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数字信号处理论文 引言? 简单地说，数字信号处理就是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术，它的英文原名叫digital?signal?processing，简称DSP。另外DSP也是digital?signal?processor的简称，即数字信号处理器，它是集成专用计算机的一种芯片，只有一枚硬币那么大。有时人们也将DSP看作是一门应用技术，称为DSP技术与应用。? 《数字信号处理》这门课介绍的是：将事物的运动变化转变为一串数字，并用计算的方法从?中提取有用的信息，以满足我们实际应用的需求。? 1简介? ? 简单地说，数字信号处理就是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术，它的英文原名叫digital?signal?processing，简称DSP。另外DSP也是digital?signal?processor的简称，即数字信号处理器，它是集成专用计算机的一种芯片，只有一枚硬币那么大。有时人们也将DSP看作是一门应用技术，称为DSP技术与应用。? 《数字信号处理》这门课介绍的是：将事物的运动变化转变为一串数字，并用计算的方法从中提取有用的信息，以满足我们实际应用的需求。? 本定义来自《数字信号处理》杨毅明著，由机械工业出版社2012年发行。? 2特征和分类? ? 信号(signal)是信息的物理体现形式，或是传递信息的函数，而信息则是信号的具体内容。?模拟信号(analog?signal)：指时间连续、幅度连续的信号。? 数字信号(digital?signal)：时间和幅度上都是离散(量化)的信号。? 数字信号可用一序列的数表示，而每个数又可表示为二制码的形式，适合计算机处理。?一维(1-D)信号:?一个自变量的函数。?二维(2-D)信号:?两个自变量的函数。?多维(M-D)信号:?多个自变量的函数。? 系统：处理信号的物理设备。或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备。模拟系统与数字系统。? 信号处理的内容：滤波、变换、检测、谱分析、估计、压缩、识别等一系列的加工处理。?多数科学和工程中遇到的是模拟信号。以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。?模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。? 数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理? 随着大规模集成电路以及数字计算机的飞速发展，加之从60年代末以来数字信号处理理论和技术的成熟和完善，用数字方法来处理信号，即数字信号处理，已逐渐取代模拟信号处理。?随着信息时代、数字世界的到来，数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。? 3数字信号处理器? ? DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。根据数字信号处理的要求，DSP芯片一般具有如下主要特点：? （1）在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法；?（2）程序和数据空间分开，可以同时访问指令和数据；? （3）片内具有快速RAM，通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问；?（4）具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持；?（5）快速的中断处理和硬件I/O支持；? （6）具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器；?（7）可以并行执行多个操作；? （8）支持流水线操作，使取指、译码和执行等操作可以重叠执行。?当然，与通用微处理器相比，DSP芯片的其他通用功能相对较弱些[1]? 4应用? ? 广义来说，数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。但很多人认为：数字信号处理主要是研究有关数字滤波技术、离散变换快速算法和谱分析方法。随着数字电路与系统技术以及计算机技术的发展，数字信号处理技术也相应地得到发展，其应用领域十分广泛。数字控制、运动控制方面的应用主要有磁盘驱动控制、引擎控制、激光打印机控制、喷绘机控制、马达控制、电力系统控制、机器人控制、高精度伺服系统控制、数控机床等。?面向低功耗、手持设备、无线终端的应用主要有：手机、PDA、GPS、数传电台等。? 4.1数字滤波器? 数字滤波器的实用型式很多，大略可分为有限冲激响应型和无限冲激响应型两类，可用硬件和软件两种方式实现。在硬件实现方式中，它由加法器、乘法器等单元所组成，这与电阻器、电感器和电容器所构成的模拟滤波器完全不同。数字信号处理系统很容易用数字集成电路制成，显示出体积小、稳定性高、可程控等优点。数字滤波器也可以用软件实现。软件实现方法是借助于通用数字计算机按滤波器的设计算法编出程序进行数字滤波计算。? 4.2快速傅里叶变换? 1965年J.W.库利和T.W.图基首先提出离散