第一章 数据库

数字信号处理教程

—MATLAB释义与实现陈怀琛编著1第一章信号和信号处理1.1信号的分类1.2信号处理1.3信号采样和复原的一个实例1.4本书概貌的说明21.1信号的分类按信号载体的物理特征，可分为电、磁、光、机械、热、声音等；

按信号中的自变量的数目分：一维信号：如语言和音乐二维信号：如黑白照片或地形图，三维信号：如黑白电视图象，

（彩色图像或电视是三个因变量，自变量同上）3信号的分类按信号中自变量和因变量的取值特点分连续时间（Continuous-Time—CT）信号：

自变量和因变量均连续取值,(自变量的连续称为连续时间，因变量的连续称为模拟信号)

离散时间（Discrete-Time—DT）信号：

自变量离散，因变量仍连续取值数字信号（DigitalSignal）：

自变量和因变量均离散取值(因变量的离散称为数字信号)4信号的分类信号量化的方法自变量的量化：等间隔采样，t=nT,n=0,1,…T为采样周期，也即量化步长因变量x的量化：设量化步长为△x，则量化公式为对应的MATLAB语句(x为数组也适用)xq=round(x/deltax)*deltax;其它取整函数有ceil,floor,fix等

5由对模拟信号采样而产生离散信号x(n)量化后信号xq的误差绝对误差e=xq-x相对误差rerror=(xq-x)./abs(x)

对大的数，量化造成的相对误差小；而对小的数，量化造成的相对误差大。

信号的分类6信号分类的例题例1.1.1设连续信号为其中tf为终点时刻。若采样周期为0.5秒，求采样后的离散时间信号

MATLAB程序hc1117例1.1.1的MATLAB程序hc111此程序分别描述了连续信号、离散信号和数字信号dt=0.001;tf=6;t=0:dt:tf;%建立自变量向量xa=sqrt(t)+cos(t); %原始的连续时间信号xa(t)T=0.5;n=0:tf/T;%建立离散自变量向量x=sqrt(n*T)+cos(n*T);%离散时间信号x(n)deltax=0.5; %deltax为x的量化步长xq=round(x/deltax)*deltax;%量化的数字信号xq以下为绘图语句8例1.1.1的图形9按照信号的来源来分

心电（ElectroCardioGraphy—ECG）信号：脑电图（ElectroEncephaloGram—EEG）信号地震信号：它由岩石的自然运动、或人为的地下爆炸等产生。发动机振动信号：

语言信号：

音乐信号：

统计数据：

等等信号的分类10心电图信号：心电图主要分析它的时域特性：常用的特征点有：P波；Q波；R波；S波；T波；延续时间较长的波还要细分。如T1,T2,…波111.2信号处理

信号的时域分析处理：如分析心电路中各波形特征，从雷达回波信号提取和分析目标参数信号的频域分析处理：如分析脑电波信号的频谱来判断大脑的活动分析音乐信号的频谱滤波器设计：如设计模拟滤波器和数字滤波器12把模拟信号作为数字信号

进行处理的基本框图将模拟信号用数字方法进行处理的框图如下：模拟信号xa(t)经预滤波，A/D变换，变成数字信号x(n)；用数字方法进行处理；得到数字信号y(n)作D/A变换，再平滑滤波，变回模拟信号ya(t)；用图中五个方框完成对模拟信号的处理。13数字信号处理的优越性1)灵活性

2)高精度和高稳定性3)便于开发和升级4)便于大规模集成5）功能强