数字信号处理导论1绪论》
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)。
➢ 例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、 调制/解调、编码/解码、参数提取、频谱分析等。
Digital Signal Processor：
➢ 数字信号处理器，是为了更有效地实现数字信号 处理的算法，而专门设计和制作的一大类微处理 器。关于DSP处理器和含DSP核的应用处理器，我 们将在DSP课程里专门讨论。
绪论
课程简介
数字信号处理的任务
关于数字信号处理
数字信号处理的优势 数字信号处理的理论
数字信号处理的实现
本课程的地位和作用
关于数字信号处理的学习
编辑ppt
1
数字信号处理（DSP）
数字信号处理，是从20世纪50年代起， 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，在各个领域的发展和应用中日 益表现出来。
生物医学工程
编辑ppt
12
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(DFT) Hilbert （希尔伯特）变换 离散余弦变换(DCT) 离散小波变换(DWT) 快速算法理论(FFT)
编辑ppt
13
3. 离散系统分析;
4. 离散系统设计(滤波器设计);
5. 随机信号统计分析理论;
5
1. 数字信号处理的任务
任务：从信号中提取出所需要的信息，并将其用于 实际 。
例：
心电监护仪： 内含CPU
编辑ppt
6
用于危重病房（intensive care unit，ICU）的心电 自动监护仪的作用是监护病人的心电状态（同时也包 括其他生理参数，如血压、呼吸等），它应能实时地 显示和存储病人的心电波形，并根据心电图的异常来 自动决定是否给出报警。一个实际的心电监护仪由心 电放大器、A/D 转换器、CPU、显示单元、存储单元、 系统管理软件和心电信号处理软件所组成。
心电处理软件的功能： （1） 在CPU的控制下实现心电信号的采集、显 示和存储；
编辑ppt
7
（2）去除噪声：
在信号采集时，身体的任一微小运动都会产生 “基线漂移”，这是一种低频干扰，同时，由于肌电 的存在又产生了高频的肌电噪声，由于空间电磁场的 存在又使心电信号中混有50Hz的工频干扰。这些噪声 不去除，就会影响下一步的信号处理。
型并对心电信号做出判别，决定是否异常，如异常，
又属于哪一类异常。这一工作即是信号处理的应用。
以上内容虽然属于生物医学工程学科的范畴，
但从中可以看出数字信号处理的内容和任务。其他
学科的信号处理过程和该问题类似，即大体上也包
含了去噪、特征检测（或提取）和应用于实际这三
个方面。
编辑ppt
10
2. 数字信号处理的优势
硬件实现:
CPU, MCU,
DSP
编辑ppt
15
本课程的地位和作用
DSP的应用正在日益发展
编辑ppt
16
Mobile phone (infrastructure and handset)
编辑ppt
17
Fashion handsets
编辑ppt
18
DSP的典型应用一——通信手机
编辑ppt
19
Smartphone and MID （Mobile Internet Device）
编辑ppt
27
Cruise missile
编辑ppt
28
Smart Bomb
编辑ppt
29
Pilotless aircraft
编辑ppt
30
汽车电子中的MCU/DSP
编辑ppt
31
wenku.baidu.com
DSP的典型应用—— 汽车多媒体系统
编辑ppt
32
汽车电子
编辑ppt
33
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 件占总价值将由2001年的23%增加到 35%，而用于混合动力汽车的电子器件 在总价值中所占比例将达50%
编辑ppt
2
数字信号处理（DSP）
Digital Signal Processing 数字信号处理
Digital Signal Processor 数字信号处理器
编辑ppt
3
Digital Signal Processing：
➢ 把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或 通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进 行处理，提取有用信息，或将信号按照需要进行 改善，以便于应用。
6. 信号建模(AR, MA,ARMA) ;
7. 特征估计(自相关函数,功率谱计);
8. 实现(软件--MATLAB; 硬件-- DSP);
9. 应用
编辑ppt
14
4. 数字信号处理的实现
软件实现:
(教学, 科研, 开发的前期) DSP软件包
MATLAB Signal Processing Tool Box
编辑ppt
4
信息化的基础是数字化
❖数字化的核心技术之一是数字信号 处理 ❖数字信号处理的任务，特别是实时 处理的任务，在很大程度上需要由 DSP器件或以DSP为核心的ASIC/AP （Application Processor）来完成
❖DSP技术已成为人们日益关注的并 得到迅速发展的前沿技术
编辑ppt
编辑ppt
20
编辑ppt
21
MID
编辑ppt
22
DSP的典型应用——MP3
编辑ppt
23
消费类电子
DC/DV
HDTV
Home Theater 编辑ppt
MP3
24
GPS
(Global Position System)
编辑ppt
25
Air Early Warning，AEW
编辑ppt
26
Radar/Sonar
（1）. 精度高 （2）. 可重复性强 （3）. 体积小 （4）. 可靠性强 （5）. 可编程：所以灵活性强
编辑ppt
11
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
带有高频噪声及病态失真的心电信号
编辑ppt
8
（3）波形检测（参数提取）：
▪ R波检测：病人的心电变形，要求>99％；
▪ P波检测，T波检测：幅度特别低，>90％；
▪ P-Q间期测量；S-T段形态检测；
▪ QRS宽度检测
编辑ppt
9
（4）病类判别：根据检测出的参数、心脏疾病的原
理和医生的临床经验，建立起各种心律异常的数学模
Digital Signal Processor：
➢ 数字信号处理器，是为了更有效地实现数字信号 处理的算法，而专门设计和制作的一大类微处理 器。关于DSP处理器和含DSP核的应用处理器，我 们将在DSP课程里专门讨论。
绪论
课程简介
数字信号处理的任务
关于数字信号处理
数字信号处理的优势 数字信号处理的理论
数字信号处理的实现
本课程的地位和作用
关于数字信号处理的学习
编辑ppt
1
数字信号处理（DSP）
数字信号处理，是从20世纪50年代起， 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，在各个领域的发展和应用中日 益表现出来。
生物医学工程
编辑ppt
12
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(DFT) Hilbert （希尔伯特）变换 离散余弦变换(DCT) 离散小波变换(DWT) 快速算法理论(FFT)
编辑ppt
13
3. 离散系统分析;
4. 离散系统设计(滤波器设计);
5. 随机信号统计分析理论;
5
1. 数字信号处理的任务
任务：从信号中提取出所需要的信息，并将其用于 实际 。
例：
心电监护仪： 内含CPU
编辑ppt
6
用于危重病房（intensive care unit，ICU）的心电 自动监护仪的作用是监护病人的心电状态（同时也包 括其他生理参数，如血压、呼吸等），它应能实时地 显示和存储病人的心电波形，并根据心电图的异常来 自动决定是否给出报警。一个实际的心电监护仪由心 电放大器、A/D 转换器、CPU、显示单元、存储单元、 系统管理软件和心电信号处理软件所组成。
心电处理软件的功能： （1） 在CPU的控制下实现心电信号的采集、显 示和存储；
编辑ppt
7
（2）去除噪声：
在信号采集时，身体的任一微小运动都会产生 “基线漂移”，这是一种低频干扰，同时，由于肌电 的存在又产生了高频的肌电噪声，由于空间电磁场的 存在又使心电信号中混有50Hz的工频干扰。这些噪声 不去除，就会影响下一步的信号处理。
型并对心电信号做出判别，决定是否异常，如异常，
又属于哪一类异常。这一工作即是信号处理的应用。
以上内容虽然属于生物医学工程学科的范畴，
但从中可以看出数字信号处理的内容和任务。其他
学科的信号处理过程和该问题类似，即大体上也包
含了去噪、特征检测（或提取）和应用于实际这三
个方面。
编辑ppt
10
2. 数字信号处理的优势
硬件实现:
CPU, MCU,
DSP
编辑ppt
15
本课程的地位和作用
DSP的应用正在日益发展
编辑ppt
16
Mobile phone (infrastructure and handset)
编辑ppt
17
Fashion handsets
编辑ppt
18
DSP的典型应用一——通信手机
编辑ppt
19
Smartphone and MID （Mobile Internet Device）
编辑ppt
27
Cruise missile
编辑ppt
28
Smart Bomb
编辑ppt
29
Pilotless aircraft
编辑ppt
30
汽车电子中的MCU/DSP
编辑ppt
31
wenku.baidu.com
DSP的典型应用—— 汽车多媒体系统
编辑ppt
32
汽车电子
编辑ppt
33
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 件占总价值将由2001年的23%增加到 35%，而用于混合动力汽车的电子器件 在总价值中所占比例将达50%
编辑ppt
2
数字信号处理（DSP）
Digital Signal Processing 数字信号处理
Digital Signal Processor 数字信号处理器
编辑ppt
3
Digital Signal Processing：
➢ 把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或 通用（专用）信号处理设备，用数值计算方法进 行处理，提取有用信息，或将信号按照需要进行 改善，以便于应用。
6. 信号建模(AR, MA,ARMA) ;
7. 特征估计(自相关函数,功率谱计);
8. 实现(软件--MATLAB; 硬件-- DSP);
9. 应用
编辑ppt
14
4. 数字信号处理的实现
软件实现:
(教学, 科研, 开发的前期) DSP软件包
MATLAB Signal Processing Tool Box
编辑ppt
4
信息化的基础是数字化
❖数字化的核心技术之一是数字信号 处理 ❖数字信号处理的任务，特别是实时 处理的任务，在很大程度上需要由 DSP器件或以DSP为核心的ASIC/AP （Application Processor）来完成
❖DSP技术已成为人们日益关注的并 得到迅速发展的前沿技术
编辑ppt
编辑ppt
20
编辑ppt
21
MID
编辑ppt
22
DSP的典型应用——MP3
编辑ppt
23
消费类电子
DC/DV
HDTV
Home Theater 编辑ppt
MP3
24
GPS
(Global Position System)
编辑ppt
25
Air Early Warning，AEW
编辑ppt
26
Radar/Sonar
（1）. 精度高 （2）. 可重复性强 （3）. 体积小 （4）. 可靠性强 （5）. 可编程：所以灵活性强
编辑ppt
11
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
带有高频噪声及病态失真的心电信号
编辑ppt
8
（3）波形检测（参数提取）：
▪ R波检测：病人的心电变形，要求>99％；
▪ P波检测，T波检测：幅度特别低，>90％；
▪ P-Q间期测量；S-T段形态检测；
▪ QRS宽度检测
编辑ppt
9
（4）病类判别：根据检测出的参数、心脏疾病的原
理和医生的临床经验，建立起各种心律异常的数学模