数字信号处理知识点总结

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数字信号处理总结

数字信号处理总结

第二章 重要知识点
1、时域离散傅里叶变换 ① 定义式
X (e )
j n


x (n )e j n
② 满足条件
n


x(n)
2、时域离散傅里叶变换的性质
① FT的周期性
X (e j )
n


x (n )e j ( 2 M ) n , M为整数
② 序列移位 设 X(z)=ZT[x(n)], 则 ③ 乘指数序列 设 X(z)=ZT[x(n)],
R x-<|z|<R x+
ZT[x(n-n0)]= z-n0X(z), R x-<|z|<R x+ R x-<|z|<R x+
y(n)=anx(n),
则 ④ 序列乘n Y(z)=ZT[anx(n)] =X(a-1 z)
原位计算:利用同一存贮单元存贮蝶形计算输入、输出 数据的方法称为原位(址)计算。 原位计算可节省大量内存,使设备成本降低。 序列的倒序:对输入数据次序的变化可根据一个简单的位 对换规则进行(称为倒位序) 当把输入数据进行了重新排序,则输出结果是正确的次序 旋转因子的变化规律:
2、运算量比较
M级运算共需运算量为: 复数乘法: m(M)=(N/2) M=(N/2) log2 N 复数加法:
) FT [e j0n x ( n )] X ( e j ( 0 )
④ 共轭对称性 x(n) = xr(n) + jxi(n) x(n) = xe(n) + xo(n)






X(e jω) = Xe(e jω) + Xo(e jω)
X(ejω) = XR(ejω) + jXI(ejω)

(完整word版)数字信号处理复习总结

(完整word版)数字信号处理复习总结

绪论:本章介绍数字信号处理课程的基本概念。

0.1信号、系统与信号处理1.信号及其分类信号是信息的载体,以某种函数的形式传递信息。

这个函数可以是时间域、频率域或其它域,但最基础的域是时域。

分类:周期信号/非周期信号确定信号/随机信号能量信号/功率信号连续时间信号/离散时间信号/数字信号按自变量与函数值的取值形式不同分类:2.系统系统定义为处理(或变换)信号的物理设备,或者说,凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备都称为系统。

3.信号处理信号处理即是用系统对信号进行某种加工。

包括:滤波、分析、变换、综合、压缩、估计、识别等等。

所谓“数字信号处理”,就是用数值计算的方法,完成对信号的处理。

0.2 数字信号处理系统的基本组成数字信号处理就是用数值计算的方法对信号进行变换和处理。

不仅应用于数字化信号的处理,而且也可应用于模拟信号的处理。

以下讨论模拟信号数字化处理系统框图。

(1)前置滤波器将输入信号x a(t)中高于某一频率(称折叠频率,等于抽样频率的一半)的分量加以滤除。

(2)A/D变换器在A/D变换器中每隔T秒(抽样周期)取出一次x a(t)的幅度,抽样后的信号称为离散信号。

在A/D变换器中的保持电路中进一步变换为若干位码。

(3)数字信号处理器(DSP)(4)D/A变换器按照预定要求,在处理器中将信号序列x(n)进行加工处理得到输出信号y(n)。

由一个二进制码流产生一个阶梯波形,是形成模拟信号的第一步。

(5)模拟滤波器把阶梯波形平滑成预期的模拟信号;以滤除掉不需要的高频分量,生成所需的模拟信号y a(t)。

0.3 数字信号处理的特点(1)灵活性。

(2)高精度和高稳定性。

(3)便于大规模集成。

(4)对数字信号可以存储、运算、系统可以获得高性能指标。

0.4 数字信号处理基本学科分支数字信号处理(DSP)一般有两层含义,一层是广义的理解,为数字信号处理技术——DigitalSignalProcessing,另一层是狭义的理解,为数字信号处理器——DigitalSignalProcessor。

数字信号处理知识点

数字信号处理知识点

答:数字汇聚;远程会议系统;融合网络;数字图书馆;图像与文本合一的信息检索业务;多媒体通信;个 人信息终端 4、 数字信号处理器的实现方法?10’ 答:在通用的微型计算机上用软件实现;单片机实现;利用专门用于信号处理的可编程 DSP 芯片实现;利用 特殊用途的 DSP 芯片实现;用 FPGA 等可编程阵列产品实现;利用通用的计算机系统上加上加速卡来实现 5、数字信号处理器的结构特点? 答:哈佛结构及改进的哈佛结构;乘加流水线为核心的数据通路;片内片外两级存储体系;指令系统的多级 流水线;特殊的 DSP 指令 6、数字信号处理如何实现,或其特点或为什么 DSP 处理器与通用微处理器的相比较指令的执行速度快?6 点 答:系统主时钟频率大大提高;采用 RISC 精简指令系统;采用流水线并行执行指令结构;采用专用的硬件结 构加速指令的执行;采用先进的多总线结构与多种寻址方式;多字节的数据长度 7、设计一个实际应用的 DSP 系统的步骤? 答:首先,由性能一系列技术要求及应用要求选定芯片;其次,芯片选定后,系统硬件与软件的设计与调试 可同时进行;最后,利用硬件、软件的结果可以进行系统的集成,并进行系统的最后的试验与调试 8、哈佛结构与冯诺依曼结构相比有哪些优点? 答:哈佛结构是将数据和程序分别存储在不同相互独立的存储器中,每个存储器单独编址,独立访问;系统 设置了程序和数据总线,因此数据吞吐率提高一倍;而冯诺依曼结构则是指令、数据、地址存储在同一存储 器中,统一编址,因而取指令与取数据都访问同一存储器成为影响速度的瓶颈,使得数据吞吐率低 9、哈佛结构与流水线结构? 答:哈佛结构是并行运算,把程度和数据存储器分开,总线也分开,多组流水线并行工作; 流水线结构是指在流水线结构中,几条指令是并行执行,每条指令处于其执行过程中的不同状态 10、成为数字信号处理器的条件是什么? 答:必须能在一个指令周期内并行完成乘和累加这两个操作; 在进行算术运算的同时,可并行地完成数据的移动存储,并能自动修改地址指针; 具有高效的逻辑运算能力和程序分支跳转指令 11、数字系统中有哪几种因有限字长影响而引起的误差? 答:A/D 变换器将模拟输入信号变成一组离散电平时的量化效应;把系数用有限位二进制数表示时产生的量 化效应;在数字运算过程中,为限制位数而进行尾数处理以及防止溢出而压缩信号电平的有限字长效应,包 括低电平极限环振荡效应以及溢出振荡效应 12、研究有限长效应的目的? 答:如果数字信号处理是在通用计算机上实现时,字长已经固定,做误差分析为了知道结果的可信度,否则 要采取改进措施,但是一般计算机字长较长,可不考虑字长的影响 用专用硬件实现数字信号处理时,一般采用定点实现,涉及到硬件采用的字长问题,因而必须了解为达 到所需精度所必须选用的最小字长,以便在设备价格和达到精度之间作合适的折衷 ?13、用窗函数设计 FIR 滤波器的步骤?课本 P342 答:根据技术要求确定待求滤波器的单位取样响应 根据过渡带及阴带衰减的要求,选择窗函数的形式,并且估计窗口长度 N ,设待求滤波器的过渡带用 示,它近似于窗函数主辨宽度 计算滤波器的单位取样响应 验算技术指标是否满足要求。设计出的滤波器频率响应用下式计算 14、IIR 和 FIR 数字滤波器的比较? 答:1、在相同技术指标下,IIR 滤波器由于存在着输出对输入的反馈,所以可用比 FIR 滤波器较小的阶数满足指

dsp知识点总结

dsp知识点总结

dsp知识点总结一、DSP基础知识1. 信号的概念信号是指用来传输信息的载体,它可以是声音、图像、视频、数据等各种形式。

信号可以分为模拟信号和数字信号两种形式。

在DSP中,我们主要研究数字信号的处理方法。

2. 采样和量化采样是指将连续的模拟信号转换为离散的数字信号的过程。

量化是指将信号的幅度离散化为一系列离散的取值。

采样和量化是数字信号处理的基础,它们决定了数字信号的质量和准确度。

3. 傅里叶变换傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的方法,它可以将信号的频率分量分解出来,从而可以对信号进行频域分析和处理。

傅里叶变换在DSP中有着广泛的应用,比如滤波器设计、频谱分析等。

4. 信号处理系统信号处理系统是指用来处理信号的系统,它包括信号采集、滤波、变换、编解码、存储等各种功能。

DSP技术主要用于设计和实现各种类型的信号处理系统。

二、数字滤波技术1. FIR滤波器FIR滤波器是一种具有有限长冲激响应的滤波器,它的特点是结构简单、稳定性好、易于设计。

FIR滤波器在数字信号处理中有着广泛的应用,比如音频处理、图像处理等。

2. IIR滤波器IIR滤波器是一种具有无限长冲激响应的滤波器,它的特点是频率选择性好、相位延迟小。

IIR滤波器在数字信号处理中也有着重要的应用,比如通信系统、控制系统等。

3. 数字滤波器设计数字滤波器的设计是数字信号处理的重要内容之一,它包括频域设计、时域设计、优化设计等各种方法。

数字滤波器设计的目标是满足给定的频率响应要求,并且具有良好的稳定性和性能。

4. 自适应滤波自适应滤波是指根据输入信号的特性自动调整滤波器参数的一种方法,它可以有效地抑制噪声、增强信号等。

自适应滤波在通信系统、雷达系统等领域有着重要的应用。

三、数字信号处理技术1. 数字信号处理器数字信号处理器(DSP)是一种专门用于数字信号处理的特定硬件,它具有高速运算、低功耗、灵活性好等特点。

DSP广泛应用于通信、音频、图像等领域,是数字信号处理技术的核心。

数字信号处理知识点汇总

数字信号处理知识点汇总

数字信号处理知识点汇总数字信号处理是一门涉及多个领域的重要学科,在通信、音频处理、图像处理、控制系统等众多领域都有着广泛的应用。

接下来,让我们一同深入了解数字信号处理的主要知识点。

一、数字信号的基本概念数字信号是在时间和幅度上都离散的信号。

与模拟信号相比,数字信号具有更强的抗干扰能力和便于处理、存储等优点。

在数字信号中,我们需要了解采样定理。

采样定理指出,为了能够从采样后的信号中完全恢复原始的连续信号,采样频率必须至少是原始信号最高频率的两倍。

这是保证数字信号处理准确性的关键原则。

二、离散时间信号与系统离散时间信号可以通过序列来表示,常见的有单位脉冲序列、单位阶跃序列等。

离散时间系统则是对输入的离散时间信号进行运算和处理,产生输出信号。

系统的特性可以通过线性、时不变性、因果性和稳定性等方面来描述。

线性系统满足叠加原理,即多个输入的线性组合产生的输出等于各个输入单独作用产生的输出的线性组合。

时不变系统的特性不随时间变化,输入的时移会导致输出的相同时移。

因果系统的输出只取决于当前和过去的输入,而稳定系统对于有界的输入会产生有界的输出。

三、Z 变换Z 变换是分析离散时间系统的重要工具。

它将离散时间信号从时域转换到复频域。

通过 Z 变换,可以方便地求解系统的差分方程,分析系统的频率特性和稳定性。

Z 变换的收敛域决定了其特性和应用范围。

逆 Z 变换则可以将复频域的函数转换回时域信号。

四、离散傅里叶变换(DFT)DFT 是数字信号处理中的核心算法之一。

它将有限长的离散时间信号转换到频域。

DFT 的快速算法——快速傅里叶变换(FFT)大大提高了计算效率,使得在实际应用中能够快速处理大量的数据。

通过 DFT,可以对信号进行频谱分析,了解信号的频率成分和能量分布。

五、数字滤波器数字滤波器用于对数字信号进行滤波处理,分为有限冲激响应(FIR)滤波器和无限冲激响应(IIR)滤波器。

FIR 滤波器具有线性相位特性,稳定性好,但设计相对复杂。

《《数字信号处理》》

《《数字信号处理》》

《《数字信号处理》》一、数字信号处理的基础知识1. 数字信号处理的概念数字信号由一系列离散的数值组成,数字信号处理就是对这些数值进行采样、量化、编码等操作,使其成为计算机能够处理的数字信号。

具体来说,数字信号处理是对数字信号进行数学分析、滤波、变换和算法处理等操作的一种技术手段。

2. 数字信号处理的方法数字信号处理采用数字技术对信号进行处理,包括采样、量化、编码、滤波、变换和算法等。

数字技术的优势在于其能够快速、精确、稳定地处理信号,并且可在计算机、数字信号处理器等平台上进行。

3. 数字信号处理的流程数字信号处理的流程包括采样、量化、编码、滤波、变换和算法等过程。

其中,采样是将连续的信号转换为离散的信号;量化是将连续的模拟信号转换为离散的数字信号;编码是将数字信号转换为二进制信号;滤波是对数字信号进行低通、高通、带通滤波等处理;变换是对数字信号进行时域变换、频域变换等处理;算法是通过各种算法对数字信号进行加、减、乘、除、求最大值、最小值等计算操作。

二、数字信号处理的应用领域1. 通信领域数字信号处理在通信领域起着重要的作用。

通信领域中的数字信号处理包括数字调制、信道编码、信道估计、信道均衡、信号检测和解调等方面。

数字信号处理技术可以提高通信信号的质量和可靠性,并且可以提高通信系统的效率和容量。

2. 图像处理领域数字信号处理在图像处理领域也有广泛的应用。

图像处理领域中的数字信号处理包括图像压缩、图像增强、图像分割、图像恢复和图像识别等方面。

数字信号处理技术可以提高图像的清晰度、减少噪声干扰,并且可以实现图像的压缩和传输。

3. 音频处理领域数字信号处理在音频处理领域中也有重要的应用。

音频处理领域中的数字信号处理包括音频降噪、音频增强、音频编解码、音频合成和音频识别等方面。

数字信号处理技术可以提高音频的质量和清晰度,并且可以实现音频的压缩和传输。

4. 控制系统领域数字信号处理在控制系统领域中也有广泛的应用。

(完整版)数字信号处理知识点总结

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《数字信号处理》辅导一、离散时间信号和系统的时域分析(一) 离散时间信号(1)基本概念信号:信号传递信息的函数也是独立变量的函数,这个变量可以是时间、空间位置等。

连续信号:在某个时间区间,除有限间断点外所有瞬时均有确定值。

模拟信号:是连续信号的特例。

时间和幅度均连续。

离散信号:时间上不连续,幅度连续。

常见离散信号——序列。

数字信号:幅度量化,时间和幅度均不连续。

(2)基本序列(课本第7——10页)1)单位脉冲序列 2)单位阶跃序列 1,0()0,0n n n δ=⎧=⎨≠⎩1,0()0,0n u n n ≥⎧=⎨≤⎩3)矩形序列 4)实指数序列1,01()0,0,N n N R n n n N≤≤-⎧=⎨<≥⎩()n a u n 5)正弦序列6)复指数序列0()sin()x n A n ωθ=+()j n nx n e e ωσ=(3)周期序列1)定义:对于序列,若存在正整数使()x n N ()(),x n x n N n =+-∞<<∞则称为周期序列,记为,为其周期。

()x n ()xn N 注意正弦周期序列周期性的判定(课本第10页)2)周期序列的表示方法:a.主值区间表示法b.模N 表示法3)周期延拓设为N 点非周期序列,以周期序列L 对作无限次移位相加,即可得到()x n ()x n 周期序列,即()xn ()()i xn x n iL ∞=-∞=-∑ 当时, 当时,L N ≥()()()N x n xn R n = L N <()()()N x n xn R n ≠ (4)序列的分解序列共轭对称分解定理:对于任意给定的整数M ,任何序列都可以分解成()x n 关于共轭对称的序列和共轭反对称的序列之和,即/2c M =()e x n ()o x n()()(),e o x n x n x n n =+-∞<<∞并且1()[()()]2e x n x n x M n *=+-1()[()()]2o x n x n x M n *=--(4)序列的运算1)基本运算运算性质描述序列相乘12()()()()()y n x n x n y n ax n ==序列相加12()()()y n x n x n =+序列翻转 (将以纵轴为对称轴翻转)()()y n x n =-()x n 尺度变换(序列每隔m-1点取一点形成的序列)()()y n x mn =()x n 用单位脉冲序列表示()()()i x n x i n i δ∞=-∞=-∑2)线性卷积:将序列以y 轴为中心做翻转,然后做m 点移位,最后与对应点相()x n ()x n 乘求和——翻转、移位、相乘、求和定义式: 1212()()()()()m y n x m x n m x n x n ∞=-∞=-=*∑线性卷积的计算:A 、图解B 、解析法C 、不进位乘法(必须掌握)3)单位复指数序列求和(必须掌握)/2/2/2/2/2/21/2/2/2/2/2/2(1)/21()()/(2)1()()/(2)sin(/2)sin(/2)j N j N j N j N j N j N j N N j nj j j j j j j n j N e e e e e e e j ee e e e e e e j N e ωωωωωωωωωωωωωωωωωω------------=-----===---=∑如果,那么根据洛比达法则有2/k N ωπ=sin(/2)(0)(0)(()())sin(/2)N N k N N k N ωδδω===或可以结合作业题3.22进行练习(5)序列的功率和能量能量:2|()|n E x n ∞=-∞=∑功率:21lim |()|21NN n NP x n N →∞=-=+∑(6)相关函数——与随机信号的定义运算相同(二) 离散时间系统1.系统性质(1)线性性质定义:设系统的输入分别为和,输出分别为和,即1()x n 2()x n 1()y n 2()y n 1122()[()],()[()]y n T x n y n T x n ==统的输对于任意给定的常数、,下式成立a b 1212()[()()]()()y n T ax n bx n a y n by n =+=+则该系统服从线性叠加原理,为线性系统,否则为非线性系统。

数字信号处理主要知识点整理复习总结

数字信号处理主要知识点整理复习总结
16. 已知:
求出对应
的各种可能的序列的表达式。
解: 有两个极点,因为收敛域总是以极点为界,因此收敛域有以下三种情况: 三种收敛域对应三种不同的原序列。
时,
(1)当收敛域

,因为c内无极点,x(n)=0;
,C内有极点0,但z=0是一个n阶极点,改为求圆外极点留数,圆外极点有
数字信号处理课程 知识点概要
第1章 数字信号处理概念知识点
1、掌握连续信号、模拟信号、离散时间信号、数字信号的特点及相互关系(时间和幅度的连续性考量) 2、数字信号的产生; 3、典型数字信号处理系统的主要构成。
量化、编码 ——————
采样 ————
模拟信号
离散时间信号
数字信号
5、部分分式法进行逆Z变换 求极点 将X(z)分解成部分分式形式 通过查表,对每个分式分别进行逆Z变换 注:左边序列、右边序列对应不同收敛域 将部分分式逆Z变换结果相加得到完整的x(n)序列 6、Z变换的性质 移位、反向、乘指数序列、卷积
常用序列z变换(可直接使用)
7、DTFT与Z变换的关系
(a) 边界条件 时,是线性的但不是移不变的。
(b) 边界条件 时,是线性移不变的。

….
所以:
….
所以:
可见 是移一位的关系, 亦是移一位的关系。因此是移不变系统。
代入差分方程,得:
……..
所以:
因此为线性系统。
3. 判断系统是否是因果稳定系统。
Causal and Noncausal System(因果系统) causal system: (1) 响应不出现于激励之前 (2) h(n)=0, n<0 (线性、时不变系统) Stable System (稳定系统) (1) 有界输入导致有界输出 (2) (线性、时不变系统) (3) H(z)的极点均位于Z平面单位圆内(因果系统)
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数字信号处理第0章绪论1.数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。

2.DSP系统构成输入抗混叠滤波A/DDSP芯片D/A平滑滤波输出输入信号首先进行带限滤波和抽样,然后进行A/D(Analog to Digital)变换将信号变换成数字比特流。

根据奈奎斯特抽样定理,为保证信息不丢失,抽样频率至少必须是输入带限信号最高频率的2倍。

DSP芯片的输入是A/D变换后得到的以抽样形式表示的数字信号。

3.信号的形式(1)连续信号在连续的时间范围内有定义的信号。

连续--时间连续。

(2)离散信号在一些离散的瞬间才有定义的信号。

离散--时间离散。

4.数字信号处理主要包括如下几个部分(1)离散时间信号与系统的基本理论、信号的频谱分析(2)离散傅立叶变换、快速傅立叶变换(3)数字滤波器的设计第一章离散时间信号一、典型离散信号定义1.离散时间信号与数字信号时间为离散变量的信号称作离散时间信号;而时间和幅值都离散化的信号称作为数字信号。

2.序列离散时间信号-时间上不连续上的一个序列。

通常定义为一个序列值的集合{x(n)},n 为整型数,x(n)表示序列中第n 个样值,{·}表示全部样本值的集合。

离散时间信号可以是通过采样得到的采样序列x(n)=x a (nT),也可以不是采样信号得到。

二.常用离散信号1.单位抽样序列(也称单位冲激序列))(n δ⎩⎨⎧≠==0,00,1)(n n n δδ(n):在n=0时取值为12.单位阶跃序列)(n u ,⎩⎨⎧<≥=0,00,1)(n n n u 3.矩形序列,⎩⎨⎧=-≤≤=其它n N n n R N ,010,1)(4.实指数序列,)()(n u a n x n =,a 为实数5.正弦型序列)sin()(φω+=n A n x 式中,ω为数字域频率,单位为弧度。

15On 1-10()0sin nω()t 0sin Ω16.复指数序列nj e n x )(0)(ωσ+=7.周期序列如果对所有n 存在一个最小的正整数N ,使下面等式成立:)()(N n x n x +=,则称x(n)为周期序列,最小周期为N 。

三.序列的运算(一)基本运算离散时间信号(即序列)的基本运算包括移位、反折、求积、乘积、差分运算和尺度变换,下面分别介绍。

1.序列的移位设某一序列为()x n ,若0m >,则()x n m -表示序列()x n 整体右移了m 个样点形成的新序列,也称()x n m -是()x n 的m 个样点的延迟。

此时()x n m +表示序列()x n 整体左移了m 个样点形成的新序列,也称()x n m +是()x n 的m 个样点的超前。

例如,()x n 如图(a )所示,则(2)x n -和(2)x n +分别如图(b )和图(c )所示。

序列的移位2.序列的反折设某一序列为()x n ,则()x n -是以0n =为对称轴将序列()x n 水平翻转,()x n -称为序列()x n 的反折。

若()x n 如图(a )所示,则()x n -如图(b )所示。

序列的反折3.序列的求和()x n 与()y n 两个序列之和是指两个序列同序号(即n 相同)的序列值逐项对就相加构成一个新的序列()z n ,表示为()()()z n x n y n =+【例1】已知1(),1()20,1n n x n n ⎧≥-⎪=⎨⎪<-⎩,1(),0()21,0n n y n n n ⎧≥⎪=⎨⎪+<⎩,求()()x n y n +解:根据序列求和定义,得11(),02()()()2,11,1n n z n x n y n n n n -⎧≥⎪⎪=+=⎨ =-⎪⎪+<-⎩()x n 、()y n 和()()x n y n +的图形分别如图(a )、(b )和(c )所示。

序列的求和4.序列的乘积()x n 与()y n 两个序列的乘积是指两个序列同序号(即n 相同)的序列值逐项对就相乘构成一个新的序列()z n ,表示为()()()z n x n y n =⋅【例2】已知1(),1()20,1n n x n n ⎧≥-⎪=⎨⎪<-⎩,1(),0()21,0n n y n n n ⎧≥⎪=⎨⎪+<⎩求()x n 与()y n 的乘积()()x n y n ⋅。

解:根据序列乘积的定义可得1(),0()()()40,0n n z n x n y n n ⎧≥⎪=⋅=⎨⎪<⎩另外,序列还可以与标量α相乘,定义为()()y n x n α=⋅序列()x n 与标量α相乘相当于()()y n x n α=⋅中每一个样值是相同序号(即n 相同)的()x n 样值的α倍。

5.尺度变换(1)抽取序列)(mn x 是)(n x 序列每隔m 点取一点形成的,相当于时间轴n 压缩了m 倍。

(2)插值序列⎪⎭⎫ ⎝⎛m n x 是)(n x 序列相邻抽样点间补(m -1)个零值点,表示零值插值。

(二)其它计算1.累加(等效积分)∑-∞==nk k x n y )()(2.差分运算(1)前向差分)()1()(n x n x n x -+=∆(2)后向差分)1()()(--=∇n x n x n x3.卷积∑∞-∞=-=*=m m n h m x n h n x n y )()()()()(设x(n)和h(n)两序列的长度分别是N 和M ,线性卷积后的序列长度为(N +M -1)。

四.时域离散系统1.线性系统:满足叠加原理的系统。

判定公式:则:例:)792sin()()(ππ+=n n x n y 是线性系统。

证:)792sin()()(11ππ+=n n x n y )792sin()()(22ππ+=n n x n y )792sin()]()([)]()([22112211ππ++=+n n x a n x a n x a n x a T )792sin()]()([)()(22112211ππ++=+n n x a n x a n y a n y a 由上式得:)()()]()([22112211n y a n y a n x a n x a T +=+2.时不变系统(移不变系统):判定公式:若[()]()T x n Y n =,则[()]()T x n k Y n k -=-例:bn ax n y +=)()(证:bn n ax n n x T +-=-)()]([00bn n ax n n x T +-=-)()]([00bn n ax n n y +-=-)()(00由上式得:)]([)(00n n x T n n y -=-3.线性移不变系统设系统的输入序列为x(n),它可以表示为单位取样序列的移位加权和,即:()()()m x n x m n m δ+∞=-∞=-∑那么,系统对应的输出为:()()()()[]m y n T x n T x m n m δ+∞=-∞⎡⎤==-⎢⎥⎣⎦∑如果该系统是一线性移不变系统,根据其线性则有:()()()()()m m y n T x m n m x m T n m δδ+∞+∞=-∞=-∞=-=-⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦∑∑又根据移不变性和h(n)定义,则有:冲激响应:()[()]h n m T n m δ-=-所以此时系统输出为:()()*()y n x n h n =,()()()Y j X j H j ωωω=,()()()Y z X z H z =4.稳定系统:有界的输入产生的输出也有界的系统,即:若|()|x n <∞,则|()|y n <∞线性移不变系统是稳定系统的充要条件:|()|n h n ∞=-∞<∞∑5.因果系统:0n 时刻的输出0()y n 只由0n 时刻之前的输入0(),x n n n ≤决定线性移不变系统是因果系统的充要条件:()0,0h n n =<(1)对于连续时间系统:t=t1的输出y(t1)只取决于t≤t1的输入x(t≤t1)时,则此系统为因果系统,(2)对于离散时间系统:n=n1的输出y(n1)只取决于n≤n1的输入x(n≤n1)时,则此系统为因果系统,例:(1)y(t)=x(sin(t))不是因果系统,因为y(-π)=x(0),表明y(t)在一段时间内可能取决于未来的x(t)。

(2)y (t )=x (t )cos (t+1)是因果系统,cos (t+1)是时变函数,相当于一个已知的函数波形,所以x (t )的当前值影响了y (t )的当前值。

6.稳定因果系统:同时满足上述两个条件的系统。

线性移不变系统是因果稳定系统的充要条件:|()|n h n ∞=-∞<∞∑,()0,0h n n =<或:H(z)的极点在单位园内H(z)的收敛域满足:||,1x x z R R --><第二章采样定理连续时间信号的处理往往是通过对其采样得到的离散时间序列的处理来完成的。

1.实际抽样与理想抽样x a (t )ot(a )(b )x a (t ))(ˆa t xTp (t )tttt(c )(e )(d )( f )s (t )x p (t ))(ˆa t xoo o o τT1T)()()(ˆt s t x t xa a ⋅=)()()(ˆnT t nT x t xa n a -=∑∞-∞=δ2.理想采样信号的频谱)()()(ˆt s t x t xa a ⋅=dte t s j S dte t x j X t j t j a a Ω-∞∞-Ω-∞∞-⎰⎰=Ω=Ω)()()()()()(21)(ˆΩ*Ω=Ωj S j X j X aa π∑∞-∞=-Ω=Ωk a aTjkj X Tj X )2(1)(ˆπΩ c -Ω cX a (j Ω )P (j Ω )-Ω sΩ sΩΩX a (j Ω )ΩX a (j Ω )ΩΩ c Ω s( a )( b )( c )( d )^^2sΩ0-Ω s Ω s-Ω sδ2s Ω2s Ω由上图可知:当Ωs ≥2Ωc 时,采样信号的频谱不产生重叠,通过理想滤波器,信号可以无失真地复现出来,这种情况称过采样;如果Ωs <2Ωc ,采样信号的频谱出现重叠,信号产生失真,称不足采样,这种频谱的重叠称混淆。

3.抽样的恢复⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧Ω≥ΩΩ<Ω=Ω2||02||)(ssT j G0X a (j Ω )Ω^G (j Ω )x a (t )y a (t )G (j Ω )Ω-π/ Tπ/ T 0X a (j Ω )Ω( a )( b )( c )( d )^4.奈奎斯特取样定理(1)对连续信号进行等间隔采样形成采样信号,采样信号的频谱是原连续信号的频谱以采样频率为周期进行周期性的延拓形成的。

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