數字信號處理digitalsignalprocessing(dsp)(已修改)
2024-10-27 17:06 本頁面
【正文】 數字信號處理 Digital Signal Processing(DSP) 教師：張中兆 馬永奎 Tel:86413513 Email: 參考書 [美 ] 科學出版社 (丁玉美，高西奎 ) 西安電子科技大學出版社 －學習指導系列 (海因斯 ) 科學出版社 講授內容 1. 緒論 DSP的發(fā)展和應用 2. 離散時間信號分析 DFT 3. 快速付里葉變換 FFT 4. Walsh變換 5. IIR DF的設計 (無限長單位脈沖響應數字濾波器的設計 ) 6. FIR DF 的設計 (有限長單位脈沖濾波器的設計 ) 7. 自適應數字濾波器 第一章 緒論 ? 為何要上數字信號處理 ? 在過去的數十年中，數字信號處理(DSP)的領域，無論在理論上還是技術上都有非常重要的發(fā)展。 由于工業(yè)上開發(fā)和利用廉價的硬件和軟件，使不同領域的新工藝和新應用現在都想利用 DSP算法。 第一節(jié) 什么是數字信號處理 一、數字信號處理 (DSP) (Digital Signal Processing) ? 凡是利用數字計算機或專用數字硬件、對數字信號所進行的 一切變換或按預定規(guī)則所進行的一切加工處理運算 。 ? 例如：濾波、檢測、參數提取、頻譜分析等。 ? 對于 DSP:狹義理解可為 Digital Signal Processor 數字信號處理器。廣義理解可為Digital Signal Processing 譯為數字信號處理技術。在此我們討論的 DSP的概念是指廣義的理解。 (復習 ) ? 信號是一種物理體現。在信號處理領域中，信號被定義為一個隨機變化的物理量。 ? 例如：為了便于處理，通常都使用傳感器把這些真實世界的物理信號 電信號，經處理的電信號 傳感器 真實世界的物理信號。 如現實生活中最常見的傳感器是話筒、揚聲器 話筒 (將聲壓變化 )電壓信號 空氣壓力信號 (揚聲器 ) ? 頻率和幅度 ? 330kHz:Very low frequency VLF(潛水艇導航 ) ? 30300kHz:Low frequency LF(潛水艇 通信 ) ? 300~3000kHz:Medium frequency(調幅廣播 ) ? 330MHz:High frequency(HF)(無線電愛好者，國際廣播，軍事通信 無繩電話，電報，傳真 ) ? 30300MHz:Very High frequency(VHF)(調頻 FM， VHF電視 ) ? ~3GHz:Ultra high frequency(UHF)(UHF電視，蜂窩電話，雷達，微波，個人通信 ) ? 頻率低 20Hz范圍，稱為次聲波，它不能被聽到，當強度足夠大，能被感覺到。 (處于 VLF Very low frequency) ? 頻率 20Hz~20KHz稱為聲波， Low frequency (處于 LF) ? 頻率 20KHz稱為超聲波 ，具有方向性，可以成束 (處于 LF) ? 連續(xù)信號和離散信號 ? 模擬信號和數字信號 ? 確定性信號和隨機信號 (1)連續(xù)信號和離散信號 ? 連續(xù)信號：指隨時間信號而連續(xù)變化的信號。 ? 離散信號：只有在離散的時間點有確定的值。它通常都是通過對連續(xù)信號采樣而得到的。 (2)模擬信號和數字信號 ? 模擬信號：指幅度連續(xù)的信號，通常指 時間和幅度上都是連續(xù)的信號。 ? 數字信號：時間和幅度上都是離散的信 號。 x(t) t x(tn) tn x(n) n 采樣 模數 保持 轉換 (3)確定性信號和隨機信號 ? 確定性信號：它的每一個值可以用有限個參量來唯一地加以描述。 例：直流信號：僅用一個參量可以描述。 階躍信號：可用幅度和時間兩個參量描述。 正弦波信號：可用幅度、頻率和相位三個參量 來描述。 ? 隨機信號：不能用有限的參量加以描述。也無法對它的未來值確定地參預測。它只能通過統(tǒng)計學的方法來描述 (概率密度函數來描述 )。 例：許多自然現象所發(fā)生的信號、語音信號、圖象信號、噪聲都是隨機信號。它們具有幅度 (能量 )隨機性、或具有發(fā)生時間上的隨機性或二都兼有之 。 ? 濾波 ? 變換 ? 壓縮 ? 估計 ? 識別 信號處理的運算 ? 時域 /空域運算 ? 頻域運算 ? 實時運算 ? 離線運算 時域信號運算 基本運算 ? 尺度運算 :增益 –放大 –衰減 ? 延遲 / 超前 ? 相加 初等運算 ? 積分 / 求和 ? 微分 / 差分 ? 乘法 ? 卷積 ? 相關 濾波 濾波器參數 ? 通帶 Passband ? 阻帶 Stopband ? 過渡帶 Transition band ? 截止頻率 Cutoff frequency ? 基本濾波器類型 –低通 Lowpass –高通 Highpass –帶通 Bandpass –帶阻Bandstop/band eject
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