数字信号处理DiscreteTimeSignalProcessing学习教案

1、会计学1数字数字(shz)信号处理信号处理DiscreteTimeSignalProcessing第一页，共36页。绪论(xln)一.本课程的特点二.讲授内容与参考书三.数字信号处理的基本概念四.数字信号处理的学科概貌（研究内容）五.数字信号处理系统的基本组成六.数字信号处理的特点七.DSP的发展(fzhn)历史和应用领域第2页/共36页第二页，共36页。一. 本课程(kchng)的特点第3页/共36页第三页，共36页。二. 讲授(jingshu)内容与参考书1.课程内容纲要课程内容纲要(gngyo)离散时间信号与系统（时域）离散时间信号与系统（时域） ch1 (4学时）学时）序列的变换域分析

2、（傅立叶变换、序列的变换域分析（傅立叶变换、z变换）变换） ch2 (4学时）学时）离散傅立叶变换离散傅立叶变换 ch3 (6学时）学时）快速傅立叶变换快速傅立叶变换 ch4 （6学时）学时）FIR滤波器设计滤波器设计 ch7 （2学时）学时）IIR滤波器设计滤波器设计 ch6 （6学时）学时）数字滤波器基本结构数字滤波器基本结构 ch5 （4学时）学时）绪论（绪论（2学时）学时）第4页/共36页第四页，共36页。经典经典(jngdin)的：的：2教材教材(jioci)第5页/共36页第五页，共36页。较新的：较新的：第6页/共36页第六页，共36页。第7页/共36页第七页，共36页。第8页/

3、共36页第八页，共36页。第9页/共36页第九页，共36页。第10页/共36页第十页，共36页。第11页/共36页第十一页，共36页。三.数字(shz)信号处理的基本概念 为何(wih)要上数字信号处理? 第12页/共36页第十二页，共36页。基本概念第13页/共36页第十三页，共36页。 人口统计人口统计(rn ku tn j)：股票指数：股票指数：第14页/共36页第十四页，共36页。 温度温度(wnd)测量：测量：第15页/共36页第十五页，共36页。连续连续(linx)信号的离散化：信号的离散化：第16页/共36页第十六页，共36页。医学测量信号 EEG-Electroencephal

4、ogram, ECGelectrocardiography.(脑、 心电图) 音乐信号音乐信号 ： 图图 象象 ：第17页/共36页第十七页，共36页。第18页/共36页第十八页，共36页。四. 数字信号处理的学科(xuk)概貌（研究内容）第19页/共36页第十九页，共36页。第20页/共36页第二十页，共36页。第21页/共36页第二十一页，共36页。前置预滤波器A/D变换器数字信号处理器D/A变换器模拟滤波器y(n)y(t)(txa)(tya)(nx0 135(a)0 135(b)0 135(c)0 135(d)0 135(e).)(nytttnn)(nx)(tay)(tax)(tax第2

5、2页/共36页第二十二页，共36页。-301 2 3 435474nT 2T)(txa)(nxt-1第23页/共36页第二十三页，共36页。y(n)01234n)()(nynx第24页/共36页第二十四页，共36页。0y(t) (tya第25页/共36页第二十五页，共36页。六. 数字(shz)信号处理的特点和技术发展趋势特点：第26页/共36页第二十六页，共36页。数字信号处理器同步多路开关多路开关输出输入.第27页/共36页第二十七页，共36页。第28页/共36页第二十八页，共36页。1多，DSP的型号(xngho)越来越多；2快，即运算的速度越来越快；3好，主要是指性能价格比；4省，功耗

6、越来越低。可用四个字“多快好省(du kui ho shng)”来概括。第29页/共36页第二十九页，共36页。2DSP独立学科的形成(xngchng)：20th Century 4050 Generations， 迅速发展：60年代中期；1理论基础（经典(jngdin)数值计算和计算数学）： 17th Century-18th Century 中叶发展起来；3FFT对DSP迅速发展起了极大的推动作用： 1965年，提出了FFT（Fast Fourier Transform），很快得到了推广应用；发展历史第30页/共36页第三十页，共36页。4数字滤波器（Digital Filter）设计方法

7、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(jch)（FIR & IIR）； 有限冲击响应（FIRFinite Impulse Response）； 无限冲击响应（IIRInfinite Impulse Response）；第31页/共36页第三十一页，共36页。5计算机技术和专用DSP芯片的快速发展反过来促进了DSP理论研究的迅速发展。 通用微处理器结构：冯.诺依曼结构； DSP芯片：哈佛结构（指令并发(bngf)和流水线技术）； 代表产品：TI公司的TMS320XXX系列产品。 三个著名的DSP实验室： Bell实验室、IBM的Watson实验室

8、、MIT的Lincoln实验室。第32页/共36页第三十二页，共36页。6现代(xindi)DSP技术 基于SOPC（a System On a Programmable Chip）技术、EDA技术与FPGA实现方式的DSP技术，是现代电子(dinz)技术发展的产物，它有效地克服了传统DSP技术中的诸多技术瓶颈，在许多方面显示了突出的优势，如高速与实时性、高可靠性、自主知识产权化、系统的重配置与硬件可重构性，单片DSP系统的可实现性以及开发技术的标准化和高效率。第33页/共36页第三十三页，共36页。DSP系统(xtng)的实现器件1DSP ProcessorDSP处理器2ASICs（Appl

9、ication-Specific Integrated Circuits）专用集成电路3FPGA（Field Programable Gate Array）现场可编程门阵列 CPLD（Complex Programmab1e Logic Device）复杂(fz)可编程逻辑器件4Embedded Processor 嵌入式处理器第34页/共36页第三十四页，共36页。 数字信号处理是应用最快、成效最为显著的新学科之一。在语音、雷达、声纳、地震、图像、通信系统、系统控制、生物医学工程、机械振动、遥感遥测、地质勘探、航空航天、电力系统、故障检测、自动化仪器等众多领域都获得了极其广泛的应用，它有效地推动了众多工程技术领域的技术改造和学科发展。近年来，随着多媒体的发展，DSP芯片(xn pin