《数字信号处理讲》PPT课件

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1、数字信号处理相关技术研讨报告人：赵鹏所属部门：基础研究部时间：2011年11月2目录基本概念信号采集信号处理基本概念数字信号处理(digitalsignalprocessing,DSP)：利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信号进行采集、变换、综合、估值与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的。信号是如何被处理的呢？基本概念DSP为何会取代模拟电路处理呢？完成复杂信号处理应用中能力有限模拟信号处理缺点数字信号处理优点复杂信号处理能力突出运算建立在加法与乘法基础上，拥有极为稳定的处理能力系统实现用软件来实现，结构

2、简单，便于建立和测试，并且移植方便运算容易实时进行修改，可以通过改变代码和寄存器的设置实现不同的功能电路实现结构复杂、成本较高由于VLSI技术的普遍发展和应用，电路结构简单、实现成本较低基本概念信号信号是信息的载体信号是信息的表现形式信息则是信号的具体内容交通灯信号传递的信息：红灯停而绿灯行基本概念信号分类时间和幅度都是连续数值的信号时间和幅度都离散化的信号基本概念常用基本信号正弦信号方波信号锯齿信号复指数信号信号采集信号是如何被采集的呢？自然信号模拟电信号数字信号模拟信号传感器A/D传感器信号采集信号抽样信号采集采样定理奈奎斯

3、特取样定理：要想取样后能够不失真地还原出原信号，则取样频率必须大于两倍信号谱的最高频率。最高截止频率Ωc奈奎斯特频率Ωs折叠频率Ωs/2若信号的最高频率超过折叠频率，则延拓分量产生频谱混叠。信号采集信号还原利用理想低通滤波器还原满足奈奎斯特取样定理的取样信号。理想低通滤波器取样信号经过理想低通滤波器后的频谱信号采集ADC采样保持量化编码信号采集ADC指标分辨率转换时间转换精度转换误差信号采集采样频率参考电压编码计算滤波处理ADC使用中需要注意那些设置？信号处理数字信号定义数字信号离散时间信号数字序列一般只在均匀间隔的离散时间nT

4、上给出数值序列的表示x={x(n)}，-∞＜n＜+∞用单位脉冲序列表示信号处理数字信号定义信号处理数字信号定义x={x(n)}，-∞＜n＜+∞n代表nTnT指均匀间隔的离散时间点T采样时间间隔n为非整数时没有定义，不能认为此时x(n)的值是零信号处理基本运算和积移位标乘翻转累加差分时间尺度变换信号的能量卷积和信号处理和运算设序列为x(n)和y(n)，则序列z(n)=x(n)+y(n)表示两个序列的和，定义为同序号的序列值逐项对应相加。信号处理和运算信号X(n)与信号Y(n)和为多少呢？信号处理和运算信号处理积运算设序列为x(n)

5、和y(n)，则序列z(n)=x(n)•y(n)表示两个序列的积，定义为同序号的序列值逐项对应相乘。信号处理积运算信号X(n)与信号Y(n)积为多少呢？信号处理积运算x(n)信号处理移位运算设序列为x(n)，则序列y(n)=x(n-m)表示将序列x(n)进行移位。m为正时x(n-m)：x(n)逐项依次延时(右移)m位x(n+m)：x(n)逐项依次超前(左移)m位m为负时，则相反。信号处理移位运算信号X(n+1)为多少呢？信号处理移位运算x(n)信号处理标乘运算设序列为x(n)，a为常数(a≠0)，则序列y(n)=ax(n)表示将序

6、列x(n)的标乘，定义为各序列值均乘以a，使新序列的幅度为原序列的a倍。信号处理标乘运算信号4·X(n)为多少呢？信号处理翻转运算设序列为x(n)，则序列y(n)=x(-n)表示以n=0的纵轴为对称轴将序列x(n)加以翻转。信号处理翻转运算信号X(-n)为多少呢？信号处理累加运算设序列为x(n)，则序列定义为对x(n)的累加，表示将n以前的所有x(n)值求和。信号处理差分运算前向差分：将序列先进行左移，再相减Δx(n)=x(n+1)-x(n)后向差分：将序列先进行右移，再相减▽x(n)=x(n)-x(n-1)由此，容易得出▽x(

7、n)=Δx(n-1)信号处理多阶差分运算二阶前向差分二阶后向差分单位延迟算子D，有Dy(n)=y(n-1)▽y(n)=y(n)-y(n-1)=y(n)-Dy(n)=(1-D)y(n)▽=1-Dk阶后向差分(按二项式定理展开)二阶后向差分信号处理时间尺度变换运算设序列为x(n)，m为正整数，则序列抽取序列y(n)=x(mn)x(mn)和x(n/m)定义为对x(n)的时间尺度变换。插值序列信号处理时间尺度变换运算－抽取x(mn)：对x(n)进行抽取运算不是简单在时间轴上按比例增加到m倍以1/m倍的取样频率每隔m-1个点抽取1点。保留

8、x(0)信号处理时间尺度变换运算－插值x(n/m)：对x(n)进行插值运算表示在原序列x(n)相邻两点之间插入m-1个零值点保留x(0)信号处理信号能量设序列为x(n)，则序列定义为序列的能量，表示序列各取样值的平方之和；若为复序列，取模值后再求平方和。信号处理