数字信号处理绪论
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x(n)
数字信号处理器
y a (t )
y(n)
D/A变换器
模拟滤波器
2. 各单元的作用 前置预滤波器: 滤除高于某一频率的信号,防混迭。 A/D变换器: 完成抽样和量化,实现数字化。如下图 所示:
xa (t )
x(n)
7 5 3 T 2T 4 4
t
0
1 2 3 4 -3
-1
n
数字信号处理器: x(n) y (n)
5. 时分复用
输 入
多 路 开 关
数字信号处理器
多 路 开 关
输 出 ...
...
同步
6. 可获得高性能指标 如频谱分析:模拟方法10Hz; 数字方法10-3Hz. 7. 便于二维与多维处理 用存储一祯或数祯图象信号,实现二、多维 处理。 8. 速度不够高,工Байду номын сангаас频率也不够高 几十MHz以下。
五. 本课程的特点 1. 数学工具多
研究生用: 6.胡广书, 数字信号处理--理论 算法与实现 清华大学出版社,1997. 7. 张贸达 , 现代信号处理, 清华大学 1996. 8.王宏禹,随机数字信号处理,国防工业出版 社,1994. 9.程乾生,信号数字处理的数学原理,石油工 业出版社(第2版),1993.
较新的: 10.吴镇扬,数字信号的原理与实现,东 南大 学,1997. 11.赵尔沅等,数字信号处理实用教程,人民邮 电,1999. 12.姚天任等,现代数字信号处理,华中理工, 1999. 13.丁玉美等,数字信号处理,西安电子科大, (第2版),2001. 14.A.V.奥本海姆,R.W.谢弗著,黄建国等译, 离散时间信号处理,科学出版社,2000.
依周期性:周期信号x(t)=x(t+kT); 非周期信号。 依是否为确定函数:确定信号;随机信号。 依能量或功率是否有限:能量信号;功率信号。 无论是用模拟方法还是用数字方法,都是将所研究的信号先 变成电信号,即所谓模拟信号。因此,可把信号分为模拟信号和 数字信号两类。 3.模拟信号 用电压或电流去模拟其他物理量,如声音、温度、压力、 图象等所得到的信号。 4.数字信号 在时间上和幅度上都是离散的信号。它可由模拟信号经离 散和量化得到,亦可客观存在。本质上,它只是一系列的“数” 。 5.两者关系 模拟经A/D变换得数字;数字经D/A变换得模拟。 6.数字信号处理 通俗地讲,处理就是加工,因数字信号常表示成序列,加 工实际上就是相加、相乘和位移。
y(n)
0
1 2 3 4
n
D/A变换器:
y(t)
模拟滤波器:
ya (t )
0
四. 数字信号处理的特点 1. 精度高 模拟系统:由元器件确定(10-3);数字系 统:由字长确定。 2. 灵活性高 数字系统的性能主要由乘法器的系数决定。 3. 可靠性高 只有“0”和“1”两个电平,受温度噪声影 响小。 4. 容易集成 规范性高,电路参数要求不高。
英文原版:
15. S.J.Orfanidis, Introduction to signal processing, Copyright 1996 by Prentice Hell Comp. 16. S.K.Mitra,Digital signal processing –a computerbased approach,second edition,Copyright 2001 by McGraw-Hill Comp.
绪论
一. 数字信号处理的基本概念
1.信号 2.信号分类 3.模拟信号 4. 数字信号 5. 二者关系 6. 数字信号处理
DSP(Digital Signal Processing)是近几十年发展起来的一 门新兴学科。 DSP是利用计算机或专用设备,以数值计算的方法对信 号进行采集、变换、综合、估值、识别等加工处理,借以达 到提取信息和便于应用的目的的一门学科。 1、信号 信号是传输信息的函数,是信息的物理表现形式;而信 息是信号的具体内容,通俗地讲,信息就是有用的消息。 信息是一个十分抽象而又复杂的概念,它包含在消息之 中,是通信系统中传送的对象,是客观世界的第三要素;其 特点是无形的,可共享的,无限的,可度量的。 消息不等于信息,同一消息可含有不同的信息量。 2、信号的分类 依载体:电信号、磁信号、声信号、光信号、热信号、 机械信号。 依变量个数:一维、二维、多维(矢量)信号。
二. 数字信号处理的学科概貌(研究内容)
1. 信号的采集 实现信号的数字化,包括取样、量化。 2. 信号的分析 信号描述与运算,各种变换,时、频域分析。 3. 系统分析 线性系统与非~,时变系统与非~,线性时(移)不 变系统,因果系统与非~,线性时(移)不变因果系 统。 4. 快速算法 FFT, WFT,,快速卷积、相关算法。 5. 数字滤波技术 (1) IIR数字滤波器的分析与设计; (2) FIR数字滤波器的分析与设计。
微积分,概率统计,随机过程,高等代数, 数值分析,积分变换,复变函数等。 2. 要求基础强 网络理论、信号与系统是本课程的理论基础。 3. 与其它学科密切相连 与最优控制、通信理论、故障诊断、计算机、 微电子技术不可分,又是人工智能、模式识别、 神经网络等新兴学科的理论基础之一。
六. 讲授内容与参考书 经典的: 1. A.V.Oppenheim ,“Digital Signal Processing” , 1975. 中译本有多种 2. W.D.Stanley , “Digital Signal Processing” , 1975. 中译本 常迥译 1979. 3. 黄顺吉等, 数字信号处理及其应用 , 国防 工业出版社, 1982 4. 邹理和, 吴北熊等,, 数字信号处理, 上、下 册, 国防工业出版社, 1985. 5.何振亚 , 数字信号处理的理论与应用 , 上、下册, 人民邮电出版社, 1985.
6. 信号的频谱分析与估值 确定信号:谱分析;随机信号:相关计算、 谱估计。 7. 特殊算法 反卷积,信号重构。 8. 数字信号处理的实现 (1) 在通用微机上,用软件实现; (2) 用单片机实现; (3) 专用数字信号处理芯片DSP。
三. 数字信号处理系统的基本组成 1. 框图
xa (t )
前置预滤波器 A/D变换器 y(t)
数字信号处理器
y a (t )
y(n)
D/A变换器
模拟滤波器
2. 各单元的作用 前置预滤波器: 滤除高于某一频率的信号,防混迭。 A/D变换器: 完成抽样和量化,实现数字化。如下图 所示:
xa (t )
x(n)
7 5 3 T 2T 4 4
t
0
1 2 3 4 -3
-1
n
数字信号处理器: x(n) y (n)
5. 时分复用
输 入
多 路 开 关
数字信号处理器
多 路 开 关
输 出 ...
...
同步
6. 可获得高性能指标 如频谱分析:模拟方法10Hz; 数字方法10-3Hz. 7. 便于二维与多维处理 用存储一祯或数祯图象信号,实现二、多维 处理。 8. 速度不够高,工Байду номын сангаас频率也不够高 几十MHz以下。
五. 本课程的特点 1. 数学工具多
研究生用: 6.胡广书, 数字信号处理--理论 算法与实现 清华大学出版社,1997. 7. 张贸达 , 现代信号处理, 清华大学 1996. 8.王宏禹,随机数字信号处理,国防工业出版 社,1994. 9.程乾生,信号数字处理的数学原理,石油工 业出版社(第2版),1993.
较新的: 10.吴镇扬,数字信号的原理与实现,东 南大 学,1997. 11.赵尔沅等,数字信号处理实用教程,人民邮 电,1999. 12.姚天任等,现代数字信号处理,华中理工, 1999. 13.丁玉美等,数字信号处理,西安电子科大, (第2版),2001. 14.A.V.奥本海姆,R.W.谢弗著,黄建国等译, 离散时间信号处理,科学出版社,2000.
依周期性:周期信号x(t)=x(t+kT); 非周期信号。 依是否为确定函数:确定信号;随机信号。 依能量或功率是否有限:能量信号;功率信号。 无论是用模拟方法还是用数字方法,都是将所研究的信号先 变成电信号,即所谓模拟信号。因此,可把信号分为模拟信号和 数字信号两类。 3.模拟信号 用电压或电流去模拟其他物理量,如声音、温度、压力、 图象等所得到的信号。 4.数字信号 在时间上和幅度上都是离散的信号。它可由模拟信号经离 散和量化得到,亦可客观存在。本质上,它只是一系列的“数” 。 5.两者关系 模拟经A/D变换得数字;数字经D/A变换得模拟。 6.数字信号处理 通俗地讲,处理就是加工,因数字信号常表示成序列,加 工实际上就是相加、相乘和位移。
y(n)
0
1 2 3 4
n
D/A变换器:
y(t)
模拟滤波器:
ya (t )
0
四. 数字信号处理的特点 1. 精度高 模拟系统:由元器件确定(10-3);数字系 统:由字长确定。 2. 灵活性高 数字系统的性能主要由乘法器的系数决定。 3. 可靠性高 只有“0”和“1”两个电平,受温度噪声影 响小。 4. 容易集成 规范性高,电路参数要求不高。
英文原版:
15. S.J.Orfanidis, Introduction to signal processing, Copyright 1996 by Prentice Hell Comp. 16. S.K.Mitra,Digital signal processing –a computerbased approach,second edition,Copyright 2001 by McGraw-Hill Comp.
绪论
一. 数字信号处理的基本概念
1.信号 2.信号分类 3.模拟信号 4. 数字信号 5. 二者关系 6. 数字信号处理
DSP(Digital Signal Processing)是近几十年发展起来的一 门新兴学科。 DSP是利用计算机或专用设备,以数值计算的方法对信 号进行采集、变换、综合、估值、识别等加工处理,借以达 到提取信息和便于应用的目的的一门学科。 1、信号 信号是传输信息的函数,是信息的物理表现形式;而信 息是信号的具体内容,通俗地讲,信息就是有用的消息。 信息是一个十分抽象而又复杂的概念,它包含在消息之 中,是通信系统中传送的对象,是客观世界的第三要素;其 特点是无形的,可共享的,无限的,可度量的。 消息不等于信息,同一消息可含有不同的信息量。 2、信号的分类 依载体:电信号、磁信号、声信号、光信号、热信号、 机械信号。 依变量个数:一维、二维、多维(矢量)信号。
二. 数字信号处理的学科概貌(研究内容)
1. 信号的采集 实现信号的数字化,包括取样、量化。 2. 信号的分析 信号描述与运算,各种变换,时、频域分析。 3. 系统分析 线性系统与非~,时变系统与非~,线性时(移)不 变系统,因果系统与非~,线性时(移)不变因果系 统。 4. 快速算法 FFT, WFT,,快速卷积、相关算法。 5. 数字滤波技术 (1) IIR数字滤波器的分析与设计; (2) FIR数字滤波器的分析与设计。
微积分,概率统计,随机过程,高等代数, 数值分析,积分变换,复变函数等。 2. 要求基础强 网络理论、信号与系统是本课程的理论基础。 3. 与其它学科密切相连 与最优控制、通信理论、故障诊断、计算机、 微电子技术不可分,又是人工智能、模式识别、 神经网络等新兴学科的理论基础之一。
六. 讲授内容与参考书 经典的: 1. A.V.Oppenheim ,“Digital Signal Processing” , 1975. 中译本有多种 2. W.D.Stanley , “Digital Signal Processing” , 1975. 中译本 常迥译 1979. 3. 黄顺吉等, 数字信号处理及其应用 , 国防 工业出版社, 1982 4. 邹理和, 吴北熊等,, 数字信号处理, 上、下 册, 国防工业出版社, 1985. 5.何振亚 , 数字信号处理的理论与应用 , 上、下册, 人民邮电出版社, 1985.
6. 信号的频谱分析与估值 确定信号:谱分析;随机信号:相关计算、 谱估计。 7. 特殊算法 反卷积,信号重构。 8. 数字信号处理的实现 (1) 在通用微机上,用软件实现; (2) 用单片机实现; (3) 专用数字信号处理芯片DSP。
三. 数字信号处理系统的基本组成 1. 框图
xa (t )
前置预滤波器 A/D变换器 y(t)