数字信号处理1sx-绪论.ppt

河北省高等学校精品课程申报教学课例,课程名称：数字信号处理选用教材：数字信号处理（丁玉美编著）（西安电子科技大学出版社）适用专业：仪器科学与工程系本科专业 适用学期：第6学期主讲教师：王娜,绪 论,一、数字信号处理的基本概念 信号处理的目的 信号的分类 信号处理的方式二、信号处理的实现方法三、数字信号处理系统简介四、数字信号处理的特点五、数字信号处理历史、发展、应用,一、数字信号处理的基本概念,1、信号及其分类：是传载信息的函数，其自变量可以是时间，也可是别的变量，通常取为时间。,2、信号处理：对信号进行分析、变换、综合、估值与识别。,一、数字信号处理的基本概念,、信号处理的方式数字信号处理：采用数值计算的方法，完成对信号的处理。利用计算机或专用处理设备，以数值计算的方法对信号进行采集、变换、综合、估值与识别等加工处理，借以达到提取信息和便于应用的目的。模拟信号处理：通过一些模拟器件，如晶体管、电阻、电容、电感等，完成对信号的处理。,模拟高通滤波器与数字高通滤波器的比较,二、数字信号处理的实现方法,三种方法：（）软件实现方法：按照原理和算法，自己编写程序或者采用现成的程序在通用计算机上实现。特点：灵活，但速度慢，达不到实时处理要求。（）硬件实现方法：按照具体的要求和算法，设计硬件结构图，用乘法器、加法器、延时器、控制器、存储器以及输入输出接口部件实现的一种方法。特点：速度快，不够灵活。（）软硬结合的方法：（a）单片机+数字信号处理软件：灵活、速度比软件法快，适合于数字控制；（b）专用的数字信号处理芯片（DSP）：目前发展最快、应用最广的一种方法。它内部配有乘法器和累加器，结构上采用流水线工作方式以及并行结构、多总线，且配有适合数字信号处理的指令。具有速度高、体积小、性能优良等特点，价格也在不断下降，正在变成工程技术中的主要方法。,三、数字信号处理系统简介,001,000,010,011,100,101,110,111,001,000,010,011,100,101,110,111,四、数字信号处理的特点,（1）灵活性可以通过改变数字信号处理系统的参数来改变系统的性能；另外灵活性还表现在数字系统可以分时复用，用一套数字系统部件分时处理几路信号。（2）高精度数字系统的特性不易受环境的变化而变化，运算位数由8位提高到16、32、64位，计算精度是模拟系统所无法相比的。（3）便于集成数字部件具有高度的规范性，容易大规模集成和大规模生产，数字系统体积小、重量轻、可靠性强。（4）可存储、运算，高性能指标对数字信号可以存储、运算，系统可以获得高性能指标。,五、数字信号处理历史、发展、应用,历史及发展：国际上一般把1965年作为数字信号处理这一新学科的开端，目前已形成一套完整的理论体系。随着各种电子技术及计算机技术的飞越发展，数字信号处理的理论和技术还在不断的丰富和完善，新的理论和技术层出不穷。,应用：语音、雷达、声纳、地震、图象、通信、控制、生物医学、遥感遥测、地质勘探、航空航天、故障检测、自动化仪表。,应用实例,1)用数学计算和计算机显示代替复杂的电路和机械结构,b)灵活、方便的计算机虚拟仪器开发系统,主要教学内容,绪论时域离散信号和时域离散系统时域离散信号和系统的频域分析离散傅里叶变换（DFT）快速付里叶变换（FFT）数字滤波器的结构与设计,