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2024-09-14 09:33本頁(yè)面
【正文】 。數(shù)字計(jì)算機(jī)的使用是數(shù)字控制系統(tǒng)的關(guān)鍵因素。濾波通常由在輸入或輸出信號(hào)當(dāng)前樣本周圍的許多樣本的某種變換組成。線性濾波器滿足疊加條件，就是說(shuō)，如果輸入是不同信號(hào)的加權(quán)線性組合，輸出就是（各信號(hào)）相應(yīng)輸出的同樣加權(quán)線性組合。通?！胺且蚬睘V波器可以加延遲使其成為“因果”濾波器。l 有些濾波器是“穩(wěn)定的”，其它的是“不穩(wěn)定的”。不穩(wěn)定濾波器的輸出是發(fā)散的。FIR濾波器總是穩(wěn)定的，而IIR濾波器可能是不穩(wěn)定的。濾波器也可以用差分方程或一組零極點(diǎn)表示，對(duì)于FIR濾波器還可以用沖擊響應(yīng)或階躍響應(yīng)表示。濾波器還可以用結(jié)構(gòu)圖來(lái)表示，它能用來(lái)推導(dǎo)樣本處理算法，以便使用硬件指令實(shí)現(xiàn)濾波器。Fourier變換將信號(hào)信息變換成每個(gè)頻率的幅度和相位成分。用頻域?qū)π盘?hào)進(jìn)行分析的最一般的目的是分析信號(hào)的特性。有一些常用的頻域變換。這就強(qiáng)調(diào)了幅度較小的頻率成分同時(shí)保持了頻率分量的數(shù)量級(jí)。具體的例子有數(shù)字移動(dòng)電話的語(yǔ)音壓縮和傳輸，高保真音樂的空間匹配均衡和語(yǔ)音加強(qiáng)應(yīng)用，天氣預(yù)報(bào)，經(jīng)濟(jì)測(cè)報(bào)，地震數(shù)據(jù)處理，工業(yè)過程的分析控制，電影中的計(jì)算機(jī)動(dòng)畫制作，醫(yī)學(xué)成像如計(jì)算機(jī)斷層掃描和磁共振成像，圖像處理，高保真揚(yáng)聲器分頻和均衡，以及電吉他擴(kuò)音器所使用的音效。它們通常使用定點(diǎn)算法處理數(shù)據(jù)，盡管也有一些使用浮點(diǎn)算法，運(yùn)算能力更強(qiáng)大。從2007年開始，已經(jīng)開始出現(xiàn)DSP的多核實(shí)現(xiàn)。對(duì)于低速應(yīng)用，速度較慢的傳統(tǒng)處理器如微控制器就能處理。便宜的集成電路的不斷發(fā)展產(chǎn)生了許多微計(jì)算機(jī)和小型計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種信號(hào)處理功能。我們將討論數(shù)字信號(hào)處理的基本概念，為此，適當(dāng)?shù)赜懻撘恍┏Ｓ眯g(shù)語(yǔ)和假設(shè)。模擬信號(hào)是定義在連續(xù)時(shí)間上的函數(shù)，其幅度取值是連續(xù)的?！澳M”這一術(shù)語(yǔ)顯然是來(lái)自于模擬計(jì)算領(lǐng)域，其中電壓和電流用來(lái)作為物理變量，但它的用處已經(jīng)擴(kuò)展了。本文中，我們將模擬信號(hào)看成是連續(xù)時(shí)間信號(hào)的一個(gè)特例。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(shí)間”這一術(shù)語(yǔ)。術(shù)語(yǔ)“量化”描述了用一組離散值來(lái)表示變量的過程。離散時(shí)間信號(hào)是定義在某些特定時(shí)間值上的函數(shù)。如果離散時(shí)間信號(hào)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(hào)。數(shù)字信號(hào)是時(shí)間和幅度都被量化的函數(shù)?！半x散時(shí)間”和“數(shù)字”這兩個(gè)術(shù)語(yǔ)在實(shí)際中經(jīng)常互換，表示同一個(gè)意思。理論發(fā)明更多地用到“離散時(shí)間”這一術(shù)語(yǔ)。根據(jù)使用的硬件或軟件的類型和當(dāng)前信號(hào)的類型，一個(gè)系統(tǒng)可以用任意的前述術(shù)語(yǔ)來(lái)描述。線性系統(tǒng)可使用疊加原理。線性時(shí)不變系統(tǒng)就是參數(shù)是不變的，不會(huì)隨時(shí)間變化而變化的系統(tǒng)。數(shù)字信號(hào)的數(shù)字處理的標(biāo)準(zhǔn)形式是二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)。m值可用n位二進(jìn)制數(shù)字來(lái)表示，m= 2n。實(shí)現(xiàn)數(shù)字處理的過程將用一個(gè)簡(jiǎn)化系統(tǒng)來(lái)說(shuō)明，假定信號(hào)在0V到7V之間變化
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