【正文】 點(diǎn)、并取得了長足的進(jìn)步，為各種實(shí)時處理的應(yīng)用提供了算法基礎(chǔ)。 前者是理論和計算方法上的技術(shù) ,后者是指實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)的通用或?qū)Ｓ每删幊涛⑻幚砥餍酒?。它與網(wǎng)絡(luò)理論、信號與系統(tǒng)、控制理論、通信理論、故障診斷等密切相關(guān)。 數(shù)字信號處理是以眾多學(xué)科為理論基礎(chǔ) ,它所涉及的范圍極其廣泛。 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 20 第 1章 DSP緒論 知識要點(diǎn) ● 數(shù)字信號處理 ● DSP芯片的特點(diǎn) ● DSP系統(tǒng) ● DSP系統(tǒng)的設(shè)計過程 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 21 第 1章 DSP緒論 數(shù)字信號處理概述 可編程 DSP芯片 DSP系統(tǒng) DSP產(chǎn)品簡介 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 22 第 1章 DSP緒論 數(shù)字信號處理概述 數(shù)字信號處理（簡稱 DSP） 是一門涉及多門學(xué)科并廣泛應(yīng)用于很多科學(xué)和工程領(lǐng)域的新興學(xué)科。 本章主要對數(shù)字信號處理進(jìn)行簡要介紹。 3. 與其它學(xué)科密切相連 與最優(yōu)控制、通信理論、故障診斷、計算機(jī)、 微電子技術(shù)不可分，又是人工智能、模式識別、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新興學(xué)科的理論基礎(chǔ)之一。 五 . 本課程的特點(diǎn) 1. 數(shù)學(xué)工具多 微積分，概率統(tǒng)計，隨機(jī)過程，高等代數(shù)， 數(shù)值分析，積分變換，復(fù)變函數(shù)等。 數(shù)字方法 103Hz. 7. 便于二維與多維處理 用存儲一禎或數(shù)禎圖象信號，實(shí)現(xiàn)二、多維 處理。 4. 容易集成 規(guī)范性高，電路參數(shù)要求不高。 2. 靈活性高 數(shù)字系統(tǒng)的性能主要由乘法器的系數(shù)決定。 A/D變換器： 完成抽樣和量化，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。 (3) 專用 數(shù)字信號處理芯片 DSP。 8. 數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn) (1) 在通用微機(jī)上，用軟件實(shí)現(xiàn) 。 6. 信號的頻譜分析與估值 確定信號：譜分析；隨機(jī)信號：相關(guān)計算、 譜估計。 4. 快速算法 FFT, WFT,快速卷積、相關(guān)算法。 2. 信號的分析 信號描述與運(yùn)算，各種變換，時、頻域分析。 通俗地講，處理就是加工，因數(shù)字信號常表示成序列，加工實(shí)際上就是相加、相乘和位移。本質(zhì)上，它只是一系列的“數(shù)”。 在時間上和幅度上都是離散的信號。因此，可把信號分為模擬信號和數(shù)字信號兩類。 依能量或功率是否有限：能量信號；功率信號。 非周期信號。 依變量個數(shù)：一維、二維、多維（矢量）信號。 消息不等于信息，同一消息可含有不同的信息量。 信號 信號是傳輸信息的函數(shù)，是信息的物理表現(xiàn)形式；而信息是信號的具體內(nèi)容，通俗地講，信息就是有用的消息。 課程 緒論 一 . 數(shù)字信號處理的基本概念 4. 數(shù)字信號 5. 二者關(guān)系 6. 數(shù)字信號處理 DSP(Digital Signal Processing)是近幾十年發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。 DSP是利用計算機(jī)或?qū)Ｓ迷O(shè)備，以數(shù)值計算的方法對信號進(jìn)行采集、變換、綜合、估值、識別等加工處理，借以達(dá)到提取信息和便于應(yīng)用的目的的一門學(xué)科。 信息是一個十分抽象而又復(fù)雜的概念，它包含在消息之中，是通信系統(tǒng)中傳送的對象，是客觀世界的第三要素；其特點(diǎn)是無形的，可共享的，無限的，可度量的。 信號的分類 依載體：電信號、磁信號、聲信號、光信號、熱信號、 機(jī)械信號。 依周期性：周期信號 x(t)=x(t+kT)。 依是否為確定函數(shù)：確定信號；隨機(jī)信號。 無論是用模擬方法還是用數(shù)字方法，都是將所研究的信號先變成電信號，即所謂模擬信號。 用電壓或電流去模擬其他物理量，如聲音、溫度、壓力、圖象等所得到的信號。它可由模擬信號經(jīng)離散和量化得到，亦可客觀存在。 模擬經(jīng) A/D變換得數(shù)字；數(shù)字經(jīng) D/A變換得模擬。 二 . 數(shù)字信號處理的學(xué)科概貌（研究內(nèi)容） 1. 信號的采集 實(shí)現(xiàn)信號的數(shù)字化，包括取樣、量化 。 3. 系統(tǒng)分析 線性系統(tǒng)與非 ~，時變系統(tǒng)與非 ~，線性時（移）不 變系統(tǒng)，因果系統(tǒng)與非 ~， 線性時（移）不變因果系 統(tǒng)。 5. 數(shù)字濾波技術(shù) (1) IIR數(shù)字濾波器的分析與設(shè)計； (2) FIR數(shù)字濾波器的分析與設(shè)計。 7. 特殊算法 反卷積，信號重構(gòu)。 (2) 用單片機(jī)實(shí)現(xiàn) 。 三 . 數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成 1. 框圖 前置預(yù)濾波器 A/D變換器 數(shù)字信號處理器 D/A變換器 模擬濾波器 y(n) y(t) )(txa)(tya)(nx2. 各單元的作用 前置預(yù)濾波器： 濾除高于某一頻率的信號，防混迭。如下圖所示： 3 0 1 2 3 4 3 5 4 7 4 n T 2T )(txa)(nxt 1 數(shù)字信號處理器： y(n) 0 1 2 3 4 n )()( nynx ? D/A變換器： 模擬濾波器： 0 y(t) )(tya四 . 數(shù)字信號處理的特點(diǎn) 1. 精度高 模擬系統(tǒng)：由元器件確定（ 103）；數(shù)字系統(tǒng)：由字長確定。 3. 可靠性高 只有“ 0”和“ 1”兩個電平，受溫度噪聲影響小。 5. 時分復(fù)用 數(shù)字信號處理器 同步 多路開關(guān) 多路開關(guān) 輸出 輸入 ... ... 6. 可獲得高性能指標(biāo) 如頻譜分析：模擬方法 10Hz。 8. 速度不夠高，工作頻率也不夠高 幾十 MHz以下。 2. 要求基礎(chǔ)強(qiáng) 網(wǎng)絡(luò)理論、信號與系統(tǒng)是本課程的理論基礎(chǔ)。 六 . 講授內(nèi)容與參考書 經(jīng)典的： 1. ， “Digital Signal Processing” , 1975. 中譯本有多種 2. , “Digital Signal Processing” , 1975. 中譯本 常迥譯 1979. 3. 黃順吉等， 數(shù)字信號處理及其應(yīng)用 , 國防 工業(yè)出版社， 1982 4. 鄒理和， 吳北熊等， , 數(shù)字信號處理 , 上、下冊 , 國防工業(yè)出版社 , 1985. ， 數(shù)字信號處理的理論與應(yīng)用 ， 上、下冊， 人民郵電出版社， 1985. 研究生用： ， 數(shù)字信號處理 理論 算法與實(shí)現(xiàn) 清華大學(xué)出版社， 1997. 7. 張貿(mào)達(dá) ， 現(xiàn)代信號處理， 清華大學(xué) 1996. ，隨機(jī)數(shù)字信號處理，國防工業(yè)出版社， 1994. ，信號數(shù)字處理的數(shù)學(xué)原理，石油工業(yè)出版社（第 2版）， 1993. 較新的： ，數(shù)字信號的原理與實(shí)現(xiàn)，東 南大 學(xué)， 1997. ，數(shù)字信號處理實(shí)用教程，人民郵 電， 1999. ，現(xiàn)代數(shù)字信號處理，華中理工， 1999. ，數(shù)字信號處理，西安電子科大， （第 2版）， 2022. ， ，黃建國等譯， 離散時間信號處理，科學(xué)出版社， 2022. 英文原版： 15. , Introduction to signal processing, Copyright 1996 by Prentice Hell Comp. 16. ,Digital signal processing –a puter based approach,second edition,Copyright 2022 by McGrawHill Comp. 2022年 5月 27日 DSP原理及應(yīng)用 19 第 1章