信号处理概论绪论和第一章-bak课件.ppt

Fenster Downey 2001 信号处理概论 管涛 郑州航院计算机系 easyguan@126.com 课程介绍 教学内容－学什么（What） 信号分析(信号与系统Signal System) 信号处理(Signal Processing) 教学目的－为什么学（Why） 广泛的应用领域 计算机、通信、语音与图像处理 电路设计、自动控制、雷达、电视 声学、地震学、化学过程控制 经济预测、财务统计、市场信息、股市分析等 全球科技革命以信息技术为核心 为专业课程提供基本的方法 课程特点和学习方法－怎么学（how） 基础理论性强： 物理概念、数学概念和工程概念并重 着重掌握信号分析和处理的基本思想和方法 注意问题的提出、分析问题和解决问题的方法 实践性强: 理论与实际相结合，听、练、做相结合 计算机实践： MATLAB是信号分析与处理的强大工具 参考书目 信号分析与处理，姜常珍，天津大学出版社，2000年9月版 信号与线性系统，阎鸿森等，西安交通大学出版社，1999.8； 信号与系统，余成波等，清华出版社，2004.9; 数字信号处理，张建华等，科学出版社，2002.1; 数字信号处理教程，程佩青编，清华大学出版社，1995; 基于matlab的系统分析与设计-信号处理,西安电子科技大学出版社,楼顺天,2001.5. 课程地位 《信号处理概论》是信息学科的一门主干技术基础课，应用领域极其广泛，几乎遍及电类及非电类的各个工程技术领域：计算机、通信、控制、机械、建筑、交通、经济金融等。 全球科技革命以信息技术为核心，使各学科领域和现代工业发生了深刻的变化，其特点是：向自动化、数字化、智能化、集成化发展。 专业课的共性：获取信号、对信号进行分析、如何对信号进行改造，提取信息。 本课程提供基本分析原理和方法，这是本课程生命力之所在。 先导课程 高等数学 线性代数 复变函数 概率统计 电子电路 后续课程 计算机控制 数字图像处理 通信原理 等等 课程安排 学时：56学时＝48课时+8时上机 Ch1 导论 (4学时) Ch2 信号的时域分析(10学时+2机时) Ch3 信号的频域分析(10学时+2机时) Ch4 离散信号的变换域分析(15学时+2机时) Ch5 随机信号(4学时) Ch6 滤波器(5学时+2机时) 学习要求 听课+作业＋复习 书面作业+上机作业 平时10%+上机20%+期末考试70% 第一章 导 论 本章教学目的和要求 掌握信号与系统的概念及分析方法 掌握信号与系统的数学描述和表示 用数学表示来研究信号与系统分析中的概念和基本性质 教学内容及学时安排 1.1 信号及其分类 1.2 信号分析与信号处理 1.3 信号与系统 教学重点 信号的概念与性质 系统的概念与性质 第一节 信号及其分类 一、信号的概念 信号是反映（或载有）信息的各种物理量，是系统直接进行加工、变换以实现通信的对象。 信号是信息的表现形式，信息则是信号的具体内容。 自然和物理信号– 例如：语音、图像、地震信号、生理信号等。 人工产生的信号– 例如：雷达信号、通讯信号、医用超声信号等。 信号的概念 信号的概念 信号的概念 视频信号－－由一序列图像（帧）组成 灰度视频信号:I(x,y,t) 彩色视频信号: 信号的概念 本课程主要研究一维信号 一般地、符合常规地采用时间t作为独立变量，函数用f(t)表示 二、信号的描述 数学描述 使用具体的数学表达式，把信号描述为一个或若干个自变量的函数或序列的形式。 例：f(t)=sin(t) 波形描述 按照函数随自变量的变化关系，把信号的波形画出来。 三、信号的分类 (一)连续时间信号和离散时间信号 连续时间信号(连续信号) 若信号在定义域内，除有限个间断点外都有定义，称为连续时间信号,用f(t)表示。 离散时间信号(离散信号) 若信号仅在某些时刻处有定义，称为离散时间信号,用f(n)表示，常称为序列。 可以由连续信号取样(sampling)得来： x(t)|t=nT =x(nT) =x(n) T：取样间隔 (二)确定性信号和随机信号 确定信号与随机信号 确定信号：当信号是一确定的时间函数时，给定某一时间值，就可以确定一相应的函数值。 例：正弦信号y = A coswt 随机信号：不是确定的时间函数，只知道该信号取某一数值的概率。 例：耗电、电话信号。 实际传输的信号几乎都是随机信号，如通讯系统中传输的信号都不带确定性，否则获得不了任何新信息，失去通讯的意义。把较长时间内比较确定的随机信号，近似看成确定信号，简化分析。 带有信息的信号往往具有不可预知的不确定性，是一种随机信号。 除实验室发生的有规律的信号外，通常的信号都是随机的，因为确定信号对受信者不