《數(shù)字信號(hào)處理(王震宇 張培珍編)緒論》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《數(shù)字信號(hào)處理(王震宇 張培珍編)緒論（62頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、數(shù)字信號(hào)處理,Digital Signal Processing 廣東海洋大學(xué)信息學(xué)院 學(xué)時(shí)：54學(xué)時(shí)（實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí)） 學(xué)分：3學(xué)分 主講教師：張培珍Email:,數(shù)字信號(hào)處理,Digital Media Processing,Webpad,Telematics,Wireless Devices:802.11, Bluetooth, Others,Enhanced Gaming,Military and Government Cellular, Secure Connectivity,Industry-Specific PDAs,Biometrics,,Medical Devices,數(shù)字信號(hào)
2、處理,教科書,數(shù)字信號(hào)處理 北京大學(xué)出版社 王震宇，張培珍等編著,數(shù)字信號(hào)處理,本課程網(wǎng)站, 廣東海洋大學(xué)信息學(xué)院精品課程,主要內(nèi)容與學(xué)時(shí),數(shù)字信號(hào)處理,第一章 緒論 2學(xué)時(shí) 第二章 離散時(shí)間系統(tǒng) 4學(xué)時(shí) 第三章 z變換及離散頻域分析 4學(xué)時(shí) 第四章 DFT及FFT 6學(xué)時(shí) 第五章 模擬濾波器設(shè)計(jì) 4學(xué)時(shí) 第六章 IIR DF的設(shè)計(jì) 6學(xué)時(shí) 第七章 FIR DF的設(shè)計(jì) 8學(xué)時(shí) 第八章 數(shù)字濾波系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 6學(xué)時(shí) 第九章 數(shù)字信號(hào)處理中的有限字長(zhǎng)效應(yīng) 2學(xué)時(shí) 第十章 數(shù)字信號(hào)處理的應(yīng)用 1學(xué)時(shí) 總
3、結(jié) 1學(xué)時(shí),實(shí)驗(yàn)10學(xué)時(shí),,全書內(nèi)容分布結(jié)構(gòu),先修課程,1、數(shù)學(xué)工具 微積分，概率統(tǒng)計(jì)，隨機(jī)過程，高等數(shù)學(xué)，數(shù)值分析，積分變換，復(fù)變函數(shù)等。 2、信號(hào)與系統(tǒng) 3、Matlab語(yǔ)言 4、數(shù)字信號(hào)處理的理論基礎(chǔ)：離散線性變換系統(tǒng)理論，離散傅里葉變換。,數(shù)字信號(hào)處理,參考書,一、經(jīng)典的： 1. A.V.Oppenheim ，“Digital Signal Processing” ，1975. 中譯本有多種 離散時(shí)間信號(hào)處理 美A.V奧本海姆 R.W.謝弗編 科學(xué)出版社,數(shù)字信號(hào)處理,參考書：,2、數(shù)字信號(hào)處理 吳鎮(zhèn)揚(yáng)等 高等教育出版社 2004 3、基于Matlab的系統(tǒng)分析與設(shè)
4、計(jì)--信號(hào)處理 樓順天，李博菡 編著。西安電子科大出版社2004 4、MATLAB在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用薛年喜，清華大學(xué)出版社 ，2003,數(shù)字信號(hào)處理,參考網(wǎng)站, 南京郵電大學(xué) 東南大學(xué),數(shù)字信號(hào)處理,考試,1.理論課考核方式： 閉卷考試，百分制，占總成績(jī)70%。 2.實(shí)驗(yàn)課考試方式： 上機(jī)操作+實(shí)驗(yàn)報(bào)告（分優(yōu)、良、中、及格、不及格5個(gè)等級(jí)），和平時(shí)考勤、作業(yè)一并計(jì)入平時(shí)成績(jī)，占總成績(jī)30%。,緒 論,1 信號(hào)、系統(tǒng)和信號(hào)處理(A),2數(shù)字信號(hào)處理,2.3數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)(B),2.4 數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)（B）,2.5數(shù)字信號(hào)處理的產(chǎn)生發(fā)展、應(yīng)用 (C),數(shù)字信號(hào)處理,2.2數(shù)字信號(hào)處理系
5、統(tǒng)基本組成（A）,,2.1 數(shù)字信號(hào)處理的定義(A),前言,過去，信號(hào)處理一直采用模擬設(shè)備來 完成。近代，數(shù)字計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和大規(guī)模集成技術(shù)的高速發(fā)展，為信號(hào)處理提供了強(qiáng)有力的手段。在電子技術(shù)各個(gè)領(lǐng)域，例如雷達(dá)、聲納、語(yǔ)言通信、數(shù)字通訊等，正日益廣泛的用數(shù)字方法替代模擬方法實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理。因此,從本世紀(jì)60年代以來，逐步形成了一門新的學(xué)科數(shù)字信號(hào)處理。,1、 信號(hào)、系統(tǒng)和信號(hào)處理,1.1 信號(hào)定義： 信號(hào)是一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立變量的函數(shù)， 該函數(shù)含有物理系統(tǒng)的信息或表示物理系統(tǒng)狀態(tài)或行為。 (e.g.: i(t)，v(t)，g(x，y)). 獨(dú)立變量: 時(shí)間、距離、速度、位置、溫度和壓力等,數(shù)字信
6、號(hào)處理,振動(dòng)弦(聲源),,,聲級(jí)計(jì),記錄儀,信號(hào)波形圖：用被測(cè)物理量的強(qiáng)度作為縱坐標(biāo)，用時(shí)間做橫坐標(biāo)，記錄被測(cè)物理量隨時(shí)間的變化情況。,信號(hào)的分類主要是依據(jù)信號(hào)波形特征來劃分的，在介紹信號(hào)分類前，先建立信號(hào)波形的概念。,數(shù)字信號(hào)處理,1.2 信號(hào)的描述方法,信號(hào)是無處不在的。在眾多的描述方法中，有兩個(gè)最基本的物理量，即時(shí)間和頻率。顯然，時(shí)間和頻率與我們的日常生活關(guān)系最為密切，我們時(shí)時(shí)可以感受到它們的存在。時(shí)間自不必說，對(duì)頻率，如夕陽(yáng)西下時(shí)多變的彩霞，音樂會(huì)上那優(yōu)美動(dòng)聽的旋律以及在一片寂靜中突然冒出的一聲刺耳的尖叫等，這些都包含了豐富的頻率內(nèi)容。正因?yàn)槿绱耍瑫r(shí)間和頻率也成了描述信號(hào)行為的兩個(gè)最重
7、要的物理量。,數(shù)字信號(hào)處理,例,,,數(shù)字信號(hào)處理,1.3信號(hào)分類,1）按獨(dú)立變量個(gè)數(shù)可分： 1-dimensional (1-D)：?jiǎn)蝹€(gè)獨(dú)立變量的一維函數(shù)， e.g軌跡跟蹤； 2-D：兩個(gè)獨(dú)立變量的二維函數(shù)， e.g. 圖象信號(hào)。 M-D：多個(gè)獨(dú)立變量的多維函數(shù)， e.g. 彩色視頻信號(hào)(RGB) 。,數(shù)字信號(hào)處理,2）按載體：,電信號(hào)、磁信號(hào)、聲信號(hào)、光信號(hào)、熱信號(hào)、 機(jī)械信號(hào)。,數(shù)字信號(hào)處理,簡(jiǎn)單的測(cè)試系統(tǒng)可以只有一個(gè)模塊，如玻璃管溫度計(jì)。它直接將被溫度變化轉(zhuǎn)化液面示值。沒有電量轉(zhuǎn)換和分析電路，很簡(jiǎn)單，但精度底，無法實(shí)現(xiàn)測(cè)量自動(dòng)化。,為提高測(cè)量精度和自動(dòng)化程度，以便于和其它環(huán)節(jié)一起構(gòu)
8、成自動(dòng)化裝置，通常先將被測(cè)物理量轉(zhuǎn)換為電量，再對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理和輸出。如圖所示的聲級(jí)計(jì)。,例：用數(shù)學(xué)計(jì)算和計(jì)算機(jī)顯示代替復(fù)雜的電路和機(jī)械結(jié)構(gòu),數(shù)字信號(hào)處理,3）按周期性：,周期信號(hào)x(t)=x(t+kT); 非周期信號(hào)。,數(shù)字信號(hào)處理,,,4）按是否為確定函數(shù):,分為確定信號(hào)；隨機(jī)信號(hào)。,數(shù)字信號(hào)處理,5）按能量或功率是否有限：,能量信號(hào)（能量有限）；功率信號(hào)（功率有限）。,數(shù)字信號(hào)處理,一般持續(xù)時(shí)間無限的信號(hào)都屬于功率信號(hào)。,一般持續(xù)時(shí)間有限的瞬態(tài)信號(hào)是能量信號(hào)。,6）按獨(dú)立變量定義域和信號(hào)值域分,連續(xù)時(shí)間信號(hào) CTS （Continuous-Time Signals） 模擬信號(hào) AS（ A
9、nalog Signals ） 離散時(shí)間信號(hào) DTS （Discrete-Time Signals） 數(shù)字信號(hào) DS（Digital Signals）,數(shù)字信號(hào)處理,7） 物理可實(shí)現(xiàn)信號(hào)與物理不可實(shí)現(xiàn)信號(hào),a) 物理可實(shí)現(xiàn)信號(hào)：又稱為單邊信號(hào)，滿足條件：t0時(shí)，x(t) = 0，即在時(shí)刻小于零的一側(cè)全為零。,b) 物理不可實(shí)現(xiàn)信號(hào)：在事件發(fā)生前(t<0)就預(yù)知信號(hào)。,數(shù)字信號(hào)處理,1.3 信號(hào)處理系統(tǒng),1、定義：系統(tǒng)是將信號(hào)進(jìn)行處理（或變換）以達(dá)到人們要求的各種設(shè)備。系統(tǒng)可以是硬件的，也可以是軟件編程實(shí)現(xiàn)的。 2、系統(tǒng)的分類（按所處理的信號(hào)種類不同分類） - 連續(xù)時(shí)間信號(hào)系統(tǒng) - 模擬信號(hào)系統(tǒng)
10、 - 離散時(shí)間信號(hào)系統(tǒng) - 數(shù)字信號(hào)系統(tǒng),數(shù)字信號(hào)處理,2、數(shù)字信號(hào)處理,數(shù)字信號(hào)處理,2.1 定義： 數(shù)字信號(hào)處理是用數(shù)字或符號(hào)的序列來表示信號(hào)，通過計(jì)算機(jī)或通用（專用）信號(hào)處理設(shè)備，對(duì)信號(hào)及所含信息進(jìn)行表示、變換并用數(shù)字的數(shù)值計(jì)算方法處理 ，以提取有用信息。,對(duì)于DSP:狹義理解可為Digital Signal Processor 數(shù)字信號(hào)處理器。廣義理解可為Digital Signal Processing 譯為數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。在此我們討論的DSP的概念是指廣義的理解。 信號(hào)表示：時(shí)域和頻域表示； 信號(hào)變換：離散時(shí)間Fourier變換（DTFT）、離散Fourier變換DFT）和 z
11、變換， 以及變換的快速算法（FFT）。 信號(hào)處理：濾波、壓縮、調(diào)制及解調(diào)和信號(hào)分析。 信號(hào)運(yùn)算：延遲、加、減、乘和卷積等。,數(shù)字信號(hào)處理,數(shù)字信號(hào)處理理論基礎(chǔ)的核心,C.E.Shannon的抽樣定理 （A mathematical Theory of Communication, Shannon1948）被工程師們公認(rèn)為影響這個(gè)世界的最重要的公式之一（根據(jù)一項(xiàng)非正式的調(diào)查顯示，抽樣定理列于該調(diào)查所排列的10個(gè)最重要公式中。注意，第一位是牛頓第二定律，第二位是萬有引力定律，第五位是Maxwell方程組，抽樣定理列第八，這足以說明它的重要性。）,數(shù)字信號(hào)處理,2.2 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的基本組成,
12、前置預(yù)濾波器：濾除高于某一頻率（抽樣頻率的一半)的信號(hào)，防混迭。,數(shù)字信號(hào)處理,A/D變換器：完成抽樣和量化和編碼，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化。如圖,數(shù)字信號(hào)處理,數(shù)字信號(hào),數(shù)碼,量化電平,模擬信號(hào),采樣保持信號(hào),量化電平,數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)：,按照預(yù)定要求，在處理器中將信號(hào)序列x(n)進(jìn)行加工處理得到輸出信號(hào)y(n).,數(shù)字信號(hào)處理,D/A變換器：,經(jīng)過D/A變換器，將數(shù)字信號(hào)序列反過來變換成模擬信號(hào)，這些信號(hào)在時(shí)間點(diǎn)0，T，2TnT，上的幅度應(yīng)等于序列y(n)中相應(yīng)數(shù)碼所代表的數(shù)值大小。 即由一個(gè)進(jìn)制流產(chǎn)生一個(gè)階梯波形，是形成模擬信號(hào)的第一步。,數(shù)字信號(hào)處理,模擬濾波器（后置濾波器）：,把階梯波形平
13、滑成預(yù)期的模擬信號(hào)。 以濾除掉不需要的高頻分量，生成所需的模擬信號(hào)y(t).,數(shù)字信號(hào)處理,例：最簡(jiǎn)單的模擬和數(shù)字濾波器,數(shù)字信號(hào)處理,2.3 數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn),1） 精度高 模擬系統(tǒng)：由元器件確定（很難達(dá)到10-3）； 數(shù)字系統(tǒng)：由字長(zhǎng)確定，17位字長(zhǎng)就可達(dá)10-5精度 。 2） 靈活性強(qiáng) 數(shù)字系統(tǒng)的性能主要由乘法器的系數(shù)決定。只需改變 存儲(chǔ)的系數(shù)，就可得到不同的系統(tǒng)，比改變模擬系統(tǒng) 方便得多。 3） 可靠性高 只有“0”和“1”兩個(gè)電平，受溫度噪聲影響小。,數(shù)字信號(hào)處理,4） 容易集成,規(guī)范性高，便于大規(guī)模集成，大規(guī)模生產(chǎn)，對(duì)電路參數(shù)要求不嚴(yán)，故產(chǎn)品成品率高。 5） 實(shí)現(xiàn)多維信號(hào)處理：
14、利用DSP同時(shí)處理幾個(gè)通道的信號(hào)。 存儲(chǔ)單元龐大，可以存儲(chǔ)二維的圖像信號(hào)和多維的陣列，實(shí)現(xiàn)二維或多維濾波及譜分析等。 6） 可獲得高性能指標(biāo)或特性 數(shù)字信號(hào)處理可以完成許多模擬信號(hào)處理所達(dá)不到的功能，如線性相位響應(yīng)。還有一些模擬信號(hào)不能處理的問題如無損壓縮、糾錯(cuò)編碼等。,數(shù)字信號(hào)處理,7）局限性 a）數(shù)字系統(tǒng)的速度還不算高，因而不能處理很高頻率的信號(hào)。(因?yàn)槌闃宇l率要滿足奈奎斯特準(zhǔn)則定理) b）另外，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，對(duì)一些要求不高的應(yīng)用來說，還不宜使用。 c）系統(tǒng)功率消耗比較大,數(shù)字信號(hào)處理,2.4 信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)方法：,1）軟件實(shí)現(xiàn)方法 2）硬件實(shí)現(xiàn)方法： 3）采用專用的
15、數(shù)字信號(hào)處理芯片DSP： DSP芯片，也稱數(shù)字信號(hào)處理器，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。是目前發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一種方法。它即有硬件實(shí)現(xiàn)法實(shí)時(shí)的優(yōu)點(diǎn)，又具有軟件實(shí)現(xiàn)的靈活性優(yōu)點(diǎn)。,數(shù)字信號(hào)處理,數(shù)字信號(hào)處理,2.5 數(shù)字處理的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用,2.5.1產(chǎn)生： 奠定這一理論基礎(chǔ)的是1948年美國(guó)著名信息論專家香農(nóng)的一篇論文“通訊的數(shù)學(xué)理論”，他第一次提出數(shù)字化信息的基本單位：比特（尼葛洛龐帝把比特比喻作信息領(lǐng)域的DNA）；并由此出發(fā)提出了一系列近代信息論基本思想。 由于受硬件條件的限制，信號(hào)的數(shù)字化處理真正開始于六十年代初。1965年J.W.cooley和J.W.Tukey提出了快速傅里葉
16、變換算法，為數(shù)字信號(hào)處理開端的里程碑。,,2.5.2 數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展,數(shù)字信號(hào)處理,1946年當(dāng)馮諾伊曼等計(jì)算機(jī)專家研制成功第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC時(shí)，其總重量為30噸，占地面積相當(dāng)于一個(gè)小的體育館，平均每7分鐘就有一個(gè)電子管失效。它的耗電量驚人，在它工作時(shí)，整個(gè)費(fèi)城就燈光暗淡。 1971年英特爾公司推出了第一個(gè)微處理芯片4001，其功能大體上和世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC相當(dāng)。此后，微處理芯片的發(fā)展就異常迅速，它基本上遵從所謂的摩爾定律，這就是微處理芯片每隔18個(gè)月性能提高一倍、價(jià)格降低到原來的1/2。 而1977年生產(chǎn)的微處理器體積僅是ENIAC的1/30000，成本是它的
17、1/10000，速度是它的20倍。,英國(guó)科學(xué)家福萊斯特，在總結(jié)了微電子技術(shù)的這種驚人發(fā)展速度之后，在他所著的“高技術(shù)社會(huì)”中發(fā)出了感嘆，他說，“如果汽車或飛機(jī)行業(yè)也象計(jì)算機(jī)行業(yè)這樣發(fā)展，那么今天一輛羅爾斯羅伊斯汽車的成本將只有2.75美元；跑300萬英里僅用一加侖汽油。而一架波音767飛機(jī)的價(jià)格只需500美元，用5加侖汽油在20分鐘內(nèi)便可環(huán)繞地球一周?！?1996年美國(guó)Princeton大學(xué)電子工程系主任劉必治教授來華發(fā)表演講時(shí)，作了類似的對(duì)比，他說，如果汽車行業(yè)也象微電子行業(yè)那樣，那么今天一輛小轎車的價(jià)格應(yīng)當(dāng)是0.26美元。,數(shù)字信號(hào)處理,2.5.3 趨勢(shì),(1)由簡(jiǎn)單的運(yùn)算走向復(fù)雜的運(yùn)算，
18、目前幾十位乘幾十位的全并行乘法器可以在數(shù)個(gè)納秒的時(shí)間內(nèi)完成一次浮點(diǎn)乘法運(yùn)算，這無論在運(yùn)算速度上和運(yùn)算精度上均為復(fù)雜的數(shù)字信號(hào)處理算法提供了先決條件； (2)由低頻走向高頻，模數(shù)轉(zhuǎn)換器的采樣頻率已高達(dá)數(shù)百兆赫，可以將視頻甚至更高頻率的信號(hào)數(shù)字化后送入計(jì)算機(jī)處理； (3)由一維走向多維，像高分辨率彩色電視、雷達(dá)、石油勘探等多維信號(hào)處理的應(yīng)用領(lǐng)域已與數(shù)字信號(hào)處理結(jié)下了不解之緣。(4)各種數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)均幾經(jīng)更新?lián)Q代,數(shù)字信號(hào)處理,年代特點(diǎn) $/MIPS 60年代大學(xué)探索 $100-$1,000 70年代軍事運(yùn)用 $10-$100 80年代商用成功 $1-$10 90年代進(jìn)入消費(fèi)類電子 $0.1
19、-$1 今后生活用品 $0.01-$0.1,2.5.4 發(fā)展特點(diǎn),2.5.3數(shù)字信號(hào)處理的典型應(yīng)用,1）經(jīng)典信號(hào)處理：數(shù)字濾波、自適應(yīng)濾波、快速付里葉變換、相關(guān)運(yùn)算、頻譜分析、卷積等。 2）現(xiàn)代信號(hào)處理：AR、ARMA、卡爾曼濾波、小波變換等。 3）語(yǔ)音處理：語(yǔ)音編碼、語(yǔ)音合成、語(yǔ)音識(shí)別、語(yǔ)音增強(qiáng)、語(yǔ)音郵件、語(yǔ)音儲(chǔ)存等。 4）圖像/圖形：二維和三維圖形處理、圖像壓縮與傳輸、圖像識(shí)別、動(dòng)畫、機(jī)器人視覺、多媒體、電子地圖、圖像增強(qiáng)等。,數(shù)字信號(hào)處理,5）軍事；保密通信、雷達(dá)處理、聲吶處理、導(dǎo)航、全球定位、跳頻電臺(tái)、搜索和反搜索等。 6）儀器儀表：頻譜分析、函數(shù)發(fā)生、數(shù)據(jù)采集、地震處理等。 7）自動(dòng)
20、控制：控制、深空作業(yè)、自動(dòng)駕駛、機(jī)器人控制、磁盤控制等。 8）醫(yī)療：助聽、超聲設(shè)備、診斷工具、病人監(jiān)護(hù)、心電圖等。 9)家用電器：數(shù)字音響、數(shù)字電視、可視電話、音樂合成、音調(diào)控制、玩具與游戲等。 10)通信：電報(bào)、電話，回聲抵消裝置，擴(kuò)頻通信， OFDM(正交頻分復(fù)用)通信技術(shù),數(shù)字信號(hào)處理,每章一話,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)是一門理論和實(shí)踐相比較強(qiáng)的課程，是協(xié)同智能發(fā)展的學(xué)科。 每日識(shí)多一點(diǎn)即是智， 人之所以能是相信能。,數(shù)字信號(hào)處理,第一次作業(yè)題：,1. 根據(jù)你身邊的數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用的例子。寫一篇綜述文章，主要方面為DSP的技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)、或在某一方面的研究，或是了解某一領(lǐng)域用DSP的的前景等
21、。 2.要求按論文寫作要求。有題目、作者、摘要、關(guān)鍵字、參考文獻(xiàn)及外文摘要。 上交時(shí)間為第三周本次課 。,數(shù)字信號(hào)處理,語(yǔ)音壓縮,在手機(jī)中用可將語(yǔ)音壓縮至13bsp，在Inmarsat 衛(wèi)星電話中用將語(yǔ)音壓縮至4.3bps后，仍具有良好的清晰度。 在語(yǔ)音信箱、留言電話方面也都采用語(yǔ)音壓縮技術(shù)和。,數(shù)字信號(hào)處理,圖像處理,數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)用于圖像處理有： （1）數(shù)據(jù)壓縮:采用壓縮編碼，可在保證一定圖像（或聲音）質(zhì)量的條件下，以最小的數(shù)據(jù)率來表達(dá)和傳送圖像（或聲音）信息。 （2）圖像復(fù)原 （3）清晰化與增強(qiáng) 由于單個(gè)數(shù)字圖像以1兆個(gè)采樣值的量級(jí)表示，所以要求高性能的處理機(jī)、高密度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。即
22、要求高速度硬件。,數(shù)字信號(hào)處理,會(huì)議電視和可視電話,采用完成視頻圖像信號(hào)的壓縮，制成可通過公用電話交換網(wǎng)()傳輸?shù)臅?huì)議電視或可視電話。,數(shù)字信號(hào)處理,雷達(dá),在軍事上，雷達(dá)、計(jì)算機(jī)、射擊武器等組成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。 當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入雷達(dá)的作用半徑以內(nèi)并被雷達(dá)自動(dòng)跟蹤時(shí)，雷達(dá)就測(cè)量出目標(biāo)的當(dāng)前位置(距離、方位角和高低角)，并把數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)，推算出目標(biāo)的航向，航速，引導(dǎo)導(dǎo)彈或自動(dòng)火炮去擊中目標(biāo)(愛國(guó)者導(dǎo)彈對(duì)飛毛腿導(dǎo)彈)。 雷達(dá)系統(tǒng)是應(yīng)用高性能數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的一個(gè)例子。 雷達(dá)系統(tǒng)主要信號(hào)處理功能包括： 信號(hào)產(chǎn)生、匹配濾波、門限比較、目標(biāo)參數(shù)(如射程、方位和速度)估計(jì)。,數(shù)字信號(hào)處理,通信,整個(gè)通信領(lǐng)域幾
23、乎沒有不受數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)影響的地方。(占60%） DSP主要應(yīng)用于通信的熱門產(chǎn)品中。如： 蜂窩電話（Cellular phone)、ADSL調(diào)制解調(diào)器、線纜調(diào)制解調(diào)器(Cable modem)、藍(lán)牙技術(shù)(bluetooth)產(chǎn)品，數(shù)字電話應(yīng)答機(jī)（digital telephone answering device)、全球定位系統(tǒng)（global positioning system，GPS），衛(wèi)星電話(satellite phone)、電話會(huì)議(conference speaker phone)、電視電話會(huì)議編譯碼器(video conferencing code )、IP電話(voice o
24、ver IP)、IP傳真(fax over IP)、ATM電話(voice over ATM)、智能天線(smart antenna)、PCS用戶端(subscriber set)。,數(shù)字信號(hào)處理,回聲抵消裝置,利用通信衛(wèi)星打越洋長(zhǎng)途電話時(shí)，因靜止衛(wèi)星離地球表面36000，通信延時(shí)為0.24，就會(huì)在話機(jī)中聽到自己的講話，影響正常通話，現(xiàn)在采用了做的回聲抵消器，可把回聲抑制掉。,數(shù)字信號(hào)處理,調(diào)制解調(diào)器,調(diào)制解調(diào)器()。為在電話線上傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，采用可做成符合規(guī)定的各種調(diào)制解調(diào)器，尤其是符合.32、.33、.34建議的高速，都可用軟件加以實(shí)現(xiàn),數(shù)字信號(hào)處理,電話、電報(bào),脈沖編碼調(diào)制PCM：抗干
25、擾性強(qiáng)。但其對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行PCM編碼，碼率64kb/s。為了提高信道的利用率，必須壓縮語(yǔ)音碼率。 語(yǔ)音壓縮編碼的方法很多，如自適應(yīng)差分脈調(diào)制（ADPCM），32kb/s的數(shù)碼率達(dá)到了長(zhǎng)途電話的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，且復(fù)雜程度較低，1988年被CCITT（國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)）建議為長(zhǎng)途傳輸中的一種新型國(guó)際通用語(yǔ)音編碼方法。,數(shù)字信號(hào)處理,擴(kuò)頻通信,與數(shù)據(jù)壓縮相反。 它的根據(jù)是仙農(nóng)編碼定理：在一定的條件下，只要碼的長(zhǎng)度充分大時(shí)，一定存在一種編碼、譯碼方法，使錯(cuò)誤譯碼率充分小。 近年來，在國(guó)防上實(shí)現(xiàn)發(fā)射功率隱蔽與抗電子干擾，采用了擴(kuò)頻通信技術(shù)，用300千比特/秒的數(shù)碼率傳送64千比特/秒的語(yǔ)音，可以使敵方對(duì)
26、此信號(hào)難以偵察或干擾。,數(shù)字信號(hào)處理,OFDM(正交頻分復(fù)用)通信技術(shù),OFDM（orthogonal frequency division multiplexing）正交頻分復(fù)用作為一種多載波傳輸技術(shù)，主要應(yīng)用于數(shù)字視頻廣播系統(tǒng)、MMDS（multichannel multipoint distribution service）多信道多點(diǎn)分布服務(wù)和WLAN服務(wù)以及下一代陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)。OFDM將數(shù)據(jù)經(jīng)編碼后調(diào)制為射頻信號(hào)。不像常規(guī)的單載波技術(shù)，如AM/FM（調(diào)幅/調(diào)頻）在某一時(shí)刻只用單一頻率發(fā)送單一信號(hào)，OFDM在經(jīng)過特別計(jì)算的正交頻率上同時(shí)發(fā)送多路高速信號(hào)?？蛇x用基于IFFT/FFT的O
27、FDM實(shí)現(xiàn)方法.近年來，OFDM作為一種可以有效對(duì)抗信號(hào)波形間干擾的高速傳輸技術(shù)將被更廣泛應(yīng)用于寬帶移動(dòng)通信領(lǐng)域。,數(shù)字信號(hào)處理,生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理,生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理CT / CAT CT：計(jì)算機(jī)X射線斷層攝影裝置。其中頭顱CT英國(guó)EMI公司豪斯菲爾德獲諾貝爾獎(jiǎng)。 CAT:計(jì)算機(jī)X射線空間重建裝置。出現(xiàn)全身掃描，心臟活動(dòng)立體圖形，腦腫瘤異物，人體軀干圖像重建。,數(shù)字信號(hào)處理,消費(fèi)類電子產(chǎn)品的應(yīng)用,在消費(fèi)類電子產(chǎn)品（consumer electronics)采用技術(shù)已越來越多。 例如: (1)唱機(jī)。在所有唱機(jī)和光盤驅(qū)動(dòng)器中都采用做信號(hào)解調(diào)和誤碼校正，保證 聲音（采用1.4/回放）或優(yōu)質(zhì)圖像的回放.數(shù)字多用光盤（DVD digital versatile disk )、數(shù)字電視/高清晰電視(digital TV/HDTV)、數(shù)字助聽器(digital hearing aid)，數(shù)字相機(jī)芯片(digital camera chip)、MPEG(Moving Picture Experts Group)編解碼芯片(encoder chip)、MPEG譯碼器芯片(decoder chip)、MP3播放機(jī)芯片(player chip)、機(jī)頂盒(set top box)。 (2)組合音響。高級(jí)的組合音響現(xiàn)都用完成圍繞聲、各種環(huán)境聲場(chǎng)的模擬、混響、均衡等。,數(shù)字信號(hào)處理,
數(shù)字信號(hào)處理(王震宇 張培珍編)緒論
