數(shù)字信號(hào)處理digitalsignalprocessing(dsp)-wenkub
2022-10-22 17:06:13 本頁(yè)面
【正文】 的設(shè)計(jì) ) 7. 自適應(yīng)數(shù)字濾波器 第一章 緒論 ? 為何要上數(shù)字信號(hào)處理 ? 在過(guò)去的數(shù)十年中，數(shù)字信號(hào)處理(DSP)的領(lǐng)域，無(wú)論在理論上還是技術(shù)上都有非常重要的發(fā)展。 ? 對(duì)于 DSP:狹義理解可為 Digital Signal Processor 數(shù)字信號(hào)處理器。在信號(hào)處理領(lǐng)域中，信號(hào)被定義為一個(gè)隨機(jī)變化的物理量。 ? 離散信號(hào)：只有在離散的時(shí)間點(diǎn)有確定的值。 x(t) t x(tn) tn x(n) n 采樣 模數(shù) 保持 轉(zhuǎn)換 (3)確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào) ? 確定性信號(hào)：它的每一個(gè)值可以用有限個(gè)參量來(lái)唯一地加以描述。 ? 隨機(jī)信號(hào)：不能用有限的參量加以描述。它們具有幅度 (能量 )隨機(jī)性、或具有發(fā)生時(shí)間上的隨機(jī)性或二都兼有之 。 ? 數(shù)字信號(hào)處理的理論基礎(chǔ)：離散線性變換 (LSI)系統(tǒng)理論，離散付里葉變換 (DFT)。 (2)A/D變換器 ? 由模擬信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)二進(jìn)制流。 ? 以濾除掉不需要的高頻分量，生成所需的模擬信號(hào) ya(t). 第二節(jié) 數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn) 數(shù)字信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)方法 ? 、中小型計(jì)算機(jī)和微機(jī)。 ? 由于單片機(jī)發(fā)展已經(jīng)很久，價(jià)格便宜，且功能很強(qiáng)。配有適于信號(hào)處理的指令 (如 FFT指令 )等。 ? 其軟件算法已在芯片內(nèi)部用硬件電路實(shí)現(xiàn)，使用者只需給出輸入數(shù)據(jù)，可在輸出端直接得到數(shù)據(jù)。 ? 模擬系統(tǒng)：各參數(shù)都有一定的溫度系數(shù)，易受環(huán)境條件，如溫度、振動(dòng)、電磁感應(yīng)等影響，產(chǎn)生雜散效應(yīng)甚至振蕩等 ? 且數(shù)字系統(tǒng)采用大規(guī)模集成電路，其故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于采用眾多分立元件構(gòu)成的模擬系統(tǒng)。 ? 利用 DSP同時(shí)處理幾個(gè)通道的信號(hào)。 ? 又例：有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器，則可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的線性相位特性，這在模擬系統(tǒng)中是很難達(dá)到的。 第四節(jié) 數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用領(lǐng)域 ? 自 20世紀(jì) 60年代以來(lái)，數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用已成為一種明顯的趨勢(shì)，這與它突出優(yōu)點(diǎn)分不開(kāi)的。實(shí)現(xiàn)這個(gè)任務(wù)的系統(tǒng)被稱為濾波器。 四、舉例 ? 它是最早采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的領(lǐng)域之一。 語(yǔ)音分析綜合系統(tǒng) ： 語(yǔ)音存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)。即要求高速度硬件。 ? 雷達(dá)系統(tǒng)主要信號(hào)處理功能包括： ? 信號(hào)產(chǎn)生、匹配濾波、門限比較、目標(biāo)參數(shù) (如射程、方位和速度 )估計(jì)。 ? 在電信領(lǐng)域，數(shù)字處理技術(shù)已發(fā)展到音調(diào)檢測(cè)，回波清除、數(shù)字開(kāi)關(guān)網(wǎng)和自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、可視電話等。為了提高信道的利用率，必須壓縮語(yǔ)音數(shù)碼率。近年來(lái)，在國(guó)防上實(shí)現(xiàn)發(fā)射功率隱蔽與抗電子干擾，采用了數(shù)據(jù)擴(kuò)張技術(shù)，用 300千比特 /秒的數(shù)碼率傳送 64千比特 /秒的語(yǔ)音，可以使敵方對(duì)此信號(hào)難以偵察或干擾。到本世紀(jì)末，通訊將超過(guò)能源、汽車、鋼鐵、交通和農(nóng)業(yè)，成為世界上最大的行業(yè)。出現(xiàn)全身掃描，心臟活動(dòng)立體圖形，腦腫瘤異物，人體軀干圖像重建。如 TMS320C2x（控制） /5x（低功耗） /6x（高性能處理） .從深度講是多 CPU的糅合，一種多 DSP的糅合，一種 DSP的核和其他事務(wù)性處理的核的糅合在一起。 ? 性價(jià)比符合摩爾定律：每隔 18個(gè)月，芯片的速度提高一倍，價(jià)格是原來(lái)的一半。 ? 正是由于 DSP多快好省的發(fā)展， DSP的應(yīng)用范圍越來(lái)越寬。 ? 上交時(shí)間為二個(gè)星期之后的今日。 . ? 在離散情況下，一個(gè)周期序列是周期的，當(dāng) x[n] =x[n + N], 對(duì)所有 n, 其中周期 N必須為一個(gè)整數(shù) . –對(duì)于離散正弦序列來(lái)說(shuō) A cos[w0n + f] = A cos[w0n + w0N + f] 其中 w0N = 2pk , k 為整數(shù) . 離散時(shí)間系統(tǒng) ? 在數(shù)學(xué)上，離散時(shí)間系統(tǒng)可以定義為一種變換或算子，它把值為 x[n]輸入序列映射為值為 y[n]的輸出序列 . y[n] = T{x[n]} ? 系統(tǒng)的分類可以通過(guò)加在變換 T{.} 的性質(zhì)上的限制來(lái)定義 . 一些簡(jiǎn)單而有用系統(tǒng)的舉例 理想延遲系統(tǒng) : y[n] = x[n – nd] 滑動(dòng)平均系統(tǒng) : y[n] = (Sx[n – k])/(M1+M2+1) 無(wú)記憶系統(tǒng) : y[n] = (x[n])2 , nd = 0 累加器系統(tǒng) : y[n] = Sx[k] , k = [infinity,n] 壓縮器系統(tǒng) : y[n] = x[Mn] , M = + integer 前向差分系統(tǒng) : y[n] = x[n + 1] – x[n] 后向差分系統(tǒng) : y[n] = x[n] – x[n – 1] 離散時(shí)間系統(tǒng) 2 ? 無(wú)記憶系統(tǒng) :如果在每一個(gè) n值上的輸出 y[n]只決定于 n值的輸入 x[n]， 那么就說(shuō)該系統(tǒng)是無(wú)記憶的 . ? 線性系統(tǒng) : 它由疊加原理來(lái)定義 : T{ax1[n] + bx2[n]}=aT{x1[n]} + bT{x2[n]} –可加性 : T{x1[n]+x2[n]} = T{x1[n]} + T{x2[n]} –齊次 (比例 ) 性 : T{kx[n]} = kT{x[n]} ? 非線性系統(tǒng) : y[n] =ln(|x[n]|) 離散時(shí)間系統(tǒng) 2續(xù) ? 時(shí)不變系統(tǒng) : 輸入序列的移位或延遲將引起輸出序列相應(yīng)的移位或延遲 . –等價(jià)于移位不變系統(tǒng) . ? 因果系統(tǒng) : 對(duì)每一個(gè)選取的 n0, 輸出序列在 n = n0 的值僅僅取決于 n and = n0 的值 . ? 穩(wěn)定系統(tǒng) : 當(dāng)且僅當(dāng)一個(gè)有界的輸
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1