数字信号处理三级项目54页PPT
数字信号处理课件ppt
| rws (k ) |2
2 w
1 dz 1 C Sss ( z) H opt ( z)S xs ( z ) z 2πj
通过前面的分析, 因果维纳滤波器设计的一般方法可以按 下面的步骤进行：
(1) 根据观测信号x(n)的功率谱求出它所对应的信号模型的
传输函数，即采用谱分解的方法得到B(z)。 S xs ( z) (2) 求 B( z 1 ) 的Z反变换，取其因果部分再做Z变换，即 S xs ( z ) 舍掉单位圆外的极点，得 B( z 1 ) (3) 积分曲线取单位圆，应用（2.3.38）式和（2.3.39）式，计 算Hopt(z), E［|e(n)|2］min。
1 ˆ' rxx (m) N
N |m|1
n 0
x ( n ) x ( n m)
平稳随机序列通过线性系统：
y (n)
k
h( k ) x ( n k )
k
m y E[ y (n )]
h(k ) E[ x(n k )]
k
ryy (m)
m0
k=0, 1, 2, …
利用白化x(n)的方法求解维纳-霍夫方程:
x(n)=s(n)+υ (n)
H(z) (a)
ˆ y ( n) s ( n)
x(
x(n)
1 B( z )
w(n)
G(z) (b)
ˆ y ( n) s ( n)
x(
图2.3.5 利用白化x(n)的方法求解维纳-霍夫方程
D (m)
2 x
rxx (m)
2 x (m)
数字信号处理 教案PPT课件
2、单位阶跃序列u(n)
u(n) 10
n0 n0
11
(n)与u(n)的关系？
(n)u(n)u(n1)
n
u(n)(m) 或u(n)(nk)
m
k0
12
3． 矩形序列RN(n)
1 0nN1 RN(n)0 其它 n
13
矩形序列与单位阶跃列 序的关系：
R N (n)u(n)u(nN ) 矩形序列与单位序列的 关系：
3
数字信号处理的应用
通信 语音 图像、图形 医疗 军事 ……
4
第1章 时域离散信号和时域离散系统
掌握常见时域离散信号的表示及运算。 掌握时域离散系统的线性、时不变性、因
果性及稳定性的含义及判别方法。 掌握采样定理。
5
1.1 引 言
信号的定义： 载有信息的，随时间变化的物理量或
绪论
数字信号处理的对象是数字信号. 数字信号处理是采用数值计算的方法完成
对信号的处理.1整Fra bibliotek概述概况一
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概况二
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概况三
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2
数字信号处理的特点
灵活性 高精度和高稳定性 便于大规模集成 可以实现模拟系统无法实现的诸多功能
刻的序列值逐项对应相加和相乘。
19
20
2． 移位
移位序列x(n－n0) ，当n0>0时, 称为x(n)的
延时序列；当n0<0时，称为x(n)的超前序列。 例3 已知x(n)波形，画出x(n-2)及x(n+2)波形图。
21
数字信号处理ppt课件
三.自相关函数与 自协方差函数的性质
24
性质1 :相关函数与协方差函数的关系
Cxx m rxx m mx 2
Cxy m rxy m m*xmy
当 mx 0
Cxx m rxx m Cxy m rxy m
25
性质2：均方值、方差与相关函数和协方差函数
rxx
0
E
xn
2
Cxx 0 rxx 0 mx 2
五、功率谱密度
44
维纳——辛钦定理
1． 复频域
rxx
(m)
1
2
j
c Sxx (z)zm1dz,
Sxx
(z)
m
rxx
(m)z
m
C (Rx , Rx )
45
2. 频域
{ rxx(m)
1
2
Pxx (e j )e jm d
2
Pxx (e j ) rxx (m)e jm
m
46
3．性质
实平稳随机信号 rxx m rxx m
rxx m E x x n1 n1m
x1x2 p x1 , x2 ; m dx1dx2
18
自协方差函数
Cxx (m) E (xn1 mx )*(xn2 mx ) E (xn1 mx )*(xn1m mx )
rxx m mx 2
19
对于均值为零的随机过程 rxx m Cxx m
①偶函数
Pxx e j Pxx e j
②实函数
Pxx e j Pxx e j
③极点互为倒数出现
Sxx
z
Sxx
1 z
47
④功率谱在单位圆上的积分等于平均功率
E
x2
《数字信号处理技术》PPT课件
§14.4 信号的截断、能量泄露
周期延拓后的信号与真实信号是不同的，下面从数学的角 度来看这种处理带来的误差情况。
设有余弦信号x(t)，用矩形窗函数w(t)与其相乘，得到截 断信号：y(t) =x(t)w(t)
将截断信号谱 XT(ω)与原始信号谱X(ω)相比较可知，它已 不是原来的两条谱线，而是两段振荡的连续谱. 原来集中在f0处
a) 多种多样的工业用计算机。
§14.1 数字信号处理概述
2) 计算机软硬件技术发展的有力推动
b) 灵活、方便的计算机虚拟仪器开发系统
§14.1 数字信号处理概述
案例：铁路机车FSK信号检测与分析
京广线计划提速到200公里/小时 合作任务：机车状态信号识别(频率解调)
§14.2 模数(A/D)和数模(D/A)
§14.3 采样定理
2 采样定理
A/D采样前的抗混迭滤波：
对象
物理信号
传 感 器
电信号
放 大 调 制
电信号
A/D 转换
数字信号
展开
放大
低通滤波 (0~Fs/2)
§14.3 采样定理
用计算机进行测试信号处理时，不可能对无限长的 信号进行测量和运算，而是取其有限的时间片段进行分析， 这个过程称信号截断。
1、数字信号处理的主要研究内容
数字信号处理主要研究用数字序列来表示测试信号，并 用数学公式和运算来对这些数字序列进行处理。内容包括数字 波形分析、幅值分析、频谱分析和数字滤波。
A
X(0)
X(1)
0
t
X(2)
E
1 N
X
i
X(3)
X(4)
数字信号处理第三版共107页PPT
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工ห้องสมุดไป่ตู้， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
数字信号处理三级项目
燕山大学多频窄带数字信号处理仿真系统设计学生所在学院：信息学院学生所在班级：电子信息工程2班课程名称：数字信号处理学生姓名：姜升殿、李林、刘鹏、左园叶、陈敏、黄品程指导教师：陈书贞日期：2014.12.202014年12月多频窄带数字信号处理仿真系统设计姜升殿、李林、黄品程、刘鹏、左园叶、陈敏摘要本文主要是实现在TC2.0的环境下利用C语言实现多频窄带数字信号处理仿真系统。
系统功能包括信号采集、信号时域及频域分析、FIR滤波器设计、数字信号滤波，在本文中主要设计四种滤波系统：低通滤波系统、高通滤波系统、带通滤波系统、带阻滤波系统。
在FIR滤波器设计时使用的是窗函数设计的方法，涉及四种窗函数，分别是矩形窗、哈明窗、汉宁窗、布莱克曼窗。
最后本文对设计的系统程序进一步改进，使之可以完成信号模拟到数字的转换功能、根据数字滤波器指标自动完成滤波器设计的功能、四种滤波功能以及个步骤的时域频域图形绘制。
关键词：多频窄带数字信号处理仿真系统、FIR滤波器、C语言、TC2.0前言:本次数字信号三级项目是教改后用于帮助同学理解数字信号的理论和提高处理解决问题的能力而设立的，主要是利用数字信号的理论结合编程实现一个多频窄带数字信号处理仿真系统设计。
目前的软件解决数字信号处理的有很多，比较好的是MATLAB，其强大的数字图像处理能力为我们提供了很好的处理环境，但是由于其处理都是集成的，同时给我们的使用带来一定的不便性，对于我们理解信号处理过程和定制我们需要的信号处理软件没有参考价值。
故我们选择利用tc2.0环境下的C语言进行系统设计与编写，预期实现信号的采集、信号时域及频域分析、FIR滤波器设计、数字信号滤波等功能的多频窄带数字信号处理软件仿真系统。
项目组分工：组长姜升殿，负责程序的编写和调试以及报告和汇报ppt的部分制作；组员李林，负责报告主要编写；组员陈敏，负责汇报ppt的主要制作；组员黄品程，负责部分程序的编写；组员左园叶，负责报告的理论部分整理；组员刘鹏，负责报告的理论部分整理。
数字信号处理导论绪论PPT学习教案
第40页/共59页
Why digital?
(7) Error Correcting Codes Data retrieval and transmission systems suffer from a number of potential
resistors, capacitors and operational amplifiers will change along with temperature, humidity
Digital system：will show no variation with temperature
throughout their guaranteed operation range.
第10页/共59页
3. 数字信号处理的理论
基 础
数学: 微积分, 线性代数, 概率, 随 机过程, 数论, 近世代数
信号与系统, 计算机
现代通信原理、现代控制理论
发 模式识别、最优化、神经网络 展 系统辨识、 振动测试
生物医学工程
第11页/共59页
1. 信号抽样与采集理论;
2. 信号分析理论: Z变换, 离散傅里叶变换
汽车电子
第32页/共59页
汽车电子
中国每年的汽车产量和销量 已超过1000万辆，成为世界 汽车大国，发展速度居世界 第一。来自IC Insight的数据 显示，全球平均每辆汽车中 的电子器件价值从1990年的 672美元提升至2004年的2132 美元。预计2010年每辆汽车 中的电子器第33页件/共5占9页 总价值将由 2001年的23%增加到35%，而
数字信号处理三级项目报告材料
数字信号处理三级项目报告Report of Discussion on Digital Signal Processing摘要本三级项目要求使用C或C++利用数字信号处理知识设计并实现一个具有信号采集、信号时域及频域分析、FIR滤波器设计、数字信号滤波等功能的多频窄带数字信号处理软件仿真系统。
通过课程研究项目的实施，加深对数字信号处理基础知识理解的基础上，初步具备运用所学知识进行信号处理的能力，将学生的计算机操作能力、分析能力、软件设计能力与应用实践结合起来，引导学生由浅入深地掌握数字信号处理理论与开发工具，初步具备实际应用的信号处理软件开发与制作基础。
目录摘要 (I)1系统整体设计思想 (1)2连续信号时域采集模拟实现模块 (1)2.1将模拟多频窄带信号理想采样转换为数字信号 (1)2.2采样过程 (1)3输入信号的频域分析模块 (1)3.1DFT对信号进行谱分析 (1)3.2信号的时域分析 (2)3.3信号的频域分析 (2)3.4DFT的高分辨率频谱与高密度频谱之间的区别 (2)3.5 谱分析的误差及改进方法 (3)4FIR滤波器设计模块 (4)设计方法如下： (4)4.1线性相位法 (4)4.1.1第一类线性相位： (4)4.1.2线性相位FIR数字滤器的零点分布特点 (6)4.2理想低通滤波器的逼近 (7)4.3窗函数设计法原理 (8)4.3.1窗函数法设计FIR滤波器的步骤 (9)4.3.2加窗处理对矩形频率响应的影响 (9)5输入信号的滤波处理及结果分析模块 (10)1系统整体设计思想a)信号采集：将模拟单频或多频窄带信号（可由多个正弦信号叠加）模拟信号理想采样转换为数字信号b)信号的时域波形：观察输入信号的时域波型。
c) 信号频域分析：采用DFT或FFT对信号进行频谱分析，观察信号的频谱分布特性；观察DFT的高分辨率频谱与高密度频谱之间的区别。
d) 设计FIR滤波器：利用窗函数方法设计FIR滤波器，观察不同窗函数的选取对滤波器性能的影响。
《数字信号处理讲》PPT课件
根本概念
信号
• 信号是信息的载体 • 信号是信息的表现形式 • 信息那么是信号的具体内容 交通灯信号传递的信息：红灯停而绿灯行
5
信号分类
根本概念
时间和幅 度都是连 续数值的
信号
时间和幅 度都离散 化的信号
6
根本概念
常用根本信号
正弦信号 锯齿信号
复指数信号
方波信号
7
信号采集
信号是如何被采集的呢？
30
翻转运算
信号处理
2n1, n≥1 x(n)0, n＜1
信号X(-n)为多少呢？
2n1, n≤1
x(n) 0,
n＞1
31
累加运算
信号处理
设序列为x(n)，那么序列
n
y(n) x(k) k
定义为对x(n)的累加，表示将n 以前的所
有x(n)值求和。
32
差分运算
信号处理
•前向差分：将序列先进展左移，再相减 •Δx(n) = x(n+1)- x(n)
《数字信号处理讲》PPT 课件
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目录
➢ 根本概念 ➢ 信号采集 ➢ 信号处理
2
2n, n＜0
y(n) n1,
n≥0
信号X(n)与信号Y(n)和为多少呢？
2n, x(n)y(n) 32,
2n1n1,
n＜1 n1 n≥0
20
和运算
信号处理
2n, x(n)y(n) 32,
【精品】PPT课件 数字信号处理(Digital Signal Processing)共41页
•
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
•
47、采菊东篱下，悠然见南山。
•
48、啸傲东轩下，聊复得此生。
•
49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
•
50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
数字信号处理DigitalSignalProcessing课件
re j eTs e jTs
得到：
r eTs
Ts
s与z
z re j |r1 e j
Ts 2 f fs
X (e j ) x(n)e jn n
离散时间序列旳 傅里叶变换，
DTFT
Im[ z ]
z 平面
0 Re[z]
z 平面 Im[z]
r 1
0 Re[z]
Ts 2 f fs
n0
if az1 1, that is z a
ROC
then X (z) 1 1 az1
X (z) z za
a1
例2：x(n) anu(n 1)
{ u(n 1)
1 n 1,,
0 其他
1
X (z) an zn 1 (a1z)n
n
n0
1
1
1 a
1 z
z
z a
ROC : a1z 1, z a
极零分析旳应用
1. 稳定性: 鉴别条件1：
h(n)
n0
h(n) l1
稳定性: 鉴别条件2 ：
| pk | 1, k 1,, N
全部极点都 必需在单位
圆内！
证明： H (z) N ck z k 1 z pk
p N
n
h(n) ck k
k 1
p
N
n
h(n)
ck k
n0
n0 k 1
x(n)zn zm1dz
c
c
n0
x(n) zmn1dz c n0
z re j
x(n) rmn1e j(mn1)dz n
dz rje jd x(n)rmn j e j(mn)d n
X (z)zm1dz x(n)r mn j e j(mn) d
数字信号处理ppt课件
4
Signal-----
• An indicator, such as a gesture or colored light, that serves as a means of communication.See Synonyms at gesture
• 信号：一种用作通讯交流手段的指示，比如一种手势或有色 的光参见 gesture
• the center is too bright, while the border is too dark
13
•a great example of how DSP can improve the
understandability of data.
• Digital filtering was able to convert the raw image (on the left) into a processed image (on the right).
• Suppose we attach an analog-to-digital converter to a computer, and then use it to acquire a chunk of real world data. DSP answers the question: What next?
• A message communicated by such means. • 信号：用这种手段传达的信息 • Electronics An impulse or a fluctuating electric quantity, such as
voltage, current, or electric field strength, whose variations represent coded information. • 【电子学】 电波：电脉冲或变化的电量，比如电压、电流或 电场强度，它们的变化表示着编码后的信息 • The sound, image, or message transmitted or received in telegraphy, telephony, radio, television, or radar. • 信号：由电报、电话、收音机、电视机或雷达传播或收到的 声音、影像或信息