数字信号处理DigitalSignalProcessing(DSP)

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1、数字信号处理DigitalSignalProcessing(DSP)第一节什么是数字信号处理第二节数字信号处理的实现第三节数字信号处理的应用领域第四节数字信号处理器（一）数字信号处理（DSP）（Digitalsignalprocessing)数字信号处理:是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列，通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数字的数值计算方法处理（例如：滤波、变换、增强、估计、识别等），达到提取有用信息便于应用的目的。（二）信号信号是一

2、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)（1）信号的最基本的参数频率和幅度3-30kHz:VerylowfrequencyVLF(潜水艇导航)甚低频30-300kHz:LowfrequencyLF(潜水艇通信)低频300~3000kHz:Mediumfrequency(调幅广播)中频3-30MHz:Highfrequenc

3、y(HF)(无线电爱好者，国际广播，军事通信无绳电话，电报，传真)高频30-300MHz:VeryHighfrequency(VHF)(调频FM，甚高频电视)0.3~3GHz:Ultrahighfrequency(UHF)(UHF电视，蜂窝电话，雷达，微波，个人通信)超高频频率低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)甚低频频率20Hz~20KHz称为声波，Lowfrequency(处于LF)低频频率>20KHz称为超声波，具有方向性，可以成束(处于LF)（2）信号分类同一种信号，如电信号，可从不同角度进行分类

4、：（a）一维信号、二维信号、矢量信号（b）周期信号和非周期信号（c）确定性信号和随机信号（d）能量信号和功率信号（e）连续信号、离散信号（f）模拟信号和数字信号(a)一维信号、二维信号、矢量信号信号的变量可以是时间，频率、空间或其他的物理量。若信号是一个变量(如时间)的函数，称一维信号若信号是两个变量(空间坐标x,y)的函数，称为二维信号；推广：若信号是多个（例如M个，M2）变量的函数，则称为多维（M维）信号。若信号表示成M维的矢量x=[x1(n),x2(n),…,xM(n)](式中为转置，n为时间变量），则称为x是一个M维的矢量信号。(b)周期信号和非周期信号若信号满足：x

5、(t)=x(t+kT),k为正整数；或x(n)=x(n+kN)k,N皆为正整数，n+kN为任意整数则x(t)和x(n)都是周期信号，周期分别为T和N；否则就是非周期信号。(c)确定性信号和随机信号确定性信号：若信号在任意时刻的取值能精确确定，则称它为确定信号；它的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。正弦波信号：可用幅度、频率和相位三个参量来描述。随机信号：若信号在任意时刻的取值不能精确确定，或说取值是随机的，即它不能用有限的参量加以描述。也无法对它的未来值确定性地预测。它只能通过统计学的方法来描述(概率密

6、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之。（d）能量信号和功率信号若信号能量E有限，则称为能量信号；若信号功率P有限，则称为功率信号；信号能量E可表示为信号功率P可表示为周期信号及随机信号一定是功率信号；非周期的绝对可积（和）信号一定是能量信号。(e)连续时间信号和离散时间信号信号的变量一般有时间与幅值，其取值方式有连续与离散两种。时间取值方式可分为连续时间与离散时间两种。信号幅值的取值方式可分为连续与离散两种方式（幅值的离散称之为量化）。连续时间信号：其时间是连续的，幅值可

7、以是连续的也可以是离散（量化）的。离散时间信号：时间是离散，幅值是连续的。(f)模拟信号和数字信号模拟信号：指时间连续、幅度连续的信号。数字信号：时间和幅度上都是离散（量化）的信号。故数字信号可用一序列的数表示，而每个数又可表示为二制码的形式。x(t)tx(tn)tnx(n)n采样模数保持转换（二）系统系统：处理信号的物理设备或运算。或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备称之。系统分类：大小之分，一个大系统可细分为若干个小系统。实际上，因为系统是完成某种