数字信号处理绪论和第一章PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
-时域连续信号系统（模拟信号系统） -时域离散信号系统
- 数字信号系统
③ 基本概念-------信号处理
用系统对含有信息的信号进行处理（变换）,以
获得人们所希望的信号，从而达到提取信息，
便于利用的一门学科。
C
信号处理的分类：
- 模拟ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ号处理
xa(t)
R ya(t)
- 数字信号处理
x(n)
（实质：数值运算）
• 通信- GSM/蜂窝电话，CDMA • 电子学/IT（信息技术） - 许多基于DSP的应用 • 娱乐- 音乐, 音频, 多媒体,DVD,DV • 语音分析– 声控设备、语音合成 • 成像、图像处理 • 工业控制/科学研究– X射线测谱学, 化学分析(FT谱测定), • 医学- 正电子X射线层析, 核磁共振 • 军事- 雷达设计、侦察卫星
1.2时域离散信号----概念 时间离散，幅值连续的信号。又可称为序列。
序列：对模拟信号x a ( t ) 进行等间隔采样，采样间隔为T，
得到
x a(t)t n Tx a(n T ) n
称为时域离散信号。简写为x(n)
n取整数，非整数时无定义
1.2时域离散信号----表示方法
a. 公式法
x(n)e0.0n 2co0.s5n()
1）单位采样序列
(n)
1 0
n0 n0
2）单位阶跃序列
1 n 0 u(n) 0 n 0
(n ) u (n ) u (n 1 )
u ( n ) ( n m )( n )( n 1 )( n 2 ) ...
m 0
n
(k)
两者关系？
k
3）矩形序列
1 0nN1 RN(n)0 其它n 与其他序列的关系
R N (n ) u (n ) u (n N )
N 1
R N ( n ) ( n m ) ( n ) ( n 1 ) ... [ n ( N 1 ) ] m 0
4）实指数序列
x(n)anu(n) a 为实数
5）正弦序列
x (n ) A s in (0 n )
模拟正弦信号：
绪论
数字信号处理的基本概念 数字信号处理系统的基本组成 数字信号处理的实现方法 数字信号处理特点和应用
① 基本概念-------信号
信号是信息的物理表现形式 / 传递信息的函数 。
•一维信号、二维信号、多维信号 ---一维时间信号
信号的分类
•周期信号和非周期信号
•确定信号和随机信号
•能量信号和功率信号
第一章时域离散信号与系统
时域离散信号的表示方法和典型信号 线性时不变系统的因果性和稳定性 系统的输入输出描述法 线性常系数差分方程的解法 模拟信号数字处理方法
本章作业练习
P25:
2 3 4 5（1）（5）（8） 6（2）（3）（4） 7 8(1) 11
1、时域离散信号的表示方法和典型信号
例：x(n)sin(n)sin[(n8)]
4
4
因此，x(n)是周期为N=8的 周期序列
正弦序列一定是周期序列吗？
讨论一般正弦序列的周期性
x (n ) A s in (0 n )
x ( n N ) A s i n [ 0 ( n N ) ] A s i n ( 0 n 0 N ) 要 使 x ( n N ) x ( n ) ， 即 x ( n ) 为 周 期 为 N 的 周 期 序 列
x a (t) A s in ( t)
x ( n ) x a ( t)t n T A s i n ( n T )
0 T /fs
0 ： 数 字 域 频 率 ： 模 拟 域 频 率
T： 采 样 周 期 fs： 采 样 频 率
数字域频率是模拟域频率对采样频率的归一化频率
6）复指数序列
x (n ) e ( j 0 )n e n e j 0 n e n c o s (0 n ) j e n s i n (0 n ) 0 为数字域频率
本课程的性质、主要内容、课程目标和课程安排
性质：专业基础课 讲授内容：（共七章）
第一章 时域离散信号和时域离散系统 第二章 时域离散信号和系统的频域分析 第三章 离散傅里叶变换 第四章 快速傅里叶变换 第五章 时域离散系统的基本网络结构与状态变量分析法 第六章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 第七章 有限脉冲响应数字滤波器的设计
y(n)
a
延时
DSP系统的基本组成
对模拟信号进行数字处理：
xa(t)前置预 滤波器
A/D x(n) 数字 y(n) D/A
模拟 ya(t)
转换器
信号
转换器 滤波器
处理器
DSP系统的实现方法
软件实现法 硬件实现法 DSP芯片法
DSP的特点和应用
- 高灵活性 - 高精度 - 高稳定性
易大规模集成、时分复用、可获高性能指标、可 进行多维处理等
b. 集合法
x ( n ) 0 0 . 40 . 7 80 0 . 0 90 8 . 3 5 9 4 2
c. 单位采样序列的移位加权和表示法
x (n ) m x ( m )(n m ) ，其 (n m ) 中 1 0 ,,n n m m
d. 图示法
1.2.1几种典型序列
•时域连续信号、时域离散信号和数字信号
按自变量与函数值的取值形式不同分类：
时域连 续信号
时间 连续
时域离 散信号
数字 信号
离散 离散
幅度 连续 连续 离散
② 基本概念-------系统
将信号进行处理（或变换）以达到人们要求的 各种设备。系统可以是硬件的，也可以是软件 编程实现的。
系统的分类（按所处理的信号种类不同分类）
课程安排
1、总课时48+实验课时16（8次课） 2、考核：期末闭卷70%，平时成绩30%
平时成绩：考勤（10分） 平时作业（10分） 实验（10分）
3、问题：课堂、课后、电子邮件
课程目标：
1. 掌握DSP的基本概念、基本理论和基本方法 2. 为以后学习DSP系统设计、数字通信、数字语音和现 代数字信号处理等课程打下良好的基础
x (数n ) 时 注e 意( ，j 只0 )n 有才 当是e ω一n 0个为e j 序常0 n
列，它是否具有周期性， 还有待讨论。
例：x(n)=0.9nej3n
7）周期序列
若对所有n存在一个最小的正整数N，满足
x ( n ) x ( n N ) n
则称序列x(n)是周期性序列，周期为N。
- 数字信号系统
③ 基本概念-------信号处理
用系统对含有信息的信号进行处理（变换）,以
获得人们所希望的信号，从而达到提取信息，
便于利用的一门学科。
C
信号处理的分类：
- 模拟ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ号处理
xa(t)
R ya(t)
- 数字信号处理
x(n)
（实质：数值运算）
• 通信- GSM/蜂窝电话，CDMA • 电子学/IT（信息技术） - 许多基于DSP的应用 • 娱乐- 音乐, 音频, 多媒体,DVD,DV • 语音分析– 声控设备、语音合成 • 成像、图像处理 • 工业控制/科学研究– X射线测谱学, 化学分析(FT谱测定), • 医学- 正电子X射线层析, 核磁共振 • 军事- 雷达设计、侦察卫星
1.2时域离散信号----概念 时间离散，幅值连续的信号。又可称为序列。
序列：对模拟信号x a ( t ) 进行等间隔采样，采样间隔为T，
得到
x a(t)t n Tx a(n T ) n
称为时域离散信号。简写为x(n)
n取整数，非整数时无定义
1.2时域离散信号----表示方法
a. 公式法
x(n)e0.0n 2co0.s5n()
1）单位采样序列
(n)
1 0
n0 n0
2）单位阶跃序列
1 n 0 u(n) 0 n 0
(n ) u (n ) u (n 1 )
u ( n ) ( n m )( n )( n 1 )( n 2 ) ...
m 0
n
(k)
两者关系？
k
3）矩形序列
1 0nN1 RN(n)0 其它n 与其他序列的关系
R N (n ) u (n ) u (n N )
N 1
R N ( n ) ( n m ) ( n ) ( n 1 ) ... [ n ( N 1 ) ] m 0
4）实指数序列
x(n)anu(n) a 为实数
5）正弦序列
x (n ) A s in (0 n )
模拟正弦信号：
绪论
数字信号处理的基本概念 数字信号处理系统的基本组成 数字信号处理的实现方法 数字信号处理特点和应用
① 基本概念-------信号
信号是信息的物理表现形式 / 传递信息的函数 。
•一维信号、二维信号、多维信号 ---一维时间信号
信号的分类
•周期信号和非周期信号
•确定信号和随机信号
•能量信号和功率信号
第一章时域离散信号与系统
时域离散信号的表示方法和典型信号 线性时不变系统的因果性和稳定性 系统的输入输出描述法 线性常系数差分方程的解法 模拟信号数字处理方法
本章作业练习
P25:
2 3 4 5（1）（5）（8） 6（2）（3）（4） 7 8(1) 11
1、时域离散信号的表示方法和典型信号
例：x(n)sin(n)sin[(n8)]
4
4
因此，x(n)是周期为N=8的 周期序列
正弦序列一定是周期序列吗？
讨论一般正弦序列的周期性
x (n ) A s in (0 n )
x ( n N ) A s i n [ 0 ( n N ) ] A s i n ( 0 n 0 N ) 要 使 x ( n N ) x ( n ) ， 即 x ( n ) 为 周 期 为 N 的 周 期 序 列
x a (t) A s in ( t)
x ( n ) x a ( t)t n T A s i n ( n T )
0 T /fs
0 ： 数 字 域 频 率 ： 模 拟 域 频 率
T： 采 样 周 期 fs： 采 样 频 率
数字域频率是模拟域频率对采样频率的归一化频率
6）复指数序列
x (n ) e ( j 0 )n e n e j 0 n e n c o s (0 n ) j e n s i n (0 n ) 0 为数字域频率
本课程的性质、主要内容、课程目标和课程安排
性质：专业基础课 讲授内容：（共七章）
第一章 时域离散信号和时域离散系统 第二章 时域离散信号和系统的频域分析 第三章 离散傅里叶变换 第四章 快速傅里叶变换 第五章 时域离散系统的基本网络结构与状态变量分析法 第六章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 第七章 有限脉冲响应数字滤波器的设计
y(n)
a
延时
DSP系统的基本组成
对模拟信号进行数字处理：
xa(t)前置预 滤波器
A/D x(n) 数字 y(n) D/A
模拟 ya(t)
转换器
信号
转换器 滤波器
处理器
DSP系统的实现方法
软件实现法 硬件实现法 DSP芯片法
DSP的特点和应用
- 高灵活性 - 高精度 - 高稳定性
易大规模集成、时分复用、可获高性能指标、可 进行多维处理等
b. 集合法
x ( n ) 0 0 . 40 . 7 80 0 . 0 90 8 . 3 5 9 4 2
c. 单位采样序列的移位加权和表示法
x (n ) m x ( m )(n m ) ，其 (n m ) 中 1 0 ,,n n m m
d. 图示法
1.2.1几种典型序列
•时域连续信号、时域离散信号和数字信号
按自变量与函数值的取值形式不同分类：
时域连 续信号
时间 连续
时域离 散信号
数字 信号
离散 离散
幅度 连续 连续 离散
② 基本概念-------系统
将信号进行处理（或变换）以达到人们要求的 各种设备。系统可以是硬件的，也可以是软件 编程实现的。
系统的分类（按所处理的信号种类不同分类）
课程安排
1、总课时48+实验课时16（8次课） 2、考核：期末闭卷70%，平时成绩30%
平时成绩：考勤（10分） 平时作业（10分） 实验（10分）
3、问题：课堂、课后、电子邮件
课程目标：
1. 掌握DSP的基本概念、基本理论和基本方法 2. 为以后学习DSP系统设计、数字通信、数字语音和现 代数字信号处理等课程打下良好的基础
x (数n ) 时 注e 意( ，j 只0 )n 有才 当是e ω一n 0个为e j 序常0 n
列，它是否具有周期性， 还有待讨论。
例：x(n)=0.9nej3n
7）周期序列
若对所有n存在一个最小的正整数N，满足
x ( n ) x ( n N ) n
则称序列x(n)是周期性序列，周期为N。