西交大数字信号处理-0绪论课件

绪论

一.数字信号处理的基本概念 二.数字信号处理的学科概貌

（研究内容）

三.数字信号处理系统的基本组成四.数字信号处理的特点五.本课程的特点六.讲授内容与参考书

一.数字信号处理的基本概念1.信号2.信号分类3.模拟信号4.数字信号5.二者关系6.数字信号处理一、数字信号处理的基本概念

数字信号处理是当前信息处理技术中十分活跃的一个分支。传统的信号处理：连续时间信号与系统数字信号处理：基于离散时间信号与系统，对样本序列进行处理，即信号的波形用样本序列表示，并用数字的方式去处理这些序列。

具体来说，凡是用数字的方式对信号进行滤波、变换、解调、增强、压缩、估计、识别等处理都属于数字信号处理的范畴。数字信号处理作为一门新的学科而真正出现却是在1965年Cooley和Tukey提出快速傅里叶变换(FastFourierTransform,FFT)之后。FFT算法与莱维逊(Levinson)自回归谱估计算法形成了数字信号处理现代算法的两大支柱。

DSP(DigitalSignalProcessing)是近几十年发展起来的一门新兴学科。

DSP是利用计算机或专用设备，以数值计算的方法对信号进行采集、变换、综合、估值、识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的的一门学科。1、信号

信号是传输信息的函数，是信息的物理表现形式；而信息是信号的具体内容，通俗地讲，信息就是有用的消息。

信息是一个十分抽象而又复杂的概念，它包含在消息之中，是通信系统中传送的对象，是客观世界的第三要素；其特点是无形的，可共享的，无限的，可度量的。

消息不等于信息，同一消息可含有不同的信息量。

2、信号的分类

依载体：电信号、磁信号、声信号、光信号、热信号、机械信号。

依变量个数：一维、二维、多维（矢量）信号。

依周期性：周期信号x(t)=x(t+kT);非周期信号。

依是否为确定函数：确定信号；随机信号。

依能量或功率是否有限：能量信号；功率信号。

无论是用模拟方法还是用数字方法，都是将所研究的信号先变成电信号，即所谓模拟信号。因此，可把信号分为模拟信号和数字信号两类。3.模拟信号用电压或电流去模拟其他物理量，如声音、温度、压力、图象等所得到的信号。4.数字信号在时间上和幅度上都是离散的信号。它可由模拟信号经离散和量化得到，亦可客观存在。本质上，它只是一系列的“数”。5.两者关系模拟经A/D变换得数字；数字经D/A变换得模拟。6.数字信号处理通俗地讲，处理就是加工，因数字信号常表示成序列，加工实际上就是相加、相乘和位移。6.信号的频谱分析与估值确定信号：谱分析；随机信号：相关计算、谱估计。7.特殊算法反卷积，信号重构。8.数字信号处理的实现(1)在通用微机上，用软件实现;(2)用单片机实现;(3)专用数字信号处理芯片DSP。三.数字信号处理系统的基本组成1.框图前置预滤波器A/D变换器数字信号处理器D/A变换器模拟滤波器y(n)y(t)2.各单元的作用前置预滤波器：滤除高于某一频率的信号，防混迭。

A/D变换器：完成抽样和量化，实现数字化。如下图所示：数字信号处理器：y(n)01234nD/A变换器：模拟滤波器：0y(t)四.数字信号处理的特点精度高模拟系统：由元器件确定（10-3）；数字系统：由字长确定。2.灵活性高数字系统的性能主要由乘法器的系数决定。3.可靠性高只有“0”和“1”两个电平，受温度噪声影响小。4.容易集成规范性高，电路参数要求不高。6.可获得高性能指标如频谱分析：模拟方法10Hz;数字方法10-3Hz.7.便于二维与多维处理用存储一帧或数帧图象信号，实现二、多维处理。8.速度不够高，工作频率也不够高几十MHz以下。五.本课程的特点1.数学工具多微积分，概率统计，随机过程，高等代数，数值分析，积分变换，复变函数等。

2.要求基础强网络理论、信号与系统是本课程的理论基础。

3.与其它学科密切相连与最优控制、通信理论、故障诊断、计算机、微电子技术不可分，又是人工智能、模式识别、神经网络等新兴学科的理论基础之一。六.讲授内容与参考书

经典的：

1.A.V.Oppenheim，“DigitalSignalProcessing”, 1975.中译本有多种2.W.D.Stanley,“DigitalSignalProcessing”,1975.中译本常迥译1979.3.黄顺吉等，数字信号处理及其应用,国防

工业出版社，19824.邹理和，吴北熊等，,数字信号处理,上、下册,国防工业出版社,1985.

5.何振亚，数字信号处理的理论与应用，

上、下册，人民邮电出版社，1985.

较新的10.吴镇扬，数字信号的原理与实现，东南大学， 1997.11.赵尔沅等，数字信号处理实用教程，人民邮电， 1999.12.姚天任等，现代数字信号处理，华中理工，1999.13.丁玉美等，数字信号处理，西安电子科大，（第2版），2001.14.A.V.奥本海姆，R.W.谢弗著，黄建国等译，离散时间信号处理，科学出版社，2000.

15.程佩青，数字信号处理教程，清华大学出版社.

16.郑南宁等，数字信号处理，清华大学出版社，

2007.

英文原版：

S.J.Orfanidis,Introductiontosignalprocessing,