数字信号处理-绪论

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1、绪论一.数字信号处理的基本概念1.信号2.信号分类3.模拟信号4.数字信号5.二者关系6.数字信号处理DSP(DigitalSignalProcessing)是近几十年发展起来的一门新兴学科。DSP是利用计算机或专用设备，以数值计算的方法对信号进行采集、变换、综合、估值、识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的的一门学科。1、信号信号是传输信息的函数，是信息的物理表现形式；而信息是信号的具体内容，通俗地讲，信息就是有用的消息。信息是一个十分抽象而又复杂的概念，它包含在消息之中，是通信系统中传送的对象，是客观世界的第三要素；其特点是无形的，可共享的，无限

2、的，可度量的。消息不等于信息，同一消息可含有不同的信息量。2、信号的分类依载体：电信号、磁信号、声信号、光信号、热信号、机械信号。依变量个数：一维、二维、多维（矢量）信号。依周期性：周期信号x(t)=x(t+kT);非周期信号。依是否为确定函数：确定信号；随机信号。依能量或功率是否有限：能量信号；功率信号。无论是用模拟方法还是用数字方法，都是将所研究的信号先变成电信号，即所谓模拟信号。因此，可把信号分为模拟信号和数字信号两类。3.模拟信号用电压或电流去模拟其他物理量，如声音、温度、压力、图象等所得到的信号。4.数字信号在时间上和幅度上都是离散的信号。它可由模拟

3、信号经离散和量化得到，亦可客观存在。本质上，它只是一系列的“数”。5.两者关系模拟经A/D变换得数字；数字经D/A变换得模拟。6.数字信号处理通俗地讲，处理就是加工，因数字信号常表示成序列，加工实际上就是相加、相乘和位移。二.数字信号处理的学科概貌（研究内容）1.信号的采集实现信号的数字化，包括取样、量化。2.信号的分析信号描述与运算，各种变换，时、频域分析。3.系统分析线性系统与非~，时变系统与非~，线性时（移）不变系统，因果系统与非~，线性时（移）不变因果系统。4.快速算法FFT,WFT,,快速卷积、相关算法。5.数字滤波技术(1)IIR数字滤波器的分析与

4、设计；(2)FIR数字滤波器的分析与设计。6.信号的频谱分析与估值确定信号：谱分析；随机信号：相关计算、谱估计。7.特殊算法反卷积，信号重构。8.数字信号处理的实现(1)在通用微机上，用软件实现;(2)用单片机实现;(3)专用数字信号处理芯片DSP。三.数字信号处理系统的基本组成1.框图前置预滤波器A/D变换器数字信号处理器D/A变换器模拟滤波器y(n)y(t)2.各单元的作用前置预滤波器：滤除高于某一频率的信号，防混迭。A/D变换器：完成抽样和量化，实现数字化。如下图所示：-30123435474nT2T-1数字信号处理器：y(n)01234nD/A变换器：

5、模拟滤波器：0y(t)四.数字信号处理的特点精度高模拟系统：由元器件确定（10-3）；数字系统：由字长确定。2.灵活性高数字系统的性能主要由乘法器的系数决定。3.可靠性高只有“0”和“1”两个电平，受温度噪声影响小。4.容易集成规范性高，电路参数要求不高。5.时分复用数字信号处理器同步多路开关多路开关输出输入......6.可获得高性能指标如频谱分析：模拟方法10Hz;数字方法10-3Hz.7.便于二维与多维处理用存储一祯或数祯图象信号，实现二、多维处理。8.速度不够高，工作频率也不够高几十MHz以下。五.本课程的特点1.数学工具多微积分，概率统计，随机过程，

6、高等代数，数值分析，积分变换，复变函数等。2.要求基础强网络理论、信号与系统是本课程的理论基础。3.与其它学科密切相连与最优控制、通信理论、故障诊断、计算机、微电子技术不可分，又是人工智能、模式识别、神经网络等新兴学科的理论基础之一。六.讲授内容与参考书经典的：1.A.V.Oppenheim，“DigitalSignalProcessing”,1975.中译本有多种2.W.D.Stanley,“DigitalSignalProcessing”,1975.中译本　常迥译　1979.3.黄顺吉等，数字信号处理及其应用,国防工业出版社，19824.邹理和，吴北熊等，

7、,数字信号处理,上、下册,国防工业出版社,1985.5.何振亚，数字信号处理的理论与应用，上、下册，人民邮电出版社，1985.研究生用：6.胡广书，数字信号处理--理论算法与实现清华大学出版社，1997.7.张贸达，现代信号处理，清华大学1996.8.王宏禹，随机数字信号处理，国防工业出版社，1994.9.程乾生，信号数字处理的数学原理，石油工业出版社（第2版），1993.较新的：10.吴镇扬，数字信号的原理与实现，东南大学，1997.11.赵尔沅等，数字信号处理实用教程，人民邮电，1999.12.姚天任等，现代数字信号处理，华中理工，1999.13.丁玉美等

8、，数字信号处理，西安电子科大，（第2版