數(shù)字信號處理digitalsignalprocessing(dsp)(編輯修改稿)
2024-11-16 17:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 處卻非常優(yōu)越(顯示出體積，重量和性能的優(yōu)點 )。 ? 利用 DSP同時處理幾個通道的信號。 ? 某一路信號的相鄰兩抽樣值之間存在很大的空隙時間，因而在同步器的控制下，在此時間空隙中送入其他路的信號，而各路信號則利用同一 DSP，后者在同步器的控制下，算完一路信號后，再算另一路信號，因而處理器運算速度越高，能處理的信道數(shù)目也就越多。 多路器 DSP 分 路 器 同步 1 2 3 n 1 2 3 n ? 例：對信號進行頻譜分析 ? 模擬頻譜儀在頻率低端只能分析到 10Hz以上頻率，且難于做到高分辨率 (也即足夠窄的帶寬 )。 ? 但在數(shù)字的譜分析中，已能做到 103Hz的譜分析。 ? 又例：有限長沖激響應數(shù)字濾波器，則可實現(xiàn)準確的線性相位特性，這在模擬系統(tǒng)中是很難達到的。 ? 利用龐大的存儲單元，可以存儲一幀或數(shù)幀圖象信號，實現(xiàn)二維甚至多維信號包括二維或多維濾波，二維及多維譜分析等。 ? 數(shù)字系統(tǒng)的速度還不算高，因而不能處理很高頻率的信號。 (因為抽樣頻率要滿足奈奎斯特準則定理 ) ? 另外，數(shù)字系統(tǒng)的設計和結構復雜，價格較高，對一些要求不高的應用來說，還不宜使用。 第四節(jié) 數(shù)字信號處理的應用領域 ? 自 20世紀 60年代以來，數(shù)字信號處理的應用已成為一種明顯的趨勢，這與它突出優(yōu)點分不開的。 ? 數(shù)字信號處理大致可分為： ? 信號分析 ? 信號濾波 一、信號分析 ? 任務：涉及信號特性的測量。它通常是一個頻域的運算。 ? 主要應用于： 譜 (頻率和 /或相位 )分析 語音分析 說話人識別 目標檢測 二、信號濾波 ? 任務：是信號入 信號出的情況。實現(xiàn)這個任務的系統(tǒng)被稱為濾波器。它通常 (但不總是 )作時域運算。 ? 主要應用于： 濾除不需要的背景噪聲，去除干擾 頻帶分割， 信號譜的成形 所以它廣泛地應用于數(shù)字通信，雷達，遙感，聲納，語音合成，圖象處理，測量與控制，高清晰度電視，多媒體物理學，生物醫(yī)學，機器人等。 三、 DSP的典型應用 ? ? ? ? ，噪聲對消技術，電機控制，圖像處理等等 ? 可以說 DSP是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的重要基石，它在網(wǎng)絡時代的地位與 CPU在 PC時代的地位是一樣的。 四、舉例 ? 它是最早采用數(shù)字信號處理技術的領域之一。 ? 本世紀 50年代提出語音形成數(shù)字模型，經(jīng)過十多年對語音的分析、綜合、證明是正確的。 ? 在語音領域現(xiàn)存在著三種系統(tǒng)： 語音分析系統(tǒng) ： (自動語音識別系統(tǒng)，它能識別語音，辨認說話的人是誰，而且破譯后，能立即作出決斷。 語音綜合系統(tǒng) ：盲人的自動閱讀機，聲音響應的計算機終端，會說話玩具，家用電器 (CD,VCD,DVD)。 語音分析綜合系統(tǒng) ： 語音存儲和檢索系統(tǒng)。 ? 即廣泛應用于電話竊聽。即應用于語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強、說話人確認、語音郵件、語音存儲等。 ? 數(shù)字信號處理技術成功應用的圖像處理方法有： –數(shù)據(jù)壓縮 –圖像復原 –清晰化與增強 由于單個數(shù)字圖像以 1兆個采樣值的量級表示，所以要求高性能的處理機、高密度的數(shù)據(jù)存儲器。即要求高速度硬件。 ? 在軍事上，雷達、計算機、射擊武器等組成一個自動控制系統(tǒng)。 ? 當目標進入雷達的作用半徑以內(nèi)并被雷達自動跟蹤時，雷達就測量出目標的當前位置 (距離、方位角和高低角 )，并把數(shù)據(jù)送入計算機，推算出目標的航向，航速，引導導彈或自動火炮去擊中目標 (愛國者導彈對飛毛腿導彈 )。雷達系統(tǒng)是應用高性能數(shù)字信號處理技術的一個例子。 ? 雷達系統(tǒng)主要信號處理功能包括： ? 信號產(chǎn)生、匹配濾波、門限比較、目標參數(shù) (如射程、方位和速度 )估計。 ? 整個通信領域幾乎沒有不受數(shù)字信號處理技術影響的地方。 ? 數(shù)字技術已用于信號的調(diào)制、解調(diào)、濾波、混頻、檢波和多路傳輸?shù)葐栴}中。 ? 語音數(shù)據(jù)壓縮與解壓是數(shù)字信號處理的重要內(nèi)容。 ? 在電信領域，數(shù)字處理技術已發(fā)展到音調(diào)檢測，回波清除、數(shù)字開關網(wǎng)和自適應均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、可視電話等。許多音頻通信的信號處理功能，已由單塊集成電路實現(xiàn)。 、電報 ? 下面介紹它們在通訊中的應用大家知道，脈沖編碼調(diào)制通訊（簡稱 PCM） 的主要優(yōu)點是抗干擾性強。但是，要對語音信號進行脈沖編碼傳輸，起碼要有 64千比特 /秒。為了提高信道的利用率，必須壓縮語音數(shù)碼率。語音壓縮編碼的方法很多，如自適應差分脈調(diào)制（ ADPCM）， 32千比特 /秒的數(shù)碼率達到了長途電話的質量標準，且復雜程度較低，1988年被 CCITT（ 國際電報電話咨詢委員會）建議為長途傳輸中的一種新型國際通用語音編碼方法。 ? 與數(shù)據(jù)壓縮相反的數(shù)據(jù)擴張，也是很有用的技術。它的根據(jù)是仙農(nóng)編碼定理：在一定的條件下，只要碼的長度充分大時，一定存在一種編碼、譯碼方法，使錯誤譯碼率充分小。近年來，在國防上實現(xiàn)發(fā)射功率隱蔽與抗電子干擾，采用了數(shù)據(jù)擴張技術，用 300千比特 /秒的數(shù)碼率傳送 64千比特 /秒的語音，可以使敵方對此信號難以偵察或干擾。 ? 現(xiàn)代通信系統(tǒng)是信息時代的生命線。最近幾年，電信業(yè)在我國發(fā)展很快，安裝電話的用戶與日俱增，移動通信已開始全國聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)在，世界性的全球通訊網(wǎng)連接著 6億個以上的電話，還提供大量的用戶電報以及數(shù)據(jù)通信業(yè)務。到本世紀末，通訊將超過能源、汽車、鋼鐵、交通和農(nóng)業(yè)，成為
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