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数 字 信 号 处 理;一、从模拟到数字; ;模拟信号的数字化;数字信号转化成模拟信号;D/A输出;数字信号处理采用数字系统完成信号处理的任务，它具有数字系统的一些共同优点，例如抗干扰、可靠性强，便于大规模集成等。除此而外，与传统的模拟信号处理方法相比较，它还具有以下一些明显的优点：;1、精度高;;例如： 有限长单位脉冲响应数字滤波器可以实现严格的线性相位； 在数字信号处理中可以将信号存储起来，用延迟的方法实现非因果系统，从而提高了系统的性能指标； 数据压缩方法可以大大地减少信息传输中的信道容量。;利用庞大的存储单元，可以存储二维的图像信号或多维的阵列信号，实现二维或多维的滤波及谱分析等。;（1）增加了系统的复杂性。他需要模拟接口以及比较复杂的数字系统。 （2）应用的频率范围受到限制。主要是A/D转换的采样频率的限制。 （3）系统的功率消耗比较大。数字信号处理系统中集成了几十万甚至更多的晶体管，而模拟信号处理系统中大量使用的是电阻、电容、电感等无源器件，随着系统的复杂性增加这一矛盾会更加突出。 ;三、发展特点;(2)由低频走向高频，模数转换器的采样频率已高达数百兆赫，可以将视频甚至更高频率的信号数字化后送入计算机处理；;(3)由一维走向多维，像高分辨率彩色电视、雷达、石油勘探等多维信号处理的应用领域已与数字信号处理结下了不解之缘。;（4）各种数字信号处理系统均几经更新换代;年代 特点 $/MIPS 60年代 大学探索 $100-$1,000 70年代 军事运用 $10-$100 80年代 商用成功 $1-$10 90年代 进入消费类电子 $0.1-$1 今后 生活用品 $0.01-$0.1 ;四、各种数字信息系统;在机械制造中，基于 FFT算法的频谱分析仪用于振动分析和机械故障诊断；医学中使用数字信号处理技术对心电(ECG)和脑电(EEG)等生物电信号作分析和处理；数字音频广播(DAB)广泛地使用了数字信号处理技术。可以说，数字信号处理技术已在信息处理领域引起 了广泛的关注和高度的重视。;五、数字信号处理系统的实现;软件实现是用一台通用的数字计算机运行数字信号处理程序。其优点是经济，一机可以多用；缺点是处理速度慢，这是由于通用数字计算机的体系结构并不是为某一种特定算法而设计的。在许多非实时的应用场合，可以采用软件实现方法。例如，处理一盘混有噪声的录像(音)带，我们可以将图像(声音)信号转换成数字信号并存入计算机，用较长的时间一帧帧地处理这些数据。处理完毕后，再实时地将处理结果还原成一盘清晰的录像(音)带。通用计算机即可完成上述任务，而不必花费较大的代价去设计一台专用数字计算机。;硬件实现是针对特定的应用目标，经优化，设计一专用的软硬件系统。其优点是容易做到实时处理，缺点是设备只能专用。;片上系统（SOC, System on a Chip）;并行是指为了完成同一个任务，几个处理器同时工作，使系统能胜任单个处理器所不能完成的任务；当一个处理器完成单个任务(比如一个滤波器)有很大的富余量时，可让其完成多个任务，这就是复用；流水结构也是多处理器完成同一任务，它与并行结构的主要区别在于并行的各个处理器之间数据交换不多，而流水结构类似于生产中的流水线，数据经一道道“工序”处理。采用并行或流水结构，完全取决于数字信号处理的运算结构。;研究内容 经典的数字信号处理限于线性时不变系统理论, 数字滤波和FFT是常用方法。目前DSP研究热点： 时变非线性系统、非平稳信号、 非高斯信号处理方法的发展：自适应滤波、 离散小波变换、 高阶矩分析、盲处理、分形、混沌理论;l? 基础理论：离散时间信号与系统（ch1）l 离散傅立叶变换DFT（ch2） 快速傅立叶变换FFT（ch2） l?? 数字滤波器 无限长单位脉冲响应（IIR）滤波器(ch3) 有限长单位脉冲响应（FIR）滤波器(ch4) l??? 数字信号处理系统的实现（ch5） 数字信号处理器硬件（ch5）l 多采样率数字信号处理（ch6） ;第一章 离散时间信号与系统;1.1 离散时间信号;（２）单位阶跃序列;（３）矩形序列;（４）实指数序列;（５）正弦序列;（５）复指数序列;x(n) = (0.65 + j0.5)nu(n).;序列的运算 ;6、序列的单位脉冲序列表示 ;1.2 采样;1.采样过程;连续时间信号的采样;琢锈熊病谐毖庞老打槽鲁胎赠桶浩曾猫逛陵影绘昔卜经占职严戊书悟吁腿SIGNAL1-1课件SIGNAL1-1课件;如开关每次闭合τ秒，则采