信号处理技术.ppt

《信号处理技术.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、信号处理技术第一章数字信号处理（DSP）基础知识1.1信号1.2信号的检测与处理1.3系统1.4DPS系统1.1信号1.1.1信息和信号信号是信息的物理表现形式，或说是传递信息的函数，而信息则是信号的具体内容。1.1信号1.1.2信号的种类模拟信号与数字信号1连续时间信号--幅值可以是连续的，也可以是离散的模拟信号--时间连续，幅值连续离散时间信号（序列）--时间离散，幅值连续数字信号—时间离散，幅值离散采样过程：1.1信号1.1.2信号的种类确定信号和随机信号2确定信号是一种能用数学表达式描述的信号，其特征是在任

2、一时刻，信号都有一个确定的数值。例如电容器充电或放电时，两端电压就是一个指数规律变化的信号。随机信号是一种不能用数学表达式表述的信号，其特征是：任一时刻，信号是随机的，事先不可预测，因此它只能用统计方法描述。例如电视机中的干扰与噪音、电网电压的随机波动。1.1信号1.1.2信号的种类确定信号和随机信号2按照能否事先预知它的变化趋势，信号被分成确定信号和随机信号。确定信号随机信号1.1信号1.1.2信号的种类实信号和虚信号-复信号3按照能否物理实现，信号被分成实信号和虚信号。实信号是一种能用物理手段实现的信号。无论是

3、确定的，还是随机出现的，它都是时间的实数，是实实在在存在的信号。虚信号是一种不能用物理手段实现的信号，是为了分析问题方便起见，人们头脑中想象的一个概念。1.1信号1.1.2信号的种类周期信号和非周期信号4按照信号在一定时间间隔能否周而复始重现，信号被分成周期信号和非周期信号。使用固定周期重复重现的信号被称为周期信号，否则就被称为非周期信号。周期信号有三个明显特征：(1)时间上无始无终；(2)随时间变化有固定的周期；(3)各个周期内的信号波形完全一致。1.1信号1.1.2信号的种类周期信号和非周期信号4设周期信号的周

4、期为T或N，连续周期信号f(t)与周期T之间的关系为：f(t)=f(t+kT)式中k=0,±1，±2，......。离散周期信号f(n)与周期N之间的关系为：f(n)=f(n+mN)式中m的取值同k。1.1信号1.1.2信号的种类周期信号和非周期信号4周期信号和和非周期信号的几列波形。周期信号非周期信号补充知识：复杂周期信号1.1信号1.1.3连续时间信号和离散时间信号按照信号随时间或一段时间内是否连续变化,信号被分成连续时间信号和离散时间信号。连续时间信号离散时间信号信号检测通常用传感器实现，传感器常由敏感元件和

5、转换元件组成，敏感元件的功能是检测出信号，转换元件的功能是把检测出的信号转变成计算机或人类便于接受的形式。信号的检测与转换过程如下图所示：1.2信号的检测与处理1.2.1信号的检测信号的检测与转换过程采样：将连续时间信号转换成离散时间信号的过程称为采样。采样通过电子自动开关完成。1.2信号的检测与处理1.2.2信号的处理采样1采样电子自动开关当s合向“1”时，O（t）=I(t);当s合向“2”时，O（t）=0，其中I(t)是开关的输入信号，O（t）是开关的输出信号：O（t）=开关s合向“1”或“2”的时间间隔，由脉

6、冲信号发生器的输出脉冲p(t)控制。p(t)是一个周期为T的矩形波脉冲，高电平持续时间为t，I（t）是一个持续时间函数，O（t）将成为一个离散时间函数。采样过程又称为脉冲调制过程，采样后的输出信号为：O(t)=P(t)I(t)上式的物理意义为：连续时间信号在等幅矩形波脉冲的调制下，得到包络形同于输入信号的一串载波脉冲。1.2信号的检测与处理1.2.2信号的处理采样1信号采样过程如果用δ函数表示τ→0时的载波信号P(t)，且记为Q(t)，则有Q(t)=δ(t-nT)理想采样时的输出信号是τ→0时的载波信号O(t)，用

7、M(t)表示：M(t)=I(t)Q(t)或M(t)=I(t)δ(t-nT)考虑到δ函数的性质，只有当t=nT时为非零单位值，则有：1.2信号的检测与处理1.2.2信号的处理采样1M(t)=减少信号所占的时域称为信号的压缩。反之，加大信号所占的时域叫做信号的扩展。设信号用f(t)表示，如果自变量有t改为at，则信号函数用f(at)表示。1.2信号的检测与处理1.2.2信号的处理压缩与扩展2如果a>1,则将f(t)以原点为基点，水平方向上线性缩小a倍，可得f(at)，压缩的图形如图所示，图中取a=2。1.2信号的检测与

8、处理1.2.2信号的处理压缩与扩展2信号的压缩如果a<1,则将f(t)以原点为基点，水平方向线性扩展a倍，可得f(at)扩展的图形如图1-16所示，图中取a=1/2。1.2信号的检测与处理1.2.2信号的处理压缩与扩展2信号的扩展将离散信号f(n)变换成f(Nn)(N为正整数)的过程称为抽取，抽取后所得的离散时间序列为：f(Nn)=f0(n)其中f0(n)是