1 通信导论-绪论-补充材料

定函数，则称此信号为确定信号。
..能用明确的数学式数据表或明确的规则来描述的信号..能用明确的数学式、数据表或明确的规则来描述的信号。
1.2 信号的分类2
..时间离散否，幅度连续否
..连续时间信号（模拟信号）：如果一个信号在所讨论的
时间内随其时间的变化除个别（有限）不连续点外，其
它点均连续，则称此为连续信号，也称模拟信号。
1.2 数字信号处理的两大主要功能3
信号滤波举例：声音滤波
1.2 数字信号处理的两大主要功能3
.图像滤波
1.2 数字信号处理的两大主要功能4
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DSP Solution
..滤波和变换：包括数字滤波/卷积、相关、FFT、希尔伯特变换、自适应滤波等
..通信：包括ADPCM、自适应脉冲调制、增量调制、自适应均衡、纠错、数字交换、信道复
抽样
O)(tf0t)(nf1.2 信号的分类2：三者关系
23
数字信号：时间和幅值均为离散的信号
量化
0n0)(nfn编码
001,010,010,011,100,100,100,101,101,101,101,101,……..
1.2 信号的分类2：三者关系
A/D变换器
抽样器量化器编码器
怎样看待现代通信？
..通信与信息化
..知识经济——信息化——信息系统——通信
随机信号：如果一个信号在发生以前无法确切地知道它的波形，而只能预测该信号对某一数值的概率，这样的信号称之为随机信号。
..信号没有确定的函数表达式，随时间的变化不可预测。
..周期性
..周期信号：如果一个信号每隔固定的时间T就会精确地
①经过低通滤波器LP1
把高于fm的频率分
量滤除掉后得到模拟
信号A
②采样器SH按(大于2
倍)对A进行采样得到
..由PC机控制的数字信号处理系统原理图
倍)对A进行采样得到
采样序列B
③模数转换器ADC把B
转换成数字量
④数字量送数字信号处
理器DSP按预先设置
的算法完成处理
⑤DSP的数字结果送数模转换器DAC转换成新的模拟信号C
终端
广播通信系统
信宿
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广播
电台
信道信宿
信宿
计算机通信系统
主机
抽样频率量化电平线性/非线性
模拟信号数字信号
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各种组合构成专用的数字信号处理芯片或电路。
..处理速度快，可以实时信号处理。
..专用芯片（通信、图象处理等）；
..FPGA/EPLD等现场可编程器件：处理速度、集成度和可编程。
现场下载或自动调用不同的功能模块，从而得到不同的系统功能
..软硬结合
..数字信号处理器：TI TMS320、Motorola DSP5600等
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各种组合构成专用的数字信号处理芯片或电路。
..处理速度快，可以实时信号处理。
..专用芯片（通信、图象处理等）；
..FPGA/EPLD等现场可编程器件：处理速度、集成度和可编程。
..图象表达形式：波形、图形、图像描述
..根据描述域
..时域表示法：以时间特征量作为自变量来表示信号
..频域表示法：以频率特征量作为自变量来描述信号
1
1.2 信号的分类1
..根据物理量的不同特性，可把信号区分为
..声信号、光信号、电信号等不同类别
..确知性
..确定信号：如果信号可以表示为一个或几个自变量的确
..精度高
..模拟：10－3，数字：10－4，14位字长
..可靠性高
..模型信号对波形失真敏感数字信号对误码敏感
前置滤波器A/DDSPD/A模拟滤波器x(t) x(n) y(n) y(t)
数字存储
1.2 数字信号处理的特点及系统构成
..模型信号对波形失真敏感，数字信号对误码敏感
..只有0，1两种电平，受温度和噪声影响小，抗干扰强
1.2 信号的分类2：语音信号频谱1.2 信号的分类2：语音信号频谱
1.2 信号的分类2：图像信号
..二维图象信号
BY T. LUO
1.2 信号的分类2：离散信号
..离散信号（离散时间信号）
..只在离散的时间点上有数值，而在其他时间上其值为零或未知。
..特点：时间离散（通常时间上等间隔；不等间隔）
..灵活性高
..性能由乘法器系数决定，系数存放在存储器中，改变系数，改变
系统
..便于集成化
..由逻辑和记忆器件构成，具有高度的规范性，便于集成
..便于处理低频信号：例如地震信号等
..便于加密处理
..便于纠错编码
..便于采用压缩技术，节省频带……….
..局限性：高频信号，实时性
1.2 数字信号处理的步骤
..模拟系统、连续时间系统、离散时间系统、数字系统
..数字信号处理
..定义：研究如何用数字或符号序列来表示信号，以及对
这些序列作处理（滤波、变换、压缩、增强、估计、识
别等）的一门学科
..方法：数字信号处理通常是进行各种数字函数的运算，
如加、减、乘、除各种逻辑运算等。时域——频域
..1965年，Cooley和Tukey在《计算数学》上发表了“一种用机
再现该信号本身，则称之为周期信号。
..周而复始且无始无终；f(t)=f(t±nT)（满足此式的最小值为信号的周期）n=0,1…
..非周期信号：无固定时间长度的周期的信号。
1.1 信号的定义及其描述方式
..信号：信息的物理表现形式，一般表现为随时间、空间或
其它独立变量变化的某种物理量，是传递和记录信息的一
..图像图形：包括图像压缩、图像增强、图像复原、图像重建、图像变换、图像分割、模式识
别、计算机视觉、电子地图、电子出版、动画等
..消费电子：包括数字音频、数字电视、音乐综合器、电子玩具和游戏、CD/VCD/DVD/HDDVD
、数字留言/应答机、汽车电子装置等
..仪器仪表：包括频谱分析仪、函数发生器、地震信号处理器、瞬态分析仪、时钟发生器等
种工具。
..通信技术角度：借助光、点、声信号将文字、图像、语
声、数码等信息进行远距离传输和各种形式的处理，如
电压电流信号电压、电流信号
..信息和信号的关系：内容和形式的关系
..信号的描述方式：
..根据描述形式：
..解析函数表达形式：从数学上可把信号看成具有一个或多个变
量的函数。有时表示信号的函数关系是未知的或非常复杂的
..取样信号（抽样数据信号）
..离散信号的幅度在一定范围内可连续取值
..抽样：将已知的模拟信号每隔一定的时间T抽出一个样本数据
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..特点：时间离散（通常时间上等间隔；不等间隔）；幅度连续
（同模拟信号一样具有无限精度）
1.2 信号的分类2：数字信号
..数字信号：错误
..将离散信号的幅值也离散，并用二进制编码表示
..量化：用一些不连续的幅值逼近信号精确值的过程
..特点：时间离散、幅值离散
..数字信号是离散信号的特例，是离散信号最重要的子集。
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143256135t
f(t)
246325
模拟信号：时间和幅值均为连续的信号。
取样信号：时间离散，幅值连续的信号。
..离散时间信号或称抽样数据信号：信号只在某些不连续
时刻上有定义，而在其它时刻信号无定义的信号。
..数字信号
（a）连续信号（b）离散信号
..模拟信号：波形
..模拟信号—幅度为连续的时间函数，并只含
有分立的不连续点。
..特点：时间连续，幅度连续（幅度理论上无限
精确实际受测试仪器的精度限制）。
1. 什么是通信?
..通信：交流，传递消息；信息的传输与交换，信息的远距离传送；
..信息（Information）：信息是要表示和传送的对象（内容）。
..消息（Message）：消息是表示信息的媒体，象语言、文字、图象、
符号、声音等。同一条信息可以用不同的消息表示。信息是包含
在消息中的不确定性，即有效（有用）的东西。消息的本质和价
值取决于它所包含的信息量，即对接收者的不确定性。
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..离散消息的可能取值是离散的、可数的，例如文字、符号
..连续消息的可能取值是连续的、不可数，如语音、音乐、图象
..信号（Signal）：信号是消息的承载者，常常由消息变换而来，它
是与消息对应的某种物理量，通常是时间的函数，例如随着时间
1.2 信号的分类2：模拟信号
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精确，实际受测试仪器的精度限制）。
.阶跃信号：
.正弦信号：
..语音信号：当发话者的话音改变时,信号的波形也改变即模拟信号待
传递的信息包含在信号的波形之中
1.2 信号的分类2：语音信号时域波形
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away.wav
Line)
1.2 数字信号处理系统例举4
BY T. LUO 37
Programmable switch 程控交换
1.2 数字信号处理系统例举5
BY T. LUO 38
邮政通“信”系统
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