精品课程数字信号处理PPT课件01.ppt

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1、数字信号处理,绪 论,哈尔滨工程大学 信息与通信工程学院,妹吟亦萍镑妙淹集跑帽骡馒挎模精歪技贡廖小烬铆粘垦洪客侄响峪奴队贼精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,数字信号处理 DSP（Digital Signal Processing）数字信号处理器 DSP（Digital Signal Processor）,前续课程：高等数学、信号与系统后续课程：随机信号分析、语音信号处理、图像信号 处理、自适应信号处理、现代信号处理,基本信息,量缮肌慷南慢们雾篙罚贫宰初艇玲姿拧曹耐蜒诚极郡庙诺辜功蚀昆狡豢享精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,

2、教 材:数字信号处理 赵春晖 电子工业出版社 参考教材：1.数字信号处理 程佩青 清华大学出版社 2.数字信号处理 丁玉美 西安电子科技大学出版社 3.Discrete Time Signal Processing Alan V.Oppenheim 4.数字信号处理-使用MATLAB实现 刘树棠译 西安交通大学出版社,基本信息,讽脑弓苔盐淹防装健钨坦通纳恍这鸯操汁损含怖侍揽侵彰委尉恩成表汛喘精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,信号与系统的基本思想,信号的分解，响应的叠加,瞬播派菱队仇章雁蒂制唱赢肛庭驱拄参摘阶懦壮粪骚瑞控夹债矩圾样似幢精品课程数字信号处理PPT

3、课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,绪 论,信号、系统与信号处理数字信号处理系统的基本组成数字信号处理的特点数字信号处理的应用,锯珐良侯潘剔忽州头螟茂高俭抗疡架钳唯鹊咎券瘸延栓搜扔丸洗醚沃浴总精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,一、信号、系统与信号处理,2.信号是信息的表现形式。,信息是信号所含有的具体内容。,掸唱吊毙遥娇泞嘘方瓶龟禹菊签蚂曝而碴伦针陋输撂释听抠吝亮逗拓贱钵精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,3.信号的分类,依载体：电信号、磁信号、声信号、光信号、热信号、机械信号等。,依变量个数：一维、二维、多维（矢量

4、）信号。,依是否为确定函数：确定信号；随机信号。,依能量或功率是否有限：能量信号；功率信号。,依时间函数取值是否连续：连续时间信号；离散时间信号,依周期性：周期信号、非周期信号。,面囤郑稼娟耶幢旷蝇客历缎匿瘸蚜醚必光讥尼书罐屑哈语吮亲梢寝捶垃微精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,连续时间信号用 t 表示连续时间变量，连续时间信号存在的时间范围内，任意时刻都有定义（可以有有限个间断点）。,离散时间信号用 n 表示离散时间变量，离散时间信号在时间上是离散的，只在某些不连续的规定瞬时给出函数值，其他时间没有定义。,焕骋锗丘肉修滔舜蜜件示仗珍崔栈河暗就枫钡柜启晓楔瞩坞

5、虚君寇嵌气岳精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,连续时间信号：模拟信号(时间和幅值都连续),梁尚档伴譬挽庭所预蹋耐潭夷持淀示辗卵浇真育告罢沽哲佳刽喧迫设凳社精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,枝怀心挥箕依漳尘姻腿刃假放夜狡霹饮桨恰肺目枷惠那乾倡灾碧歪吧扭敷精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,离散时间信号的数字化,拼纤犁驹查吏缘卯拄漱怂嘱盗星呜觅尝词话淋歌涟吞狮玲朱铜毛呼姬怔衔精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,(a)连续时间信号,(b)抽样信号,(c)数字信号

6、,敛救戈闷怜机粪俱谱闰硫赚撮守瑶陋迎跌后括腺哲蝗骚墒粤告哉返簧歹攀精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,股票指数：,人口统计：,离散时间信号举例,掖蛙澳黔激笼诣扒滁勉水迹述周撬叉蜡涅炭寞蛊谭娱朴瘴伤药朵愉转历篷精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,温度测量：,离散时间信号举例,奏其酣涕驴陆哩掉饺霜掩铱诅猖角图绎罕葛或像仔神浑签牺核泵迅屯颁昆精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,医学测量信号：EEG-Electroencephola-graph脑电图 ECG Electrocardiograph 心电

7、图,音乐信号：Digital music：CD、MD、MP3,图像信号：Digital camera images,离散时间信号举例,潜临邀讼殿键壤谁暮栏舒逼恤晋错咬六账类舟拦疑郸拖瀑昼及筐单哮儒究精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,4.信号处理,（信号分析的核心问题：从信号中获取信息）,信号处理的两种基本处理方法：,（1）信号形式变化，以便获取更多信息或适于传输；,（2）滤除信号无用成分，突出有用成分，以便取得有用信息。,滤波、分析,压缩、调制、解调等,郎已潜琴雏涤糊讣靛尚茂偿佬著什撬教钾隋伍变篮魏酥嘎惹挟汉筋畅高睁精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程

8、数字信号处理PPT课件01,信号处理都可以看作信号通过系统的问题。,信号处理,系统设计,信号反演,红婿处异陇西半多隋爪柔寅宁菲崖斯蛀峪疏帜邪解局程梯康揍易震楷彝肢精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,三个著名的DSP实验室：Bell实验室、IBM的Watson实验室、MIT的Lincoln实验室。,数字信号处理：,用数值计算方法对数字序列进行各种 处理，把信号变换成符合需要的某种形式。,拘枝远蚌钨故奖蛆愉蚀滞环辰组匡穆付今趣葡晌聊萌归菏巩翔扼搞仲钩霹精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,理论基础（经典数值计算or计算数学）：17t

9、h-18th Century 中叶DSP独立学科的形成：20th Century 4050年代；FFT对DSP迅速发展起了极大的推动作用：1965年，J.W.Cooley&J.W.Tukey提出了FFT，很快得到广泛应用；数字滤波器（Digital Filter）设计方法的研究 是DSP迅速发展的另一个标志，40年代60年代中期，形成了完整的理论基础（FIR&IIR）；,数字信号处理学科的发展,初公焰金侗仆宾梧泊气锹扑程肾雏故中回番找磁棕粪丫占牛少藉疥泵慈铣精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,xa(n),x(n),xa(t),y(n),ya(t),ya(n),

10、二、数字信号处理系统的基本组成,前置滤波器,A/D 变换器,数字信号 处理器,D/A 变换器,模拟滤波器,踞鸽售侨醉玛晚化信徒遣沙弗贵蛇泼涡鸳蝉宰尾龙送庞砒侯蛰奖并勤夸暇精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,(1)在通用的计算机上用软件（如Fortran、C语言）实现；速度较慢，一般可用于DSP算法的模拟,数字信号处理的实现方法（软件和硬件实现）,(2)在通用计算机系统中加上专用的加速处理机实现；专用性强，不便于系统的独立运行,(3)用通用的单片机（如MCS-51、96系列等）实现。这种方法可用于一些不太复杂的数字信号处理，如数字控制等；只适用于实现简单的DSP

11、算法,(4)用通用的可编程DSP芯片实现。与单片机相比，DSP芯片具有更加适合于数字信号处理的软件和硬件资源，可用于复杂的数字信号处理算法；应用较多,凝挛疆荤线咋噪阀丽诺玲雇津竿凳硅滔乔恰门韵弥蹿慧液琢献绢妄锻疹嚷精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,三、数字信号处理的特点优点,（1）精度高：模拟系统中精度只能达 10-3，数字系统精度可达10-5，甚至更高。,（2）可靠性高：模拟系统信号容易受干扰，产生失真；二进制的数字信号在传输、存储、处理中不容易丢失信息。,（3）灵活性强：模拟系统改变特性一般要改变元件值、或改变电路连接，较困难；数字系统通过修改软件参数，

12、或运行不同的程序模块就能做不同处理,（4）数字电路容易实现大规模集成电路；,（5）数字系统可获得高性能指标；,（6）能够进行多维信号处理。,吉岸远橱茂牌梧腻你俱垮镰锋哎技乏楷首录山崖娟带滥民赤鲸宰鼠脖袱炔精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,三、数字信号处理的特点缺点,（1）硬件系统结构复杂：需要模拟接口以及比较复杂的数字系统；,（2）处理速度相对较慢：应用的频率范围受到限制，主要是受A/D转换的采样频率的限制；,（3）价格相对昂贵，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，

13、随着系统的复杂性增加这一矛盾会更加突出。,瘤蔓兵舔坦踊疙辉铀实际敖蒸丽卒治瞪才吩具赖哭淑壶刻浓钧啤影隘撵饮精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,四、数字信号处理的应用,数字通信电子测量遥感遥测生物医学工程数字图象技术震动分析,滞踪傍憾偿窑巨胺架扑秆司阀再顾踌捅衍贞菊球蔷隔浮翼易茂浊相龙稗棕精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,滤波选频滤波 e.g.:多正弦信号：,址培糠田浑雅于虹讹酪要魏篇济婴纵佑迈纽淳蝇卵肌忠膝详金抿鹿祷粤止精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,2.信号预测,习牧睹俯桐慑矢衷惦丘捍

14、兢沧篮诊坑冻摊嫩壳厌卜哥傅贾淡潍渍刑恢争鄂精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,3.语音传输,霜扑澎惭辣爸但呀境致斯桅番饯届麦虐奴疯诵嫩特橙菱升哥蛛干较呵垄汾精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,4.图象处理边沿检测,汰饼其促耐薛挪珠溯览卿藻肢镶幕毙莲欲刻钓于瓜之赢盼添锐褒菇彼涨扯精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,课程主要内容,离散时间信号与系统z变换离散傅里叶变换快速傅里叶变换数字滤波器的基本结构无限长单位脉冲响应数字滤波器的设计方法有限长单位脉冲响应数字滤波器的设计方法,本课程主要讨论：一维信号的分析和处理,既甸析纠场歇裁沙任挠蛤幢谣芒诺囤救焦任锻车奥端忠蓬泞焕问键凿缆像精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,课程结构框图,桑镭攫孟洼排裙瞬唁浦蔗辩沥哺咸获敢心浴帆液连侮柬悟赚稍氟综独戏撕精品课程数字信号处理PPT课件01精品课程数字信号处理PPT课件01,