谈数字处理技术
摘要：现代通信、雷达所处的环境信号越来越密集，发射机的调制方式也越来越复杂。这就要求接收机有更好的接收能力和信号处理能力。现在和未来的接收系统面临着接收和处理更多的脉冲信号、低截获、概率调制信号、超高速脉冲信号和连续波信号。由于现在使用的频段内信号大量增加而使接收环境变得复杂，这就要求接收系统采用低信噪比处理门限、较大的动态范围和增加系统的带宽来对付这种越来越复杂的环境，才能正常工作。数字处理技术有郊解决了以上问题。
关键词：分布式结构 快速付里叶变换 并行处理技术
近几年来，超大规模集成电路（VLSIC0）、超高速集成电路（VHSIC）、和砷化镓集成路都取得了可喜的进展。单片硅集成电路已集成了上亿个元件，砷化镓集成电路的集成度虽然只有硅集成电路的几千分之一到几百分之一，但它的时钟运行速度高于1GHZ。它们的应用，大大改变了数字电路设计思想和设计目标，从而显著地改变了硬件的形象。
新的设计概念
并行处理技术、带有微处理器的分布结构、快速付里叶变换以及计算机模拟和辅助设计等思想、技术的使用，对现代数字信号处理设备产生十分重大的影响。综合利用这些思想、技术更快更好地设计出先进的数字信息处理系统。这就意味着要显著地改进人机接口、机内测试设备和处理信号的能力。新型设计手段，加上VLSIC、VHSIC和专用集成电路(ASIC)的发展，使人们可以研制出高可靠、低成本和低使用维持费的数字处理系统。
并行处理技术
并行处理技术是通过处理器的控制作用，将所需处理的信息分给许多处理单元同时处理。它的使用，可使信号处理速度增加几个数量级。由于速度的提高，就可以处理较多的复杂信号，及时完成多种功能的分析处理，使几年前不能胜任的复杂信号处理得以实现，在电子战系统中，现在每秒钟可以处理上亿个脉冲信号。
随着这些信号处理技术的开发，并可能利用器件将它们硬化。在进行系统设计的时候，在没有进行试验和试制之前，就可以利用设计的模拟，纸上谈兵，对大量的系统方案进行验证。验证的内容包括高分辨率定向、自适应滤波、数据压缩、图形识别、波束成形、频谱分析和性能参数的估价等。
分布式结构
继并行处理技术之后，又使用了分布式结构和微处理器。这样可以将要处理的任务从中央处理单元（CPU）移送到分散的处理器中进行，它不仅可以提高处理速度，CPU可以用来完成其他任务，例如连续地监视系统自身的运行、故障隔离，从而提高系统的可靠性，大量节省维修用的材料和时间。
分布式结构可以使用小型终端，较好地解决了人机接口问题，故障率下降，能自动迅速地处理问题。因为在这种结构方式中，可用专门的处理器来处理特殊类型的信号。在信号密集的环境条件下，它便能较多地识别确定信号，并实施无线电干扰等。
快速付里叶变换
实时信号处理系统的构成是由对它的要求决定的。模拟装置可以快速而有效地进行信号处理，而数字装置可以增加分析的精度、处理极为均匀，还可以对信号进行重复处理。数字处理装置的核心是快速付里叶变换器（FFT），它能将对应于时域的数字信息变换成对应频域的函数，其最大的优点是可以实时输出相位和幅度信号。别处，加上它的动态范围、处理增益和线性特性，使FFT处理器可以作为规范的信号调整器。随着新的调制技术的研制和应用于其他射领域，将要求FFT信号调整器有更快的处理速度和更大的变换容量。
新的设计手段
随着计算机辅助设计工程（CAE）有了较大的突破，工程师可以坐在电脑显示器前，从存储在CPU的：“实验室”调出各种“器件”，组成门陈列或定制片。这种设计利用计算机模拟、定时分析，完成这些工作可以不使用一点硬件，设计出的信号处理器体积小、重量轻、电源功率消耗低，仅是一般信号处理器的几分之一，信号处理能力还更好。
专用集成电路
计算机辅助设计在分立元器件的基础上和重要进展，是硅编译程序。它是一种能实现超大规模集成电路技术的一种设计算法，使之从晶体管或微电平走向系统级的设计，工程技术人员可以利用它设计出大的结构，如存储器、逻辑单元、寄存器等，最后组成完整的系统。
定制片，也就是所谓专用集成电路，是在一系列先进的集成电路设计和制造技术的基础之上产生的。它的出现说明研制定制片的费用已经显著减少，而设计和制造通用数字集成电路的费用却在增加，所以可根据用户的要求，进行设计制成专用集成电路。专用集成电路的出现表明，今天在那些体积、重量和功率消耗都是十分重要的条件下，采用定制片是实现高性系统经济而有效的方法。
这种设计方法不仅适用于导体工业，而且已经扩大到了系统结构的设计，能够设计出更好的系统。它的进一步发展便出现了硅编译器。硅编译器能够更好地将数字功能描绘成几何图形信息，用于制造集成电路。随着这种技术的发展，一般设计人员就可以使用它设计出集成电路，实现独特的结构和性能，解决他们系统的问题。
超高速集成电路
目前，随着硅集成电路的设计和制造技术不断完善，功率更大、速度更快的数字处理电路将不断出现，利用它们生产的VHSIC电路，能够增加信号处理系统的能力，还能减小体积、降低使用期限的维持费用。这种信号处理系统用于遥控飞行器、飞机、潜艇和新一代地面机动作战车辆，就可以大大加强它们的电子战作战能力。
参考文献
[1]宁俊瑞.《图象数字处理技术在叠后去噪中的应用》[J].石油物探,2006.1
[2]盛森芝.《数字信号处理技术发展概要》[J].数据采集与处理,1996.6
