數(shù)字信號處理ppt課件-文庫吧資料
2024-11-09 22:14本頁面
【正文】 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(jī)、高密度的數(shù)據(jù)存儲器。在語音信箱、留言電話方面也都采用語音壓縮技術(shù)和ＤＳＰ。 ? 家用電器：數(shù)字音響、數(shù)字電視、可視電話、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲等。 ? 自動控制：控制、深空作業(yè)、自動駕駛、機(jī)器人控制、磁盤控制等。 ? 軍事；保密通信、雷達(dá)處理、聲吶處理、導(dǎo)航、全球定位、跳頻電臺、搜索和反搜索等。 ? 語音處理：語音編碼、語音合成、語音識別、語音增強(qiáng)、語音郵件、語音儲存等。 三、 DSP的典型應(yīng)用 ? 經(jīng)典信號處理：數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速付里葉變換、相關(guān)運算、頻譜分析、卷積等。 ? 應(yīng)用于（ 1） 消除信息在傳輸過程中由于信道不理想所引起的失真 , （ 2）濾除不需要的背景噪聲，（ 3）去除干擾、（ 4）頻帶分割， 信號譜的成形。（ 3）對于高保真音樂和電視這樣的寬帶信號轉(zhuǎn)到頻率域后極大多數(shù)能量集中在直流和低頻部分 ,就可把頻譜中的大部分成分濾去 ,從而壓縮信號頻帶。 ? 例如（ 1）對環(huán)境噪聲的譜分析 ,可確定主要頻率成分 ,了解噪聲的成因 ,找出降低噪聲的對策 。 ? 主要應(yīng)用于： 譜 (頻率和 /或相位 )分析 語音分析 說話人識別 目標(biāo)檢測 譜估計 ? 譜估計：就是對各種信號進(jìn)行 頻譜分析 , 或?qū)r間域信號轉(zhuǎn)換為頻率域信號進(jìn)行處理。 ? 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(wù)：涉及信號特性的測量。 (因為抽樣頻率要滿足奈奎斯特準(zhǔn)則定理 ) ? 另外，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較高，對一些要求不高的應(yīng)用來說，還不宜使用。 ? 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。 ? 但在數(shù)字的譜分析中，已能做到 103Hz的譜分析。 ? 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。 ? 例： (尤其 )在低頻信號：如地震波分析，需要過濾幾 Hz~幾十 Hz的信號，用模擬系統(tǒng)處理其電感器、電容器的數(shù)值，體積，重量非常大，且性能亦不能達(dá)到要求，而數(shù)字信號處理系統(tǒng)在這個頻率處卻非常優(yōu)越(顯示出體積，重量和性能的優(yōu)點。 ? 數(shù)字系統(tǒng)的性能主要決定于乘法器的各系數(shù)，且系數(shù)存放于系數(shù)存儲器內(nèi)，只需改變存儲的系數(shù)，就可得到不同的系統(tǒng)，比改變模擬系統(tǒng)方便得多。 ? 數(shù)字系統(tǒng)：只有兩個信號電平 0， 1受噪聲及環(huán)境條件等影響小。 第三節(jié) 數(shù)據(jù)信號處理的特點 ? 與模擬系統(tǒng) (ASP)相比，數(shù)字系統(tǒng)具有如下特點： ? 精度高 ? 可靠性高 ? 靈活性大 ? 易于大規(guī)模集成 ? 時分復(fù)用 ? 可獲得高性能指標(biāo) ? 二維與多維處理 ? 在模擬系統(tǒng)中，它的精度是由元件決定，模擬元器件的精度很難達(dá)到 103以上。 ? 如： BB公司： DF17XX系列 ? MAXIM公司： MAXIM27X ,MAXIM28X ? National公司： NationalSEMI系列： MF系列。 ? 目前市場上的 DSP芯片有： ? 美國德州儀器公司 Texas Instrument（ TI):TMS320C202 TMS320C5X、TMS320C6X 占有 70% ? Analog Devices的 ADSP21xx、 TigerSharc DSP、 SHARC DSP ? Lucent 的 DSP16xx、 DSP 16000 ? Motorola的 DSP56800、 DSP 563xx ? 還有 ATamp。 ? 如內(nèi)部帶有乘法器，累加器，采用流水線工作方式及并行結(jié)構(gòu)，多總線速度快。 ? 優(yōu)點：可根據(jù)不同環(huán)境配不同單片機(jī)，其能達(dá)實時控制，但數(shù)據(jù)運算量不能太大。 ? 用這一方法優(yōu)點：可適用于各種數(shù)字信號處理的應(yīng)用場合，很靈活。 ? DSP芯片 ? DSP芯片 ? 也有更一種分法： ? ? ? ＊ 法 — 是目前重要的數(shù)字信號處理實現(xiàn)方法，它即有硬件實現(xiàn)法實時的優(yōu)點，又具有軟件實現(xiàn)的靈活性優(yōu)點。 第二節(jié) 數(shù)字信號處理的實現(xiàn) 數(shù)字信號處理實現(xiàn)方法 ? 、中小型計算機(jī)和微機(jī)。主要為 FIR 和 IIR數(shù)字濾波器。 其中濾波技術(shù)又可分為經(jīng)典濾波和現(xiàn)代濾波。 （ 12)數(shù)字信號處理的應(yīng)用。 （ 8）信號的壓縮，包括語音信號與圖象信號的壓縮 （ 9）信號的建模，包括 AR， MA， ARMA等各種模型。 （ 4）數(shù)字濾波技術(shù) （ 5）譜分析與快速付里葉變換（ FFT），快速卷積與相關(guān)算法。 ? 數(shù)字信號處理學(xué)科包含有 （ 1）離散時間線性時不變系統(tǒng)分析 （ 2）離散時間信號時域及頻域分析、離散付里葉變換（ DFT） 理論。 ? 數(shù)字信號處理的理論基礎(chǔ)：離散線性變換 (LSI)系統(tǒng)理論，離散付里葉變換 (DFT)。 ? 而它的歷史可以追溯到 17世紀(jì) 18世紀(jì)，也即牛頓和高斯的時代。 ? 如有些系統(tǒng)只需數(shù)字輸出，可直接以數(shù)字形式顯示或打印，就不需要 D/A變換器； ? 另一些系統(tǒng)的輸入就是數(shù)字量，因而就不需要 A/D變換器； ? 純數(shù)字系統(tǒng)則只需要數(shù)字信號處理器這一核心即可。 (5)后置濾波器
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