自适应滤波算法与实现

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1、自适应滤波算法与实现第一节什么是数字信号处理数字信号处理基础1.什么是数字信号处理2.数字信号处理的实现3.数据信号处理的特点4.数字信号处理的应用领域5.DSP技术的发展趋势DSP的定义DSP为DigitalSignalProcessing（数字信号处理）和DigitalSignalProcessor（数字信号处理器）的缩写。DSP的定义凡是利用数字计算机或专用数字硬件、对数字信号所进行的一切变换或按预定规则所进行的一切加工处理运算。•例如：滤波、检测、参数提取、频谱分析等。•对于DSP:狭义理解可为DigitalSignalProcessor数字信号处理器。广义理

2、解可为DigitalSignalProcessing译为数字信号处理技术。在此我们讨论的DSP的概念是指广义的理解。信号信号是一种物理体现。在信号处理领域中，信号被定义为一个随机变化的物理量。•例如：为了便于处理，通常都使用传感器把这些真实世界的物理信号------>电信号，经处理的电信号--->传感器--->真实世界的物理信号。如现实生活中最常见的传感器是话筒、扬声器话筒(将声压变化)--->电压信号-->空气压力信号(扬声器)信号的最基本的参数•频率和幅度•3-30kHz:VerylowfrequencyVLF(潜水艇导航)•30-300kHz:Lowfrequenc

3、yLF(潜水艇通信)•300~3000kHz:Mediumfrequency(调幅广播)•3-30MHz:Highfrequency(HF)(无线电爱好者，国际广播，军事通信无绳电话，电报，传真)信号的最基本的参数•30-300MHz:VeryHighfrequency(VHF)(调频FM，VHF电视)•0.3~3GHz:Ultrahighfrequency(UHF)(UHF电视，蜂窝电话，雷达，微波，个人通信)•频率低20Hz范围，称为次声波，它不能被听到，当强度足够大，能被感觉到。(处于VLFVerylowfrequency)•频率20Hz~20KHz称为声波，Low

4、frequency(处于LF)•频率>20KHz称为超声波，具有方向性，可以成束(处于LF)信号分类•连续信号和离散信号•模拟信号和数字信号•确定性信号和随机信号连续信号和离散信号•连续信号：指随时间信号而连续变化的信号。•离散信号：只有在离散的时间点有确定的值。它通常都是通过对连续信号采样而得到的。模拟信号和数字信号•模拟信号：指幅度连续的信号，通常指时间和幅度上都是连续的信号。•数字信号：时间和幅度上都是离散的信号。确定性信号和随机信号确定性信号：它的每一个值可以用有限个参量来唯一地加以描述。例：直流信号：仅用一个参量可以描述。阶跃信号：可用幅度和时间两个参量描述。正

5、弦波信号：可用幅度、频率和相位三个参量来描述。确定性信号和随机信号随机信号：不能用有限的参量加以描述。也无法对它的未来值确定地参预测。它只能通过统计学的方法来描述(概率密度函数来描述)。例：许多自然现象所发生的信号、语音信号、图象信号、噪声都是随机信号。它们具有幅度(能量)随机性、或具有发生时间上的随机性或二都兼有信号处理•滤波•变换•压缩•估计•识别数字信号处理的学科概貌1.数字信号处理开端•在国际上一般把1965年由Cooley-Turkey提出快速付里叶变换(FFT)的问世，作为数字信号处理这一学科的开端。•而它的历史可以追溯到17世纪--18世纪，也即牛顿和高斯的

6、时代。数字信号处理领域的理论基础•数字信号处理的基本工具：微积分，概率统计，随机过程，高等代数，数值分析，近代代数，复杂函数。•数字信号处理的理论基础：离散线性变换(LSI)系统理论，离散付里叶变换(DFT)。“数字信号处理”又成为一些学科的理论基础•在学科发展上，数字信号处理又和最优控制，通信理论，故障诊断等紧紧相连，成为人工智能，模式识别，神经网络，数字通信等新兴学科的理论基础。数字信号处理基本应用•数字信号处理对于很多的应用都是必需的：语音合成图像边缘检测回声处理噪音控制数字信号及图像滤波地震波分析文字识别图像压缩声音压缩语音识别音乐合成数字音频水印加密图像文字识别

7、数字测绘建筑音响数字信号处理系统的基本组成以下所讨论的是模拟信号的数字信号处理系统.前置滤波器•将输入信号xa(t)中高于某一频率(称折叠频率，等于抽样频率的一半)的分量加以滤除。A/D变换器•由模拟信号产生一个二进制流。•在A/D变换器中每隔T秒(抽样周期)取出一次xa(t)的幅度，抽样后的信号称为离散信号。A/D转换分两步进行：第一步，采样。第二步量化和数字化。数字信号处理器(DSP)•按照预定要求，在处理器中将信号序列x(n)进行加工处理得到输出信号y(n).D/A变换器•由一个进制流产生一个阶梯波形，是形成模拟信号的第