第二章数字信号处理new

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1、测试测试技术技术2.3数字信号处理2.3数字信号处理测第1、数字信号处理的基本步骤试六主要研究内容：章信数物理信号传电信号信电信号数字信号字号1.数字信号处理基本知识x(t)感号A/D信信调转换号器分2.掌握信号采样定理理分显号析示析3.信号截断、能量泄露分物理信号传电信号信电信号数字信号仪号A/D或与y(t)感转换计析调器理算处与机理处理测试测试技术2、采样、混叠和采样定理技术1）信号采样1）信号采样时域采样过程是将采样脉冲序列g(t)与信号x(t)相乘来．数数字时域采样过程是将字¥1¥n采样脉冲序列g(t)与gt()=åd(tnT-)ƒGj

2、f()=åd(f-)信信号x(t)相乘来．信sn=-¥Tsn=-¥Ts号号处处xtgt()g()ƒXjf()*Gjf()理理1¥n1¥nXjf()*Gjf()=Xjf()*åd(f-)=åXf(-)Tsn=-¥TsTsn=-¥Ts测试测试技术2）频混现象技术3）采样(香农）定理为保证采样后信号能真实地保留原始模拟信号信数频域解释（混叠）数息，信号采样频率必须至少为原信号中最高频率成分的2字字倍。这是采样的基本法则，称为采样定理。信信号号fs＞2fmax处处理时域解释（频混）理工程实际中采样频率通常大于信号中最高频率成分的3到4倍。在对信号进行采

3、样时，满足了采样定理，只能保证不发生频率混叠，只能保证对信号的频谱作逆傅立叶变换时，可以完全变换为原时域采样信号xs(t)，而不能保证此时的采样信号能真实地反映原信号x(t)。测试测试技术技术3、量化和量化误差频域采样A/D转换过程数数字字信信号号处处理理量化――把采样信号x(nTs)经过舍入变为只有有限个有效数字的数，这一过程称为量化．测试测试技术技术量化误差实验：量化误差：模拟信号采样后的电压幅值变成为离散的二进制数码时，舍入到相近的一个量化电平数数上引起的随机误差。字字信DxDx信量化误差e在（－,+)区间内出现概率相等号22号处处理理D

4、x1Dx2222s＝eggde=eò－Dx2Dx12误差的标准差s=0.29Dxe测试测试技术4、信号的截断、能量泄漏和窗函数技术周期延拓后的信号与真实信号是不同的。不可能对时间历程无限的信号进行处理，因而取其数数设有余弦信号x(t),用矩形窗函数w(t)与其相乘，有限的时间片段进行分析，这个截取过程成为信号的截得到截断信号:y(t)=x(t)w(t)字断。（将无限长的信号乘以有限宽的窗函数）字信信号号将截断信号谱XT(ω)与处处原始信号谱X(ω)相比较可知，它已不是原来理理的两条谱线，而是两段振荡的连续谱.原来集中在f0处的能量被分散到两个较

5、宽的频带中去了，这种现象称之为频谱能量泄漏。为便于数学处理，通常对截断的信号做周期延拓，得到虚拟的无限长的信号。测试测试技术技术常用的窗函数能量泄漏分主瓣泄漏和旁瓣泄漏，主瓣泄漏可以减小因栅栏效应带来的谱峰幅值估计误差，有其好的1）矩形窗数数一面，而旁瓣泄漏则是完全有害的。字字信信号号处处2）三角窗理理测试技术3）汉宁窗数字信号处常用窗函数理