数字信号处理系统论文

数字信号处理系统论文

摘要

数字信号处理系统是最近新兴起的学科，经过一段时间的发展，已经在生活

应用方面有着举足轻重的作用。通过了解此学科的定义，分类，应用，能进一步

了解到信号处理的作用和市场前景。也能更加明确自己的学习方向。

Abstract

Recently the digital signal processing system is the discipline which was emerging, passes through period of time the development, already has the pivotal function in the life application aspect. Through understood that this discipline the definition, the classification, the application, can further understand the signal processing the function and the market prospect. Can also even more be clear about own study direction

关键词：数字信号处理信号数字信号模拟信号

Key words: Digital signal processing signal digital signal simulated signal

数字信号处理（digital signal processing，DSP）是从20世纪60年代以来，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科，它

的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。简言之，数字信号处理是把信号用

数字或符号表示的序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数字的数

值计算方法处理（例如滤波、变换、压缩、增强、估计、识别等），以达到提取

有用信息便于应用的目的。

数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、

抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。

数字信号处理（DSP）的核心算法是离散傅立叶变换(DFT)，是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化，从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT)，FFT的出现大大减少了DFT 的运算量，使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。

真实世界的信号一般是连续的模拟信号，相应的系统为模拟系统。为了在模拟系统中应用数字信号处理，必须在模拟系统和数字系统之间进行转换。通常将模拟系统的输入数字化，即信号采样，将此数字信号作为数字系统的输入。类似的，在数字信号处理的输出端，将输出的数字信号转换为模拟信号即为模拟系统的输出。

对模拟信号的采样必须满足采样定理以避免频谱混叠。也就是说，采样频率必须大于被采样信号带宽的两倍。为了保证被采样的模拟信号是带限的，通常在采样之前要对它进行适当的带通或低通滤波。信号采样包括两个步骤：即将变量和值都连续的模拟信号先后转换为在变量上离散的的离散信号和值上也离散的数字信号（量化）。

数字信号系统（DSP）的发展历史是不容忽视的。第一种商品化的 IC 数字信号处理器是英特尔的 2920，早在 1979 年就在取代全双工、1200bps 数字硬调制解调器中的模拟滤波器组了。同时，迅速增多的微处理器和外设提高了处理以数字表示信号的可行性。那时几乎任何商业化信号处理任务都需要模拟计算，

伴有复杂的反馈回路和补偿电路来维持稳定性。各种依赖位片处理器小型电脑和数据采集硬件的技术都极其昂贵，并且通常只适合于研究人员。能够经济地把信号数字化，并在数字领域进行数学计算，从而减少漂移和其它用模拟技术处理也很昂贵的不精确条件，这种逻辑很有吸引力，它直接导致今天市场上出现多种系列的 DSP。我们应该对数字信号系统有相关方面知识的了解：世界上三大DSP 芯片生产商:1.德克萨斯仪器公司(TI) 2.模拟器件公司(ADI) 3.摩托罗拉公司(Motorola).这三家公司几乎垄断了通用DSP芯片市场。

信号系统的处理和分类：信号(signal)是一种物理体现，或是传递信息的函数。而信息是信号的具体内容。模拟信号(analog signal)：指时间连续、幅度连续的信号。数字信号(digital signal)：时间和幅度上都是离散(量化)的信号数字信号可用一序列的数表示，而每个数又可表示为二制码的形式，适合计算机处理。一维(1-D)信号: 一个自变量的函数。二维(2-D)信号: 两个自变量的函数。多维(M-D)信号: 多个自变量的函数。

当然，学习这一门课程，我们就应该深知它的用处，信号处理系统的应用已逐渐进入人们的生活，并产生了不可取代的重大作用。DSP的主要应用是音频信号处理、音频压缩、数字图像处理、视频压缩、语音处理、语音识别和数字通信等。明确的例子有数字移动电话中的语音压缩和传输、高保真音响设备中声音均衡、天气预报、经济预测、地震数据处理、工业过程的分析和控制、电影中的计算机动画、如CAT扫描和MRI这样的医疗图像、图像处理以及用于电吉他功放的数字音效。另外的应用还有PC声卡的超低频（VLF）接收。例如目前，某种形式的 DSP 安装在从自动应答电话机到洗衣机等各种产品的中心部位，这一发明改造能大大地便利我们的生活。所以说我们应更加重视信号处理系统的开发及研究。

通过学习专业导论课程，我慢慢的了解到一些有关于信号处理系统（DSP）的知识。此课程作为电子信息工程研修的必修课程，足以证明它举足轻重的位置。直到最近，通用微控制器和 DSP 芯片之间的巨大差别还使许多嵌入式系统工程