上海理工大学数字信号处理课件dspch绪论..介绍.ppt

1、1,数字信号处理Digital Signal Processing(DSP),教师： 夏春蕾 Tel: 55273544 Email: ,上课时间调整,周二3, 4（9:5511:30） or 4, 5（10:4512:20） or 6，7（13:1514:50） 确定为周二10,11 （18:0019:35）综合楼D105,2,3,课程安排概要,学分： 2 学时：32 课堂教学 ；4 仿真实验 评分：平时出勤 20%, 仿真实验 30%, 期中考试 25%，期末考试25% NO CHEATING!,4,教材,数字信号处理教程(第三版） 数字信号处理习题解答 程佩青 清华大学出版社,5,参考书

2、,1.数字信号处理 张元、汪元宝、方穗明编 北京工业大学出版社 2.数字信号处理 王世一 北京理工大学出版社 3.数字信号处理 数字信号处理习题解答 丁玉美 西安电子科技大学出版社,6,参考书,4.离散时间信号处理 美A.V奥本海姆 R.W.谢弗编 科学出版社 2.Signal Processing 信号处理导论 Sophocles J.Orfanids(奥法尼索斯S.J) 清华大学出版社 3.基于Matlab的系统分析与设计-信号处理 楼顺天 李博菡 编著 西安电子科大出版社,7,其它常见参考书 经典的： 1. A.V.Oppenheim ，“Digital Signal Processin

3、g” , 1975. 中译本有多种 2. W.D.Stanley , “Digital Signal Processing” , 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， 1982 4. 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.,8,研究生用： 6.胡广书， 数字信号处理-理论 算法与实现 清华大学出版社，1997. 7. 张贸达 ， 现代信号处理， 清华大学 1996. 8.王宏禹，随机数字信号处理，国防工业出

4、版社，1994. 9.程乾生，信号数字处理的数学原理，石油工业出版社（第2版），1993.,9,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. M. H. 海因斯，数字信号处理，科学出版社，2002,10,英文原版： S.J.Orfanidis, Introduction to signal processing, Copyright 1996 by Prentice Hell Comp. S.K.Mitra, Digital signal proc

5、essing a computer-based approach, second edition, Copyright 2001 by McGraw-Hill Comp. 17. Oppenheim A.V. Schafer R.W., Discrete-time signal processing, 2nd Edition, （影印版） Prentice-Hall 清华大学出版社, 2005,11,讲授内容,1.绪论-DSP的发展和应用（第1周） 2.离散时间信号与系统（第1、2周） 3. Z变换(第3、4周） 4.离散付里叶变换DFT(第5、6周） 5.快速付里叶变换FFT（第7、8周）

6、6. 期中考试+仿真实验1（第9周） 7.数字滤波器(DF)的基本结构IIR（第10、11周） 8. DF的设计(无限长单位脉冲响应数字滤波器的设计)（第12、13周） 9. FIR DF 的设计(有限长单位冲激响应滤波器的设计)（第14、15周） 10. 期末考试+仿真实验2（第16周）,12,绪论,一. 信号、系统和信号处理（基本概念） 1.信号 2.系统 3. 信号处理,13,DSP(Digital Signal Processing)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

7、应用的目的的一门学科。 1.1、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。,14,1.2、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

8、。 依变量取值方式是连续还是离散：连续时间信号、模拟信号；离散时间信号（亦称序列）、数字信号。,15,1.3 模拟信号： 在时间上和幅度上都是连续的信号。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。 1.4 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”。 1.5 两者关系 模拟经A/D变换得数字；数字经D/A变换得模拟。,16,、系统 2.1定义： 处理信号的物理设备。 2.2系统分类： 模拟系统：处理模拟信号，输入输出均为模拟信号。 连续时间系统 离散时间系统 数字系统：输入输出均为数字信号。

9、3、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、相乘和位移等操作合并而成。,17,二. 数字信号处理系统的基本组成 框图 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。,18,A/D变换器： 完成抽样和量化，实现数字化。,19,数字信号处理器：,y(n),0,1,2,3,4,n,20,D/A变换器： 模拟滤波器：,21,三. 数字信号处理的学科概貌（研究内容） 1. 信号的采集 实现信号的数字化，包括取样、量化。 2. 信号的分析 信号描述与运算，各种变换，时、频域分析。 3. 系统分析 线性系统与非，时变系统与非，线性时（移）不变系统，因果系

10、统与非，线性时（移）不变因果系统。 4. 快速算法 FFT, WFT,快速卷积、相关算法。,22,5. 数字滤波技术 (1) IIR数字滤波器的分析与设计； (2) FIR数字滤波器的分析与设计。 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。,23,四. 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。,24,5. 时分复用,25,6. 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 用存储一祯或数祯图象信号，实现二、多维处理。 8. 速度不够高，工作频率也不够高 几十M