数字信号处理教程-1.ppt

数字信号处理教材：
《数字信号处理教程》（第三版）程偑青编著
清华大学出版社
参考书：
《数字信号处理》冷建华等国防工业出版社
《数字信号处理》A．V．奥本海姆，R.W.谢弗，
科学出版社，1983
《离散时间信号处理》A．V．奥本海姆，R.W.谢费，
科学出版社，1998
《数字信号处理》丁玉美等西安电子科技大学出版社基于Matlab的系统分析与设计--信号处理
楼顺天李博菡编著
西安电子科大出版社课程简介一、《DigitalSignalProcessing》的研究内容《信号与系统》主要解决的问题：信号是一种物理体现。在信号处理领域中，信号被定义为一个随机变化的物理量。
例如：为了便于处理，通常都使用传感器把这些真实世界的物理信号------>电信号，经处理的电信号--->传感器--->真实世界的物理信号。
如现实生活中最常见的传感器是话筒、扬声器
话筒(将声压变化)--->电压信号-->空气压力信号(扬声器)同一种信号，如电信号，可从不同角度进行分类：
（a）一维信号、二维信号、矢量信号
（b）周期信号和非周期信号
（c）确定性信号和随机信号
（d）能量信号和功率信号
（e）连续信号、离散信号
（f）模拟信号和数字信号若信号满足：
x(t)=x(t+kT),k为正整数；
或x(n)=x(n+kN)k,N皆为正整数，n+kN为任意整数，
则x(t)和x(n)都是周期信号，周期分别为T和N；
否则就是非周期信号。确定性信号：若信号在任意时刻的取值能精确确定，则称它为确定信号；它的一个值可以用有限个参量来唯一地加以描述。
例：直流信号：仅用一个参量可以描述。阶跃信号：可用幅度和时间两个参量描述。正弦波信号：可用幅度、频率和相位三个参量来描述。
随机信号：若信号在任意时刻的取值不能精确确定，或说取值是随机的，即它不能用有限的参量加以描述。也无法对它的未来值确定性地预测。它只能通过统计学的方法来描述(概率密度函数来描述)。
例：许多自然现象所发生的信号、语音信号、图象信号、噪声都是随机信号。它们具有幅度(能量)随机性、或具有发生时间上的随机性或二都兼有之。若信号能量E有限，则称为能量信号；
若信号功率P有限，则称为功率信号；
信号能量E可表示为信号功率P可表示为模拟信号：指时间连续、幅度连续的信号。
数字信号：时间和幅度上都是离散（量化）的信号。故数字信号可用一序列的数表示，而每个数又可表示为二制码的形式。系统：处理信号的物理设备。或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备称之系统。
系统分类：大小之分，一个大系统可细分为若干个小系统。
实际上，因为系统是完成某种运算（操作）的，因而我们还可把软件编程也看成一种系统的实现方法。按所处理的信号种类的不同可将系统分为四类：
（a）连续时间系统
（b）离散时间系统
（c）模拟系统
（d）数字系统《信号与系统》主要解决的问题：1.数字信号的频谱及快速计算(FFT)二、发展历程
五十年代：信号处理用模拟系统来完成；三、主要应用应用领域A、软件仿真：在通用的计算机上编程
（Matlab／SystemView／C/C++开发工具等）
（教学、科研）ASIC：（ApplicationSpecificIntergratedCircuits）即专用集成电路，是指应特定用户要求和特定电子系统的需要而设计、制造的集成电路。目前用CPLD（复杂可编程逻辑器件）和FPGA（现场可编程逻辑阵列）来进行ASIC设计是最为流行的方式之一，ASIC的特点是面向特定用户的需求，品种多、批量少，要求设计和生产周期短，它作为集成电路技术与特定用户的整机或系统技术紧密结合的产物，与通用集成电路相比具有体积更小、重量更轻、功耗更低、可靠性提高、性能提高、保密性增强、成本降低等优点。FPGA：（FieldProgrammableGateArray）现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物。它是作为专用集成电路（ASIC）领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点。通用DSP芯片：内部带有乘法器，累加器，采用流水线工作方式及并行结构，多总线速度快。配有适于信号处理的指令等。
目前市场上的DSP芯片有：
美国德州仪器公司(TI):TMS320CX系列占有90%
还有AT&T公司dsp16,dsp32系列
Motorola公司的dsp56x,dsp96x系列
AD公司的ADSP21X,ADSP210X系列专用DSP芯片：市场上推出专门用于FFT,FIR滤波器，卷积、相关等专用数字芯片。
如：BB公司：DF17XX系列
MAXIM公司：MAXIM27X,MAXIM28X
National公司：National-SEMI系列：MF系列