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数字信号处理 李学斌 Email: lixb@mail.buct.edu.cn 教材： 《数字信号处理教程》（第三版） 程佩青 编 清华大学出版社 （有配套习题解答，作者、出版社相同） 总学时： 48 学时分配 绪论、第一章：6学时 第二章： 9学时（不讲2.8） 第三章： 9学时 第四章： 6学时（只讲4.1~4.5、4.10） 第五章： 3学时（不讲5.4） 第六章： 6学时（只讲6.1~6.5、6.7） 第七章： 6学时（只讲7.1~7.3、7.6） 作业： 每周都会有适量作业，周一上课时收。 要求全交，计入平时考核。 成绩： 期末考试占 80% 平时考核 (含作业) 20% 与其它课程的关系 本课程为《信号与系统》的后续课程，讨论用数字形式表示信号时，信号的描述与变换、系统的描述、设计与实现等。 本课程为后续诸多专业课程的基础，只要用到信号分析、系统设计与分析，都会用到本课程理论。 绪 论 数字信号处理 ( Digital Signal Processing, DSP )是指将信号表示为数字形式的序列、通过数值计算以达到信息变换的目的。 DSP是在传统模拟信号与模拟系统的基础上发展起来的，随着其内容的日臻完善而成为一套理论，但本课程的学习需要有模拟信号与系统作为基础。 本套理论体系内容多、发展快，作为本科课程，我们只学习其中的基础知识。 一、数字信号与数字信号处理 信号(Signals) ：信息(information)的载体或物理表现形式 ；或者说是传递信息的函数。 Signals are carriers of information 信号的分类： - 一维信号 / 多维信号 - 周期信号 / 非周期信号 - 确定信号 / 随机信号 - 能量信号 / 功率信号 - 连续时间信号 / 离散时间信号 / 数字信号 按自变量与函数值的取值形式不同分类： 时间 幅度 连续时间信号 连续 连续 离散时间信号 离散 连续 数字信号 离散 量化 discrete-time signal continuous-time signal digital signal 数字信号的处理 信号处理是研究用系统对含有信息的信号进行处理（变换）以获得人们所希望的信号，从而达到提取信息，便于利用的一门学科。 信号处理的分类： - 模拟信号处理 C R xa(t) ya(t) 延时 x(n) y(n) a - 数字信号处理 （实质：数值运算） 二、DSP系统的基本组成和实现方法 DSP系统的基本组成 前置预 滤波器 A/D 转换器 数字 信号 处理器 D/A 转换器 模拟 滤波器 xa(t) ya(t) x(n) y(n) PrF: (Prefilter) --- antialiasing filtering PoF: (Postfilter)--- smooth out the staircase waveform DSP系统的实现方法 1. 软件实现法：在通用计算机上实现。 缺点：速度慢 2. 硬件实现法：采用专用芯片实现。 缺点：通用性差。 3. DSP芯片法：采用通用DSP芯片。 这样的芯片是专为 DSP设计的，为提高处理速度使用了多总线、并行处理、硬件乘法器等。 同时，通过编程可在同样的芯片上实现不同功能，有一定通用性。 三、DSP的特点和应用 DSP的特点 - 高灵活性 - 高精度 - 高可靠性 易大规模集成、时分复用、可获得高性能指标等。 DSP的应用 几乎涵盖了所有电子信息涉及的领域。 * *