unit-09-譯文(編輯修改稿)
2024-08-31 09:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 不斷發(fā)展產(chǎn)生了許多微計算機(jī)和小型計算機(jī)來實(shí)現(xiàn)各種信號處理功能。現(xiàn)在有可能在比以往全模擬系統(tǒng)小得多，而且成本也低得多的限制下構(gòu)成專用數(shù)字處理器。我們將討論數(shù)字信號處理的基本概念，為此，適當(dāng)?shù)赜懻撘恍┏Ｓ眯g(shù)語和假設(shè)?？赡苤?，定義和術(shù)語將依照IEEE音頻和電聲小組的推薦。模擬信號是定義在連續(xù)時間上的函數(shù)，其幅度取值是連續(xù)的。一些通常的例子有正弦函數(shù)，階躍函數(shù)，麥克風(fēng)輸出信號等等?！澳M”這一術(shù)語顯然是來自于模擬計算領(lǐng)域，其中電壓和電流用來作為物理變量，但它的用處已經(jīng)擴(kuò)展了。連續(xù)時間信號是定義在連續(xù)時間上的函數(shù)，但是它的幅度可能是連續(xù)值也可以是有限的可能值。本文中，我們將模擬信號看成是連續(xù)時間信號的一個特例。然而實(shí)際應(yīng)用中，“模擬”和“連續(xù)時間”這兩個術(shù)語可以隨意互換使用，通常表示同一個意思。由于“模擬”一詞與物理類比的關(guān)聯(lián)，已經(jīng)確立了優(yōu)先使用“連續(xù)時間”這一術(shù)語。不過有時為了清楚起見也用“模擬”一詞，特別是與“數(shù)字”相聯(lián)系時。術(shù)語“量化”描述了用一組離散值來表示變量的過程。經(jīng)量化的變量只能取離散值。離散時間信號是定義在某些特定時間值上的函數(shù)。這意味著獨(dú)立變量時間被量化了。如果離散時間信號的幅度可以取連續(xù)值，那么函數(shù)稱作采樣數(shù)據(jù)信號。采樣數(shù)據(jù)信號可以在離散時間值上對模擬信號采樣得到。數(shù)字信號是時間和幅度都被量化的函數(shù)。數(shù)字信號總是使用一系列數(shù)來表示，其中每個數(shù)用有限個數(shù)字表示?！半x散時間”和“數(shù)字”這兩個術(shù)語在實(shí)際中經(jīng)?；Q，表示同一個意思。許多基于離散時間信號的定理適用于純數(shù)字信號，因此沒有必要總是對兩者作嚴(yán)格的區(qū)分。理論發(fā)明更多地用到“離散時間”這一術(shù)語。而“數(shù)字”這一術(shù)語則更多地用來描述軟硬件的實(shí)現(xiàn)。根據(jù)使用的硬件或軟件的類型和當(dāng)前信號的類型，一個系統(tǒng)可以用任意的前述術(shù)語來描述?？蓞⒖寄M系統(tǒng)，連續(xù)時間系統(tǒng)，離散系統(tǒng)，數(shù)字系統(tǒng)等。線性系統(tǒng)可使用疊加原理。線性系統(tǒng)可以用線性的微分或差分方程來描述。線性時不變系統(tǒng)就是參數(shù)是不變的，不會隨時間變化而變化的系統(tǒng)。集總系統(tǒng)是由有限非零元素構(gòu)成，滿足常微分（或差分）方程的系統(tǒng)，與滿足偏微分方程的分布式系統(tǒng)相對應(yīng)。數(shù)字信號的數(shù)字處理的標(biāo)準(zhǔn)形式是二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)。二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)僅使用0和1來表示所有的可能值。m值可用n位二進(jìn)制數(shù)字來表示，m= 2n。反過來，如果m是要求的等級數(shù)，所需的比特數(shù)是大于等于log2 m的最小整數(shù)。實(shí)現(xiàn)數(shù)字處理的過程將用一個簡化系統(tǒng)來說明，假定信號在0V到7V之間變化，以1V為增量，用8種可能的值表示成二進(jìn)制數(shù)。圖91顯示了方框圖，圖92畫出了我們所感興趣的一些波形。首先，信號通過連續(xù)時間的預(yù)采樣濾波器，稍后我們將討論它的函數(shù)。然后信號以T秒為間隔由
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