0第0章 数字信号处理绪论

数字信号处理 电气与电子工程学院电力工程系 安勃电力系电信教研室教一楼335室752 3031bo an cn 考试 大作业成绩 大作业 参考到课率参考书籍 1 数字信号处理 理论 算法与实现 胡广书 清华大学出版社 1997年8月 2 信号分析与处理 崔翔 中国电力出版社 2005年3月 3 数字信号处理 第2版 陈后金 高等教育出版社 2008年3月 4 数字信号处理 王世一 北京理工大学出版社 1997年11月 学时 32学时地位 电气与电子工程一门技术基础课 也是一门素质课程 特点 体系完整 逻辑性强 内容抽象 主要是通过数学变换研究信号和系统的时域和频域特性 方法 可以从美学的角度去欣赏 数学游戏 注重概念 强调方法 培养抽象思维能力 通过例题和习题充分理解信号分析和处理的内涵 绪论 本课程的地位 特点和学习方法建议 课程教学体系 根据 厚理博术 知行相成 的课程教学目标 面向大类学科规划课群 按照课群构建课程体系 由 电子电路 电磁场 信号处理 三大课群构成 体现 三个并重 的特点 电子电路 电磁场 信号处理并重理论教学 实验教学 自主教育并重基础理论 分析方法 综合技术并重 课程教学体系 实现了以信号分析为基础 系统分析为桥梁 数字技术为手段 在信号分析中 突出信号的表示 在系统分析中 突出系统的描述 融入现代仿真软件和科学计算 面向工程实际 信号处理系列课程体系的特点 课程教学体系 课程教学体系 时域分析 变换域分析 三大变换 信号分析 系统分析 信号与系统 课程知识架构 信号表示系统描述 x H yAnalysis分析 y H xControl控制 x y HDesign设计 课程教学体系 信号分析 系统分析 连续分析 离散分析 时域分析 变换域分析 课程教学体系 课程教学体系 滤波器设计 DFT 信号分析 信号处理 数字信号处理 课程知识架构 分析方法数字技术 FFT 滤波器组概念 DFT分析 课程教学体系 滤波器设计 课程教学体系 课程教学体系 连续时间信号分析离散时间系统分析z变换离散傅里叶变换快速傅里叶变换 算法离散时间系统的基本结构IIR数字滤波器的设计FIR数字滤波器的设计 主要内容 离散信号与系统分析 应用二 滤波器设计 应用一 信号频谱分析 模拟信号与系统分析 信号处理的方法 1 模拟电路 信号放大 信号滤波 信号处理的方法 2 精度高 稳定性好 灵活性好 抗干扰能力强 软 硬件实现 方便实用 语音信号 频率范围在200Hz 20kHz之间 基本信息在300Hz 3 4kHz 为讨论方便确定为0Hz 4kHz 其波长在 km 75km 无线传播 由电磁辐射理论知 只有当天线尺寸与波长可以比拟时才能实现有效的电磁辐射 因此 原声信号无法实现远距离无限传播 怎么办 如何实现 有线传播 架空线路的频带宽度一般为0Hz 50kHz 显然 仅传一路语音信号将造成架空线路有效频谱的浪费 如何实现架空线路频谱的充分利用 语音信号的传播 4 频谱搬移 设语音信号为 其频谱密度函数1 频谱分析 频谱图 语音信号的传播 2 频率调制 语音信号的传播 3 带通滤波 语音信号的传播 4 频率解调 5 低通滤波 语音信号的传播 2GGSM通讯网络 GSM频率分配上行 890 915MHZ下行 935 960MHZ其中 中国移动 上行 890 909MHZ下行 935 954MHZ中国联通 上行 909 915MHZ下行 954 960MHZ DCS系统频率分配全频段 上行1710 1788MHz 下行1805 1880MHz其中 中国移动 上行1710 1725MHz 下行1805 1820MHz 暂空 上行1725 1745MHz 下行1820 1840MHz 中国联通 上行1745 1755MHz下行1840 1850MHz 中国电信 上行1755 1785MHz 下行1850 1880MHz 频分 每信道带宽200KHZ时分 每帧20ms TD SCDMA直放站目前工作频率是2010MHz 2025MHz 信号的码片速率为1 28MHz s 扩频带宽或信道间隔为1 6MHz 调制方式为QPSK 8PSK 接入技术为DS CDMA TDMA2 4GHz免费频段标准WiFiBluetoothZigbee 3G和免费频段 其他各个领域的应用 航天卫星汽车 通信 电脑医学影像多媒体 语音 图像 视频工业控制电力系统 电流 电压 温度等测量继电保护 高压绝缘老化 防窃电 不同抽样频率的语音信号效果比较 抽样频率fs 44 100Hz 抽样频率fs 5 512Hz 抽样频率fs