數字信號處理

（DigitalSignalProcessing：DSP）什么是信號處理信號處理的目的總是從我們測量到的信號記錄中提取出對我們有用的信息模擬信號處理數字信號處理數字信號處理的發展計算機的誕生，為信號的數字處理提供了實現的可能.20世紀初至50年代有許多前期的研究工作,從采樣定理的建立到聲碼器的數字仿真實驗等,奠定了理論基礎.1965年FFT的提出，是DSP發展的里程碑(但其源頭可追溯到高斯時代)離散變換的進展：65年FFT，70年代余弦變換，80年代中后期小波變換濾波器設計技術：IIR、FIR數字濾波器，多采樣處理和濾波器組理論，專用濾波器設計,小波濾波統計和自適應信號處理，陣列處理等,從統計學引入信號處理發展的另一條主線--現代信號處理器件和系統的發展對數字信號處理有積極推動教材和參考書教材：A.V.Oppenheim，R.W.Schafer,Discrete-TimeSignalProcessing,Prentice-Hill,1999,SecondEdition(清華出版社影印)應啟珩等著，離散時間信號分析和處理，清華大學出版社，2001版參考書1.S.K.Mitra,DigitalSignalProcessing:AComputer-BasedApproach,SecondEdition,Mcgraw-Hill,20012.胡廣書，數字信號處理：理論、算法與實現，清華大學出版社，20033.J.G.Proakis,D.G.Manolakis,DigitalSignalProcessing:Principles,Algorithms,andapplications,PH,1996考試要求平時作業：15％課程報告：15％期末考試：70％期末考試為開卷考試課程名稱：數字信號處理（OR）離散時間信號處理離散時間信號處理：不考慮樣本的量化效應，不考慮系數與運算過程的有限字長效應的影響。用離散信號處理的概念，易于導出各種理論結果，有各種閉式的分析工具，具有指導性的分析和設計方法。當考慮了量化效應和有限字長的計算和存儲效應后，就變成數字信號處理兩個課程名稱：數字信號處理/離散時間信號處理都是合適的，強調了該課程的兩個方面。從應用方面看，除特殊場合下用聲表面波器件或開關電容網絡直接做離散信號處理外，絕大多數離散信號處理的實現是通過數字系統實現的。一個處理連續時間信號的離散時間系統C/D:Continuous/DiscreteConverter連續時間信號的數字處理系統該框圖是一個完整的處理連續信號的數字信號處理系統，實際系統可能是這個完整系統的一部分。如果前端和（或）后端構成一個獨立子系統，這個子系統稱為數據采集系統第1個要注意的參數T由連續信號獲得離散信號時，采樣周期T（或采樣頻率F）是必須有記錄的參數，由T結合DSP結果，一般才能給出正確的物理解釋例：第1個要注意的參數T（續）將會看到，用DSP進行信號分析時，其頻率是歸一化的，要得到對連續信號的正確物理解釋，需要參數T。分析例子可以看到，連續角頻率和離散角頻率的關系連續信號的離散處理過程，均將有限頻率范圍映射到歸一化的頻率范圍，映射尺度就是采樣參數（T或F）數字信號處理的優缺點（優點）不敏感于元器件的外部容限參數，例如溫度、老化等容易進行比較準確的精度控制多系統共享單處理器（分時處理）容易自適應地、實時地控制和改變系統參數容易實現模擬系統很困難、甚至不能實現的復雜運算長時間、大容量、無損地保留信息數字系統比較容易處理甚低頻信號，例如地球物理信號，模擬系統需要大尺寸的電感和電容數字信號處理的優缺點（缺點）系統可能更加復雜處理速度和頻率限制（例：音頻級、視頻級、雷達、聲納等，超高速）數字信號處理系統一般采用有源器件，模擬系統可能采用無源器件實現，一般數字系統需要更多的功耗。（例如：數碼相機必須采用大容量或專用充電電池）功能簡單的系統，仍以模擬為主，復雜系統采用數字系統實現。例－－模擬：普通收音機，指針式萬用表。數字：手機、數碼相機，MP3。電視：從模擬向數字邁進。關于DSPDSP：DigitalSignalProcessingDSP:DigitalSignalProcessorDSPs:DigitalSignalProcessingSolution課程內容介紹信號的表示：各種離散變換、快速算法、譜分析應用離散系統分析和設計：主要是數字濾波器結構、分析、設計。有限字長效應：影響與對策信號的表示：時域表示復頻域表示；頻域表示時－頻表示表示之間的等價與反映不同特征1.2時域離散信號－序列1.2時域離散信號－序列（續）序列表示2－數學表達式序列表示3－數據集合（例：采樣序列）幾種常用序列1.單位抽樣信號（Kronecker

函數）？如何表達2.單位階躍實指數序列單邊雙邊周期序列正弦型序列離散信號的頻率與周期（續）正弦信號的周期離散信號的頻率與周期（續）離散信號的頻率與周期（續）例子：但角頻率越大，包絡變化越快是仍成立的。離散信號的頻率與周期（續）以N周期的、可區分的正弦（余弦、復指數）頻率數目只有N個。（Why？）序列的運算