数字技术与应用范文

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主办单位：天津市电子仪表信息研究所

出版周期：半月

出版地址：天津市

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国际刊号：1007-9416

国内刊号：12-1369/TN

邮发代号：6-251

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1983

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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

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数字电视技术以其强大的功能优势正逐渐取代传统的模拟信号技术，数字电视技术在有线电视网络中的应用，给人们的生活带来了前所未有的改变，数字电视技术的出现使我国有线网络电视事业进入到一个新的发展阶段。数字电视技术相对于传统的模拟信号技术其功能更强，可以减少电视信号处理的时间，提高电视信号处理的质量，确保电视信号传输的完整性与稳定性，进而为用户提供画面清晰、声音纯净的电视节目，切实满足用户对多种文化的需求。实践证明，数字电视技术在有线网络中的应用具有广泛的现实价值，应得到进一步的推广和使用。

1数字电视技术功能优势

数字电视技术是电视数字化和网络化的重要产物，数字电视技术的出现使得电视节目实现了采集、编辑、制作以及传输播出等全过程的数字化目标。同时采用数字信号传输电视图像和伴音等功能信号，其信号传输的效率更高、电视画面更加清晰。数字电视技术可以将编码后的视频、音频以及辅助数据信号等分别进行打包处理，然后合成单路串行的比特率，使数字电视表现出了可扩展性、交互性和网络互通性的优势，使电视频道增多，用户拥有了极大的选择余地。此外，数字电视技术在传送信号时不再有模拟的电视场合行标志等，而是通过纠错和均衡等方法来提高信号的抗干扰能力，使信号传输更加稳定、传输的效率更高。

2数字电视技术在有线电视网络中的具体应用及应用优势

2.1具体应用

机顶盒是实现数字电视技术的重要载体，也是增强电视收视率的关键设备。机顶盒可以将传统的模拟电视信号转化为数字信号，以提高电视节目的质量。电视机顶盒在接收到电视信号后，对其进行模拟以及还原处理，为用户提高画面清晰、声音优质的电视节目。同时利用数字电视技术在传输数字信号时，还可以将录制的画面信号进行加码加密，不仅可以减少电视信号在传输过程中的抗干扰能力，还可以通过机顶盒对现实信号进行转码处理，实现电视画面和声音不失真的效果。电视机顶盒的应用大大提高电视信号的传输效率和传输质量，为用户提供了高质量、高水准的电视节目，有利于促进数字电视技术的稳定发展。数字电视机顶盒的出现不仅弥补了模拟电视的缺陷，使用户收看到了更多的电视节目，极大的丰富了他们的生活。同时还促进了电视付费点拨等新业务的出现，拓宽用户可以根据自身需求付费电波电视节目，获取更多的电视资讯和知识，开阔视野，尽情享受电视节目带来的视音觉体现，陶冶情操。此外，在数字电视技术与电缆的调节器技术紧密结合起来，大大提升了数字机顶盒的应用功能，实现了各种功能交互应用的目的，比如，软件升级、数据广播、在线电邮等。当前，我国大部分地区均开始开展有线电视网络数字化改造工程，力图实现数字电视技术覆盖全国各个地区的目标，以充分展现数字电视技术的独特魅力，增强人们对数字电视技术的认同感，从而最大限度的发挥数字电视技术的功能优势，为人们提供更丰富多彩的电视节目。

2.2应用优势

2.2.1传输信号更加稳定数字电视技术以传统的模拟信号技术相比，可以对信号进行压缩和复用，在传输信号是不再借助模拟电视场以及行标志等，可以通过纠错和均衡的方式提高信号的抗干扰能力，提高传输信号的稳定性。同时有线电视信号经过数字化处理后，可以用二进制的两个电平来表示，在连续处理的过程中不会引入杂波，即使存在杂波也可以通过数字信号再生将其彻底清除掉，保证信号传输的稳定性。2.2.2电视画面更加清晰数字电视技术是在原有的模拟信号基础上，对其进行处理和转化，改变了以往只是将原信号拷贝复制的现状，在处理和转化的信号过程中不会对原有的信号造成破坏，更好的确保了电视信号的完整性。因此，有线电视画面不会出现花屏失真的现象，所呈现的电视画面更加清晰流畅。2.2.3可操作性更强数字电视采用的是数字技术，综合了计算机技术的优势，对电视设备的控制和调整完全可以实现自动化，方便用户操作。同时数字电视技术采用异步处理的方法对电视信号进行有效的处理，不仅可以提高信号传输的速度，还可以提升信号处理的效率，用户对设备的操作时间大大缩短。2.2.4频道更加丰富数字电视技术是采用光纤传输设备对信号进行传输的，由于光纤具有拓宽信息承载量的功能，可以传输更多的电视信号，同时还可以对不同种类的电视信号进行有效的解析，使得数字电视有更多的频道供用户选择，数字电视内容更加丰富，更能够满足用户娱乐消遣的需求。2.2.5增强了有线电视功能数字电视技术是电视与网络结合的重要产物，将数字电视与互联网进行有效的连接，可以给用户提供更多的视觉盛宴，满足用户的多元化需求。比如，用户可以根据自己的喜好点拨电视节目，也可以对喜欢的电视节目进行缓存，等到有时间的时候再观看。同时数字电视技术还可以实现频道的开通点拨以及对电视信息的加密处理目标，满足用户对有线电视的服务需求，加大了数字电视技术与现代网络技术融合的力度。

3有线电视网络中数字电视技术的发展前景

3.1网络数字电视技术水平将得到进一步提升

现如今，数字电视技术基本实现了超清电视画面、稳定的信号传输以及电视节目种类繁多的构想。但是用户的需求和要求会随着社会的发展而不断的改变，对数字电视技术提出了更高的要求。因此，数字电视技术应尽快建立并完善电同步数系统、同轴电缆以及异步数体系，提高有线电视信号的传输能力。还要将目前的宽带兆赫进行改进，不断推动其走向更高的发展水平，进而实现光电网的传输目的。

3.2卫星直播技术应用将更加广泛

卫星直播技术是利用卫星来实现信号的传输的新型技术，也是数字电视技术未来的主要发展方向之一。航空航天技术以及现代信息技术的发展与进步为卫星直播技术的发展与普及奠定了坚实的基础，目前，卫星直播技术在各个行业领域均得到了广泛的应用。基于卫星转发器的强大功能，使得电视信号的传输速度加快，传输的效果增强，尤其在重大新闻事件直播中，充分了展现了其强大的优越性。此外，卫星直播技术的覆盖范围比较大，可以切实确保全球内的数字电视信号的稳定、安全传输。同时卫星直播技术操作相对简单，有利于提高数字信号传输效率。因此，卫星直播技术在数字电视中的应用具有重要的现实意义，可以推动我国有线电视事业的发展。

4结束语

综上所述，数字电视技术弥补了传统模拟信号技术的缺陷，更符合电视媒体时代的发展要求，也能够满足人们日益增长的物质文化需求，有利于改善人们生活质量，丰富人们生活。但是在有线电视网络中应用数字电视技术时应尊重传媒的公平性和话语权，避免垄断观众话语权，在对新闻信息进行收集和处理的过程中不要强加自己的主观认识，以免电视新闻节目缺乏真实性和公平性。此外，为了给用户提供喜闻乐见的电视节目，有线电视企业应严格把关电视节目内容，避免出现低俗的电视节目，确保电视节目的质量。

参考文献

[1]万玲.试论有线电视网络中数字电视技术的应用[J].电子技术与软件工程，2014（6）：34.

[2]陈峰.有线电视网络中数字电视技术的应用及发展[J].新媒体研究，2016（23）：32-33.

[3]陈丽娟.论有线电视网络中数字电视技术的应用与发展[J].科技创新导报，2016（28）：96-97.

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测绘技术以其及时性、多样性和动态性特点，在社会经济发展中的各个领域得到了广泛的应用。近年来，测绘技术已经实现了由传统的模拟向数字现代化转变。

一、  数字测绘技术的应用

随着我国社会经济的飞速发展和科学技术的不断进步，测绘技术手段和方法也逐渐实现了多样化，尤其是准确度有了很大的提高。目前数字测绘技术主要包括全球定位系统（GPS）、地理信息系统（GIS）以及数字化测绘与地面测量技术，具体分析如下：

  1、全球定位系统

     全球定位系统（GPS）是一种全新的测绘和测量手段，目前已被广泛的应用于工程测绘过程之中，为现代工业发展提供了有利的定位测量手段。全球定位系统 (GPS)，全称是“卫星授时测距导航或全球定位系统”，它可为用户提供连续的、动态三维位置、时间和速度信息，具有定位精度高、测量用时短、功能用途广、操作简便等特点。全球定位系统具有极高的精度与使用方便等特点，在现代测绘过程中成为一项不可多得的技术。应用领域有：工程细部测绘和房屋的地形测图：工程细部测绘是工程调查工作的主要部分，利用全球定位技术可在街坊外围及街坊内界址点间距误差缩小，确保测绘准确度，并且只需一个人背着仪器即可将一个区域内的地形测定，并利用绘图软件绘制，不但提高了工作效率，而且还大大降低了成本；确定和测量施工临时水准点：工程测绘水准测量，采用了传统的测量技术。由于没有严密的预算与考察，可能导致出水准点距离比较远，采用GPS测量确定，能更好协调外业观测进程，提高工作效率。

2、地理信息系统技术

作为现代信息科学及其延伸的一部分，地理信息系统（GIS）在现代信息社会发挥着至关重要的作用。GIS技术主要利用了计算机科学技术、测绘遥感科学与技术、空间科学信息科学与技术、环境科学与技术以及管理科学与技术。因其采用了诸多科学技术，优势不仅在于集地理数据采集、分析、管理、存储、三维显示以及成果的输出，还可以进行空间的提示、预测预报和辅助决策，功能强大丰富。在未来很长的一段时间内，地理信息系统将向着数据多维化、数据标准化、系统集成化、平台网络化、系统智能化以及应用社会化方向发展。

    2、数字化测绘与地面测量技术

数字化测绘与地面测量技术是指地图数字化技术与数字化成像技术，地图数字化技术是对原有的地图进行数字化的处理，对已有地图假如其现势性、精度以及比例尺等都能满足要求。该技术可用于数字化转化仪器，主要有手扶跟踪数字化和扫描矢量化。数字化成像技术是针对传统的作业艰苦、程序复杂、数据处理及绘图繁琐等出现的，具有精度高、更新方便、劳动强度小、便于保管应用及易于等特点。数字化测绘技术在多数工程建设中都具有很高的使用价值，主要表现在：原图的数字化：该技术适用于一个地区需要用到数字地形图而一时因其他因素控制而没有完成的情况，它能够充分利用现有的地形图，配备计算机、数字化仪或扫描仪，再配以数字化软件即可开展工作；地面数字测图：如果在没有合乎要求的大比例尺地图的情况下，可以直接采取地面数字测图的方法进行测图，而且得到的地图精度比较高，可以控制在5cm的误差范围以内；应用于数字地球：该技术就是将经济与社会发展的各方面加载于一个统一的地理坐标框架中，按照数字的形式存储在计算机之中，即可得到想要的信息。

二、 数字测绘技术的发展

随着我国社会经济的快速发展和社会信息化进程的不断加快，测绘技术手段与资源配置方式发生了根本变化，测绘部门开始建立以地理信息来获取和处理自动化、网络化及应用社会化的现代信息测绘体系。高精度的遥感影像扫描系统以及激光扫描绘图机等技术装备的研制成功，彻底革新了地理信息的提取和显示、输出技术；同时，自主研发具有空间数据采集、编辑、图形影像处理及空间查询功能的地理信息基础软件，为地理信息系统的建设提供了坚实的平台；新型的4D数字测绘技术和工艺流程日趋成熟，测绘部门已经基本实现了测绘装备的现代化、工艺流程的系统化及测绘产品的数字化。数字化测绘技术体系的建立，可谓是30年来我国测绘发展史上内容最丰富、影响最大以及社会评价最高的成果之一，而未来我国的数字测绘技术将继续与计算机网络技术、物理技术以及仿生学技术密切协作，不断创新思想和技术，以取得更大的成果。

结语：总而言之，数字测绘技术对于社会经济的发展具有至关重要的作用，因此应当加强思想重视和技术创新，以实现数字测绘技术和产品的社会化和市场化。

参考文献： 

[1]魏志寰 马琳.浅谈数字测绘技术的发展[J] .数字技术与应用，2011（04）.