数字信号处理第一章课件

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1、数字信号处理Lecture11课程要求1教材&成绩评定2绪论3Contents离散时间信号与系统42课程要求数字信号处理是一门非常重要的基础课，对日后进一步掌握通信电子相关的课程有着重要意义。对本课程的学习有如下要求：1.按时上课；2.融会贯通，把所学知识联系起来；3.放松心态，站在“用”的立场来学习。3课程要求课程收获在认真学习的前提下，学习完本课程会有如下收获：1.清晰什么是DSP，掌握它是如何数字化客观世界的；2.掌握经典滤波器的结构和设计方法；3.能够使用matlab等软件进行仿真。4课程要求1教材&成绩评定2绪论3Contents离

2、散时间信号与系统45教材&成绩评定教材数字信号处理教程，程佩青；DiscreteTimeSignalProcessing，奥本海默（AlanV.Oppenheim）。其信号系统（Signals&Systems）一书也值得一看。数字信号处理(MATLAB版)，维纳·K·英格尔(Ingle.V.K.)。TheScientistandEngineer‘sGuidetoDigitalSignalProcessing。ByStevenW.Smith,Ph.D.6教材&成绩评定成绩评定第一部分日常考勤（10%）作业（20%）总评成绩第二部分期末考试（70

3、%）7课程要求1教材&成绩评定2绪论3Contents离散时间信号与系统48绪论何谓DSP就是把现实世界中的感观信号通过数学和相关算法转换成数字信号。那么信号又是什么？信号就是信息的载体。信号是形式，信息是内容。比如文字就是信号，文字组成的小说就含有信息。0/1是信号，比特流就含有信息。9绪论信号的分类一维/二维/矢量信号信号可以看成是某个/些变量的函数。若包含一个变量——一维信号；若包含两个变量——二维信号；若包含多个变量——多维信号。若信号包含M个变量，则信号可表示为：n:时间变量；τ：转置。10绪论周期信号/非周期信号对于连续/离散信号

4、若满足x(t)=x(t+kT)，k为整数；或若满足x(n)=x(n+kN)，N为正整数。则x(t)和x(n)均是周期信号，周期为T和N。不满足上述条件的就是离散信号。11绪论确定/随机信号确定信号对任意时刻的数据都能够精确测量的信号；随机信号取值是随机的信号。12绪论能量/功率信号能量信号若信号能量E有限，则称为能量信号。可表示为：功率信号若信号功率为有限值，则称为功率信号。可表示为：13绪论连续时间信号、离散时间信号和数字信号信号可以看成是变量的函数，若变量取值是连续的（相对时间），则称连续时间信号；若是离散的，则称离散时间信

5、号。信号的幅值取值也可分为连续/离散的——称离散的幅值为量化。综上，信号可分为：连续时间信号时间是连续的；幅值可以连续或离散（量化）。模拟信号时间是连续的；幅值也是连续的——是1的特例；离散时间信号（序列）时间是离散的；幅值是连续的。数字信号时间是离散的；幅值是量化的——由于量化，数字信号可以被表示为二进制码。本课程的重点是离散时间信号！14绪论15绪论系统我们可以定义系统为处理/变换信号的一系列设备。我们也可以根据信号类型的不同把系统进行相应的分类。系统可以是线性的，非线性的，时变的或时不变的。16绪论信号处理信号（数字）处理是伴随上

6、世纪60～70年代计算机发展而诞生的。当时主要应用于四个方面：雷达/声纳主要应用于国家安全方面的军事领域；石油勘探具有巨大的经济收益；太空科学处理大量数据，对图片进行数字化处理；医学领域主要是视觉成像方面。17绪论18绪论从某种意义上说，DSP是一门新兴的交叉学科。决策理论19绪论数字信号处理系统的组成下图是一个常见的模拟信号的数字化处理系统。20绪论下面分布来看这个过程1.抽样过程输入的模拟信号xa(t)经过前置预滤波器，将xa(t)中高于某个频率（折叠频率）的分量滤除。然后经A/D转换器每隔T秒（采样周期）采取xa(t)的幅值，抽

7、样后的信号称为离散时间信号。它表示每个采样点上对应的幅值：xa(0),xa(T),xa(2T),…xa(nT).21绪论2.数字化我们将在A/D转换器的保持电路中将抽样信号转换成数字信号。表示数字信号的二进制码的位数一般是有限的，故它所表示的幅值也有限值——比如使用4位码，则只能表示24=16种不同的幅值。这时不仅时间离散化了，幅值也量化了。这些量化的幅值被称为量化电平。22绪论3.量化后的输入信号序列我们可以用x(n)来表示输入信号数字化后的序列。自变量n是整型变量，表示对应幅值在序列中的次序，用一系列线段来表示对应幅值。23绪论4.输出信号

8、序列得到输入信号序列x(n)后，让其通过数字信号处理的核心部分——数字信号处理器。经过预定的设计，就可以得到相应的输出数字信号序列y(n)。24绪论5