现代数字信号处理12研1

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1、现代数字信号处理主讲：张峰zf_zx963@163.com电信学院信通系西安工业大学电子信息工程学院1课程内容特点概括数字信号处理（DigitalSignalProcess）本质上是利用数学的方法和数字化系统来实现信号及信息的处理，其应用的数学方法几乎涉及到了所有的数学分支，理论性强，内容丰富，发展迅速。各种处理算法的研究，即建立数学模型算法的实现，包括软件的和硬件的实现方法2序言一、课程发展及在课程体系中的地位《数字信号处理》课程（学科)的基本理论基于经典的数值分析技术和采样理论而发展完善，并已经自成体系，

2、成为一门独立的学科。1969年第一本数字信号处理专著出版以来，陆续出版了许多数字信号处理著作和教材，课程也陆续在一些世界著名大学开设。目前，国内基本所有大学的电子信息、通信和计算机应用等专业都开设数字信号处理课程。数字信号处理是信息处理领域一种重要的现代化工具，也是相关专业本科生的主要必修课和研究生的学位课，同时也是电子信息类大多数专业博士生的入学考试课程之一。3二、课程的主要内容序言经典数字信号处理基本概念变换域分析方法系统函数与系统特性分析信号采样（采样定理、窄带信号采样、正弦信号采样）DFT及其应用各种

3、快速算法的原理及实现(FFT、快速卷积、DCT)数字滤波技术确定性信号分析4随机信号分析线性预测和最佳滤波随机信号的功率谱估计技术随机信号的时频分析方法（小波分析、HHT分析）语音信号处理振动信号分析二、课程的主要内容序言现代数字信号处理随机性信号分析5三、教材及参考书目《数字信号处理》，张学智等，兵器工业出版社《数字信号处理原理及应用》，张峰等，兵器工业出版社《离散时间信号处理》，[美]A.V.奥本海姆，西安交通大学出版社，2001年第2版《数字信号处理—理论、算法与实现》，胡广书，清华大学出版社。《现代信

4、号处理教程》，胡广书，清华大学出版社《数字信号处理－使用Matlab》，[美]维纳.K.恩格尔、约翰.G.普罗克斯编著，刘树棠译，西安交通大学出版社序言6一、信号的概念及分类信号，在数学上可定义为变量的函数，其带有有关某一物理系统的状态或特性的信息。按自变量和函数值是否连续，信号可如下分类：1、连续时间信号：自变量是连续型的信号；2、离散时间信号：自变量为离散型的信号，可表示为数学上的序列；3、模拟信号：在时间（变量）和幅度（函数值）上均连续的信号；4、数字信号：在时间（变量）和幅度（函数值）上均离散的

5、信号。1、基本概念7二、系统的定义及分类系统，在数学上可视为一种变换，其作用是把信号变换成某种更合乎要求的形式。按照系统的输入输出是哪一类信号，系统有下面的分类：1、连续时间系统：输入和输出都是连续时间信号的系统；2、离散时间系统：输入和输出都是离散时间信号的系统；3、模拟系统：输入和输出都是模拟信号的系统；4、数字系统：输入和输出都是数字信号的系统。1、基本概念8三、数字信号处理系统组成1、基本概念抗混叠时间离散幅度离散去伪存真A/D器件处理器及算法幅度连续时间连续D/A器件9四、时域离散信号时域离散信

6、号是对模拟信号进行等间隔采样获得的，采样间隔为T，得到：整数1、基本概念注意n为非整数时101、单位取样序列2、单位阶跃序列1、基本概念113、矩形序列观测信号1、基本概念124、正、余弦序列1、正、余弦序列的周期性由正弦函数的周期，必有：即：（1）是否为整分数成为序列周期性的判断准则（2）如果周期，则周期为为最简真分数的分母。周期序列定义：1、基本概念132、正、余弦序列的角频率（1）模拟角频率和数字角频率：表示连续时间信号的角频率，称为模拟角频率。：表示离散时间序列的角频率，称为数字角频率。（2）数字角频

7、率的特点说明的数字角频率是以为周期的。说明关于为奇对称，分析时取以下区间即可：或者1、基本概念14（3）数字角频率的高低只考虑，把位于0附近的值说成是低频范围，而把位于附近的值说成是高频区域。（4）数字角频率和模拟角频率的关系由于因而关系式在采样的前提下，具有普遍的意义。采样周期采样频率1、基本概念15五、离散时间系统定义：一个离散时间系统是把一个离散时间信号映射为另一离散时间信号的变换或算法，记为：可以通过加在变换的性质上的限制来定义各种离散时间系统，本课程中，线性时不变离散时间系统是重点。1、基本概念16

8、线性时不变系统定义：如果一个离散系统，既是线性系统又是时不变系统，那么该系统就称为线性时不变离散系统，简称线性时不变系统（LTI系统）1、单位取样响应假定系统是线性时不变系统，当输入为单位取样序列时对应的系统输出记为，称为单位取样响应。1、基本概念2、线性时不变系统输入、输出间关系17序列离散卷积的计算离散卷积（卷积和）是一种非常重要的计算，在数字信号处理中起着重要的作用。因此，不仅要知道该运算的意