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水利与土木工程学院 第六章、数字信号处理技术 环境因素测试技术 本章学习要求： 1.了解信号模数转换和数模转换原理　　 2.掌握信号采样定理，能正确选择采样频率 3.了解数字信号处理中信号截断、能量泄露、栅栏效应等现象　 4.掌握常用的数字信号处理方法 6.1 数字信号处理概述 　 第六章、数字信号处理技术 1、数字信号处理的主要研究内容 数字信号处理主要研究用数字序列来表示测试信号，并用数学公式和运算来对这些数字序列进行处理。其主要内容包括数字波形分析、幅值分析、频谱分析和数字滤波。 2、测试信号数字化处理的基本步骤 物理信号 对象 传感器 电信号 信号调制 电信号 A/D转换 数字信号 计算机 显示 D/A转换 控制 6.1 数字信号处理概述 　 3、数字信号处理的优势 1)用数学计算和计算机显示代替复杂的电路和机械结构 2)计算机软硬件技术发展的有力推动 a)多种多样的工业用计算机。 6.1 数字信号处理概述 　 b)灵活、方便的计算机虚拟仪器开发系统 6.2 模数(A/D)和数模(D/A) 　 第六章、数字信号处理技术 1、A/D转换 1) A/D转换过程 采样――利用采样脉冲序列p(t)，从连续时间信号x(t)中抽取一系列离散样值，使之成为采样信号x(nTs)的过程． 编码――将离散幅值经过量化以后变为二进制数字的过程。 量化――把采样信号x（nTs）经过舍入变为只有有限个有效数字的数，这一过程称为量化． 2) A/D转换器的技术指标 　 6.2 模数(A/D)和数模(D/A) 　 (1) 分辨率; 用输出二进制数码的位数表示。位数越多，量化误差越小，分辨力越高。常用有8位、10位、12位、16位等。 (2) 转换精度; 转换精度=量程/(A／D转换器的分辨力*0.5) (3) 转换速度; 指完成一次转换所用的时间，如:100ms(10Hz)；10us(100kHz) (4) 模拟信号的输入范围; 如，5V， +/-5V，10V，+/-10V等。 2、D/A转换过程和原理 　 6.2 模数(A/D)和数模(D/A) 　 1) D/A转换过程 D/A转换器是把数字信号转换为电压或电流信号的装置。 2) D/A转换器的技术指标 　 (1) 分辨率; (2) 转换精度; (3) 转换速度; (4) 模拟信号的输出范围; 6.3 采样定理 　 第六章、数字信号处理技术 1 采样信号的频谱 采样过程是将采样脉冲序列p(t)与信号x(t)相乘来． 2.频混现象 　 6.3 采样定理 　 频域解释 时域解释 水利与土木工程学院