数字信号处理

1、数 字 信 号 处 理Discrete Time Signal Processing2014.2聊城大学物理科学与信息工程学院主讲人：王树华思考题:详细说明模数转换及数模转换过程包括每一步用到的理论知识1基本信息课程性质：专业基础课，考试课先修课程：信号与系统、数学（高等数学 线性代数 复变函数 积分变换）、Matlab后续课程：现代信号处理，数字图象处理，自适应信号处理 ，统计信号处理，信号估值与检测课程计划及要求 1、计划学时56，讲课学时48,实验学时82、每周结束交一次作业。3、不能无故旷课，无故不交作业，上课要关闭手 机4、计划讲授主要参考书目的一至七章5、考试：卷面80%，实验10

2、%，平时10%以电话中的声音信号为例介绍转换过程采集模拟声音信号模拟滤波采样、量化、编码通过语音传送系统恢复模拟信号绪论什么是数字信号处理数字信号处理的研究内容数字信号处理的特点数字信号处理的应用数字信号处理的学习讲授内容与参考书信号处理信号处理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CRxa(t)ya(t)延时x(n)y(n)a- 数字信号处理什么是数字信号处理？对于DSP:狭义理解可为Digital Signal Processor 数字信号处理器。广义理解可为Digital Signal Proc

3、essing 译为数字信号处理技术。数字信号处理是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。例如：滤波、检测、参数提取、频谱分析等。例子TI产品系列 人口统计：股票指数：温度测量：连续信号的离散化： 音乐信号 ： 图 象 ：1. 信号的采集 实现信号的数字化，包括取样、量化。2. 信号的分析 信号描述与运算，各种变换，时、频域分析。3. 系统分析 线性系统与非线性系统，时变系统与非时变系统，因果系统与非因果系统，最小相位系统与非最小相位系统。 线性时（移）不变因果系统4. 快速算法 FFT, 快速卷积、相关算法

4、5. 数字滤波技术(1) IIR数字滤波器的分析与设计；(2) FIR数字滤波器的分析与设计。数字信号处理的研究内容6. 信号的频谱分析与估值 确定信号：谱分析； 随机信号：相关函数估计、谱估计。7. 特殊算法 反卷积，信号重构，同态处理。8.信号建摸与压缩9.自适应信号处理10. 数字信号处理的实现(1) 在通用微机上，用软件实现;(2) 用单片机实现;(3) 专用数字信号处理芯片DSP。 1.精度高 模拟系统：由元器件确定（10-3）；数字系统：由字长确定。2. 灵活性高 数字系统的性能主要由乘法器的系数决定。 3. 可靠性高 只有“0”和“1”两个电平，受温度噪声影响小。4. 容易集成

5、规范性高，电路参数要求不高。数字信号处理的特点5. 时分复用数字信号处理器同步多路开关多路开关输出输入. 6. 可获得高性能指标 如频谱分析分辨率：模拟方法 10Hz; 数字方法 10-3Hz.7. 便于二维与多维处理 用存储一帧或数帧图象信号，实现二、多维 处理。8. 速度不够高，工作频率也不够高 几十MHz以下。数字信号处理的应用（1）滤波与变换（2）通信（3）语音、语言（4）图像、图形（5）消费电子（6）仪器（7）工业控制与自动化（8）医疗（9）军事DSP的应用耳背式耳道式耳内式完全耳内式心电 Holter数字助听器数字信号处理的学习本课程的特点： 1. 数学工具多 微积分，概率统计，随

6、机过程，高等代数， 数值分析，积分变换，复变函数等。 2. 要求基础强 网络理论、信号与系统是本课程的理论基础。 3. 与其它学科密切相连 与最优控制、通信理论、故障诊断、计算机、 微电子技术不可分，又是人工智能、模式识别、 神经网络等新兴学科的理论基础之一。学习的特殊要求： （1）特别要注意加深概念的理解，不要只停留在死记数学公式上。 （2）通过应用来加深理解和记忆。希望同学们在学习数字信号处理的过程中一定要重视利用MATLAB来完成实际的信号处理任务。 （3）打好基础，循序渐进 （4）尽可能的多看一些国外的教科书及有关文献讲授内容与参考书离散时间信号与系统（时域） ch1 (5学时）序列的

7、变换域分析（傅立叶变换、z变换） ch2 (9学时）离散傅立叶变换 ch3 (6）快速傅立叶变换 ch4 （6）FIR滤波器设计 ch7 （8）IIR滤波器设计 ch6 （8）数字滤波器基本结构 ch5 （3）绪论（1学时）参考书目数字信号处理 丁玉美 高西全 西安电子科技大学出版社 经典的： 1. A.V.Oppenheim ，“Digital Signal processing”，1975. 中译本有多种2. W.D.Stanley，“Digital Signal Processing”，1975.中译本，常迥译1979.3. 黄顺吉等，数字信号处理及其应用，国防工业出版社，19824.

8、邹理和，吴兆熊等，数字信号处理， 上、下册, 国防工业出版社，1985. 5.何振亚，数字信号处理的理论与应用，上、下册，人民邮电 出版社，1985. 较新的： 6.程佩青，数字信号处理教程（第四版），清华大学出版社，2006.7.胡广书， 数字信号处理导论，清华大学出版社，20068.A.V.奥本海姆，R.W.谢弗著，黄建国等译， 离散时间信号处理，科学出版社，2000.9.高西全等，数字信号处理(第二版)学习指导，西安电子科技大学出版社,200110.胡广书， 数字信号处理理论、算法与实现，清华大学出版社，1997英文原版： 11. S.J.Orfanidis, Introduction to signal processing, Copyright 1996 by Prentic