真。通过控制系统的仿真,可以评估控制系统的1 6 4 2 0 2 4年2期性能并优化控制算法。控制算法的设计包括P I D控制算法、滑模控制算法、模糊控制算法等。在控制算法的设计过程中,需考虑控制系统的性能指标,如响应时间、稳态误差和稳定性等。在实现控制算法时,需要将控制算法编写为D S P单片机能执行的程序。通常使用C语言或汇编语言编写程序,并利用D S P单片机的开发工具进行调试和烧录。1.3 实时数据采集和处理在数字控制系统中,需要采集系统的输入和输出信号,并对信号进行实时处理。实时数据采集和处理包括模拟信号的采集、数字信号的采集、
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