信号处理atlas

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1、信号处理综述Reporter：AndyDuanMTG,RTE11/13/2013-1-2013-11-13MonthDate,2009目录信号的分类信号处理基础-FT变换数字信号处理中遇到的问题专题1：短时傅立叶变换专题2：滤波器2013-11-13-2-MonthDate,2009目录信号的分类信号处理基础-FT变换数字信号处理中遇到的问题专题1：短时傅立叶变换专题2：数字信号滤波器2013-11-13-3-MonthDate,2009信号分类简谐信号参数A,f静态信号周期信号复杂周期信号确定性信号分解信号时域分析和频域分析准周期信号非周期信号FT动态信号瞬态(脉冲)信号

2、FT随机信号2013-11-13-4-MonthDate,2009信号分类统计特性与时间起点无关平均值、方差和自相关函数等与时间起点无关各态历经信号可以用时间平均代替统计平均平稳信号随机信号非各态历经信号统计量分析调制型非平稳信号非平稳信号高阶矩分析短时FFT变化和Wigner分布统计特性与时间起点相关一般非平稳随机信号短时FFT变化和Wigner分布2013-11-13-5-MonthDate,2009目录信号的分类信号处理基础-FT变换数字信号处理中遇到的问题专题1：短时傅立叶变换专题2：数字信号滤波器2013-11-13-6-MonthDate,2009什么是傅立叶变换？将满足

3、一定条件的某个函数表示成三角函数（正弦和/或余弦函数）或者它们的积分的线性组合三角函数合成矩形函数合成10阶合成结果旋转件大部分力为三角形式2013-11-13-7-MonthDate,2009什么是频谱？谐振的振幅值按频率排列的图形三角函数频谱幅频图12345频率2013-11-13-8-MonthDate,2009傅立叶级数FourierSeries周期函数是正余弦信号的组合a0ftacosntbsinntTnn2n1ft为一个以T为周期的周期函数；T条件：满足Dirichlet（狄克雷）条件在[-T/2，T/2]上满足：1连续或只有有限个第一类间断点

4、；（信号极限<∞）2只有有限个极值点；复指数形式T12jnjntfTtTfTedeTn-22013-11-13-9-MonthDate,2009非周期函数的周期拓展任何一个函数经过周期拓展，ftftlimTT1jjtftfeded2非周期函数进行傅立叶变换的充分条件：绝对可积f(t)dt能量有限2013-11-13-10-MonthDate,2009傅立叶变换的性质能量积分；Parseval等式212ftdtFd2时域

5、、频域均可计算有效值能量谱/功率谱2只有幅值信息无相位信息SF2013-11-13-11-MonthDate,2009目录信号的分类信号处理基础-FT变换数字信号处理中遇到的问题专题1：短时傅立叶变换专题2：数字信号滤波器2013-11-13-12-MonthDate,2009数字信号处理带来的局限1.A/D转换2.抗混滤波3.频率截断（采样频率限制）4.时间截断（频率分辨率）2013-11-13-13-MonthDate,20091A/D转换数据采用时的位数N：一般24位1(6E6)%N数据误差<21/1%(6E4)%假设数据是量程的20dB数据误差N2现在的

6、技术不必担心量程偏大，量程设置不可导致过载！2013-11-13-14-MonthDate,20092抗混滤波fsffmaxn2一般采样频率为分析频率的2.56倍。抗混滤波必须通过硬件实现。2013-11-13-15-MonthDate,2009离散和截断带来的影响信号的截断引起能量泄漏；不利影响：错误的幅值􀂃频率带效应栅栏效应频谱的离散取样造成了栅栏效应，谱峰越尖锐，产生误差的可能性就越大。有利影响：可以看清频率值主瓣泄漏可以减小因栅栏效应带来的谱峰幅值估计误差2013-11-13-16-MonthDate,2009FFTwindowFFT窗函数信号截断引起泄露的解决方法•整周期截断显然

7、无法实现•加窗—加适当的窗函数，然后校正2013-11-13-17-MonthDate,2009矩形窗和汉宁窗的区别2013-11-13-18-MonthDate,2009加窗的校正因子窗的类型幅值校正因子能量校正因子矩形窗11汉宁窗×121.63汉宁窗×22.671.91汉宁窗×33.202.11布莱克曼窗2.801.97凯赛窗2.491.86哈明窗1.851.59平顶窗4.182.26-19