1、 用数字系统处理模拟信号的原理 : 输入信号->预处理->采样->量化编码-> 数字处理系统-> 数模转换-> 平滑滤波-> 输出信号2、 用时域离散系统处理模拟信号的原理 :输入信号-> 预处理-> 采样(x(n))-> 时域离散系统(y(n))-> 恢复滤波-> 输出信号
3、 本科期间主要学习上面的第二个理论和实现方法,加上1中量化误差效应(又称为有限字长效应)
4、 确定性数字信号处理的基本理论主要包括以下六点内容:
(1)模拟信号的预处理(又称预滤波或者前置滤波):滤除输入模拟信号中无用频率成分和噪声,避免采样后发生频谱混叠失真;
(2)模拟信号的时域采样与恢复:模数转化技术,采样定理,量化误差分析等; (3)时域离散信号与系统的分析:信号的表示与运算,各种变换(傅立叶变换、Z变换和离散傅里叶变换),时域离散信号与系统的时域和频域的描述和分析;
(4)数字信号处理中的快速算法:快速傅里叶变换,快速卷积等;
(5)模拟滤波器和数字滤波器分析,设计与实现;
(6)多采样信号处理技术:采样率转化系统的基本原理及高效实现方法。 5、 数字信号处理的实现方法:
一般分为软件实现、专用硬件实现和软硬件结合实现
二、时域离散信号和系统
1、数字信号处理中涉及三种不同形式的信号:
模拟信号:幅度和时间均取连续值的信号;
时域离散信号:幅度取连续值,时间取离散值的信号;
数字信号:幅度和自变量都是离散值的信号
2、书中表示记录:Ω——模拟信号的角频率(弧度/秒) ω——数字域的数字频率(弧度),f——模拟信号的频率,ω=ΩT
三、时域离散系统 1、线性性质:线性叠加原理 2、时不变特性:输入信号的运算关系在整个运算过程中不随时间变化
3、线性时不变系统输出和输入之间的关系:
系统输入x(n)=δ(n),系统输入y(n)的初始状态为零,这时系统输出用h(n),则称h(n)为系统的单位脉冲响应,也就是说单位脉冲响应h(n)是系统对δ(n)的零状态响应,它表征系统的时域特性。单位脉冲响应也称为取样响应。 有卷积关系:
4、系统的因果性和稳定性
即系统的可实现性。如果系统n时刻的输出取决于n时刻及n时刻以前的输入信号,而和n时刻以后的输入信号无关,则该系统是可实现的,是因果系统。
充要条件:系统的单位脉冲响应满足下式: h(n)=0,n<0;
5、系统的稳定性
是指系统对任何有界的输入,都能得到有界的输出。如果系统不稳定,则尽管输入很小,系统的输出会无限制地增长,使系统发生饱和、溢出。
6、时域离散系统的输入输出描述法——线性常系数差分方程
模拟系统中用微分方程描述系统的输入输出关系,在时域离散系统中用差分方程。线性时不变系统常用线性常系数差分方程描述。a0=1; 可以通过递推法,Z变换解法解方程。