数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用

王志勇++李居尚

摘 要数字信号处理是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分，可以说，测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作，而电子仪器则是测量工作发展至今最为先进的设备。如何才能够通过数字信号处理加强电子测量仪器的使用效果成为了当前函待解决的问题。本文便将对数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响进行分析，并提出一些意见与建议。

【关键词】数字信号处理技术 电子测量仪器 应用

1 引言

随着科技的不断发展，我们步入了数字化时代，数字化时代的重点在于数字信号处理。数字信号处理是一种采用数字计算的方法，对信号进行后期处理的理论和技术，它的简称为DSP，英文全称Digital Signal Processing。DSP发展至今，单点指令平均执行速度和每秒处理语言指令之多是我们无法想象和超越的。数字信号处理技术在电子仪器测量中是非常重要的，测量是人类社会发展过程中必不可少的一项工作，人类社会的发展是离不开测量的，电子仪器在使用的过程中主要的作用就是要进行相应的测量，因此，将数字信号处理技术应用到电子测量仪器领域就变得越来越重要。本文就是对数字信号处理技术在电子测量仪器领域上的应用进行分析，为相关的研究提供借鉴。

2 测量的作用

测量在生产实践中占据着重要的地位，将抽象事物具象化是测量的主要内涵，尤其是针对生产制造领域，一个产品想要批量生产，各项的参数信息必不可少，获取这些信息就就是测量的工作。另外，测量能够促使生产活动规范化，同样是多应用于制造业，零件生产出来之后，必然要进行检查，通过一系列数据来对所生产的产品进行评估，以判定其是否符合生产标准。

3 数字信号处理技术的重要意义

电子仪器是进行测量工作的主要工具，随着测量技术的不断发展，对电子仪器的要求也就越来越高，目前多数的电子测量仪器都是通过电信号的形式传递测量结果的，度数的难度较大，更不要说进行分析处理了。而有了数字信号处理技术，就能解决这一难题，针对测量仪器的数字信号处理，其主要内容是将将电信号转换为熟悉信号，然后通过数字信号对信息进行分析，后续工作才能够进行。

4 数字信号处理技术在电子测量仪器领域的应用

4.1 在发生器上的应用

发生器就是信号源，它是一种能提供各种频率、波形和输出电平典型的设备。在测量各种电信系统或电信设备的振幅特性、频率特性、传输特性及其他电参数时，它可以用作测量的信号源或激励源。发生器在测量时使用的是频率合成技术，需要利用低通波滤器来完成相应的测量工作，而数字信号处理技术的主要内容就是进行滤波，采用数字计算的方法，对信号进行后期处理的理论和技术，它能够克服晶振仅仅能够提供特定频率的相应缺陷，提高了信号输出频率的准确性和稳定性。

4.2 在电压测量中的应用

电子测量时泛指以电子技术为基础手段的一种测量技术。它是测量学和电子学相互结合的产物。

在电子测量的过程中，电压是电子技术测量的一个基本参数，电压测量是电子测量的基础。很多电子设备都与电压有关，如信号发生器、发射机和接收机等。电压的测量对电流、场强、衰减等参数的测量也很重要。目前的电压测量已经被数字化，实际应用中，在数字信号处理的过程中有两种形式：一是交流电压和直流电压转换之后再进行A/D转换，另一个就是在得到了直流电压的时候直接进行A/D转换。在这两种转换方式都涉及到了A/D轉换，A/D是指模数转换，是数字信号处理技术中非常基础的环节，它将模拟量或者连续变化的量进行量化（离散化），转换为相应的数字量的电路。A/D转换包含三个部分：抽样、量化和编码。如果将A/D变换的三个部分都应用在电压表上，就会大大提高电压表测量的准确性、抗干扰能力以及分辨能力。

4.3 在示波器中的应用

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程。它通过波形的形式将所要测量的信号显示出来，被测信号通过电子束打在荧光屏上，显示的图像有助于测量人员的分析与解读，电流、电压、频率等都能通过示波器。进行显示，此外，一些较为特殊的信号也能够在示波器上显示出来，诸如调幅度、相位差的显示也常常出现在示波器的应用范围内。假设使用一个标准信号，将其输入到相应的示波器中，并且将这一输出信号设定为s（k），在这样的情况下，就能够准确地计算出示波器对于信号的离散型算式h（k），在对这一离散型算式进行存储的过程中，需要加存一个信号重构的反卷积算法，在这样的情况下，就可以得到以下的结论：无论示波器达到了什么样的标准，信号是否存在着失真的现象，都能够根据现有的信号进行重构，从而得出我们想要得到的信号。这样，进行电量信号的观测便无须再受到示波器的限制。

5 结论

随着数字信号处理技术的不断发展，它在多个领域都是具有很大的发展空间，通过上文我们不难发现，数字信号处理技术是当前使用电子仪器进行测量工作的重要组成组成部分，它对提高电子测量效果以及电子测量仪器的使用有着非常重要的作用。本文详细分析了数字信号处理技术对电子测量与仪器的影响，并提出相应的意见与建议，具有一定的实际指导意义。

参考文献

[1]郭仁海，吕磊.面向无线通信数字信号处理的微处理器设计[J].中国电子商务，2014（02）：64.

[2]李若昕.浅谈数字信号处理技术的特性与应用[J].数码世界，2016（12）：251.

[3]刘明亮，郭云，等.数字信号处理基础教程[M].北京：航空航天大学出版社，2011（08）：87.

[4]陈尚松，雷加，郭庆.电子测量与仪器[M].北京：电子工业出版社，2005（09）：79.

[5]蒋建辉.数字信号处理发展及应用研究[J].信息通信，2013（10）：278.

作者简介

王志勇（1983-），男，吉林省白山市人。助教。研究方向为电子信息工程。

作者单位

长春理工大学光电信息学院 吉林省长春市 130012