摘要：
Tel:13886059017Email:susan_gui@126... Tel:13886059017Email:susan_gui@126.comppt课件教材：《数字信号处理原理与实现（第二版）》主编：刘泉、阙大顺、郭志强出版社：电子工业出版社出版时间：2009年6月参考书：1.数字信号处理第3版（姚天仁，江太辉）华中科技大学出版社2007年2.数字信号处理(丁玉美，高西奎)西安电子科技大学出版数字信号处理教程（程佩青）清华大学出版社2009年4.离散时间信号处理[美]A.V奥本海姆黄建国等译科学出版社2000年ppt课件课时安排及成绩评定课时安排及成绩评定课时：理论课54学时（44讲课+10习题课）实验课10学时成绩评定：期末考试70%实验成绩20%平时成绩10%ppt课件数字信号处理的基本方法ppt课件本课程的特点本课程的特点数学工具多:微积分，概率统计，随机过程，高等代数，数值分析，积分变换，复变函数等。要求基础强网络理论、信号与系统是本课程的理论基础。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。ppt课件温馨提示温馨提示适当练习，并利用MATLAB进行数字信号处理实践；加深理解，增强学习兴趣利用网络扩大知识面和跟踪本学科最新发展动态ppt课件第一章第一章绪论绪论为何要上数字信号处理?在过去的数十年中，数字信号处理(DSP)的领域，无论在理论上还是技术上都有非常重要的发展。
由于工业上开发和利用廉价的硬件和软件，使不同领域的新工艺和新应用现在都想利用DSP算法。ppt课件一、数字信号处理一、数字信号处理((DSP)DSP)((DigitalSignalProcessing)DigitalSignalProcessing)凡是利用数字计算机或专用数字硬件、对数字信号所进行的一切变换或按预定规则所进行的一切加工处理运算。对于DSP:狭义理解可为DigitalSignalProcessor数字信号处理器。广义理解可为DigitalSignalProcessing译为数字信号处理技术。在此我们讨论的DSP的概念是指广义的理解。ppt课件101.信号信号((复习复习))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、扬声话筒(将声压变化)---电压信号--空气压力信号(扬声器)ppt课件11常见信号：常见信号：人体生理信号等等ppt课件12常见人体生理信号常见人体生理信号（生物医学信号）（生物医学信号）ECG(ECG(心电EEG(EEG(脑电EOG(EOG(眼电EMG(EMG(肌电PCG(PCG(心音心音))要求：准确检测R波，99％准确检测P,Q,S,T等波，90%准确测量P－Q间期，QRS宽度，S-T段形态ppt课件13不同心脏病人的心电图不同心脏病人的心电图ppt课件14脑电（EEGEEG）的节律（即主要频率）：）的节律（即主要频率）：节律：4Hz的成分；节律：4Hz～8Hz的成分；节律：8Hz～13Hz的成分；节律：13Hz的成分。
（清醒）（受刺激或思考）ppt课件15脑电信号胎儿心电信号ppt课件16图像信号：黑白图像：二维信号黑白视频信号：三维信号彩色视频信号：三维三通道信号彩色图像：三通道二维信号ppt课件172.信号的最基本的参数信号的最基本的参数3-30kHz:VerylowfrequencyVLF(潜水艇导航)30-300kHz:LowfrequencyLF(潜水艇通信)300~3000kHz:Mediumfrequency(调幅广播)3-30MHz:Highfrequency(HF)(无线电爱好者，国际广播，军事通信无绳电话，电报，传真)30-300MHz:VeryHighfrequency(VHF)(调频FM，VHF电视)0.3~3GHz:Ultrahighfrequency(UHF)(UHF电视，蜂窝电话，雷达，微波，个人通信)频率低20Hz范围，称为次声波，它不能被听到，当强度足够大，能被感觉到。(处于VLFVerylowfrequency)频率20Hz~20KHz称为声波，Lowfrequency(处于LF)频率20KHz称为超声波，具有方向性，可以成束(处于LF)ppt课件183.信号分类信号分类确定性信号和随机信号ppt课件19(1)连续信号和离散信号连续信号和离散信号离散信号：只有在离散的时间点有确定的值。
它通常都是通过对连续信号采样而得到的。连续信号离散信号ppt课件20(2)模拟信号和数字信号模拟信号和数字信号模拟信号：指幅度连续的信号，通常指时间和幅度上都是连续的信号。x(tn)tn采样模数保持转换ppt课件21(3)确定性信号和随机信号确定性信号和随机信号确定性信号：它的每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：不能用有限的参量加以描述。也无法对它的未来值确定地参预测。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。ppt课件224.信号处理信号处理识别ppt课件23信号处理的运算信号处理的运算离线运算ppt课件24时域信号运算时域信号运算基本运算尺度运算:增益放大衰减延迟/超前相加初等运算积分/求和相关ppt课件25滤波滤波滤波器参数过渡带Transitionband截止频率Cutofffrequency基本滤波器类型低通Lowpass高通Highpass带通BandpassBandstop/bandrejectppt课件26数学工具数学工具微分方程－DifferentialEquation差分方程－DifferenceEquationLaplace变换－LaplaceTransformFourier变换－FourierTransformHilbert–变换－HilbertTransform离散傅立叶变换－DiscreteFourierTransformWalsh变换－walshtransformppt课件27二、数字信号处理的学科概貌二、数字信号处理的学科概貌1.数字信号处理的发展数字信号处理的发展在国际上一般把1965年由Cooley-Turkey提出快速付里叶变换(FFT)的问世，作为数字信号处理这一学科的开端。
而它的历史可以 追溯到17世纪--18世纪，也即牛顿和高斯的 时代。 20世纪70-80年代，开展了对自适应数字滤波器的广泛研究。 ppt课件 28 2.数字信号处理领域的理论基础数字信号处理领域的理论基础 数字信号处理的基本工具：微积分，概率统计，随机过程，高等代数，数值分析， 近代代数，复变函数。 数字信号处理的理论基础：离散线性变换(LSI)系统理论，离散傅里叶变换(DFT)。 ppt课件 29 3.““数字信号处理数字信号处理””又成为一 又成为一 些学科的理论基础 些学科的理论基础 在学科发展上，数字信号处理又和最优控制，通信理论，故障诊断等紧紧相连，成 为人工智能，模式识别，神经网络，数字 通信等新兴学科的理论基础。 ppt课件 30 4.数字信号处理基本学科分支数字信号处理基本学科分支 数字信号滤波分为经典滤波和现代滤波。经典滤波主要 为FIR 和IIR滤波器 数字信号频谱分析FFT进行谱分析 统计频谱分析 ppt课件 31 三、数字信号处理系统的基本组成 三、数字信号处理系统的基本组成 变换器数字信号 处理器 滤波器模拟 Xa(t) PrF ADC DSP DAC PoF 模拟 Ya(t) ppt课件 32 (1)前臵滤波器前臵滤波器 将输入信号xa(t)中高于某一频率(称折叠频率，等于抽样频率的一半)的分量加以滤除。
ppt课件33 A/D变换器变换器 在A/D变换器中每隔T秒(抽样周期)取出一次xa(t)的幅度，抽样后的信号称为离散信号。 ppt课件 34 (nT)抽样 量化 001011 010 011 111 011 001 110 数字信号每隔T秒取一次x 幅度采用有限位二进制码 时间量化，幅度量化 2T3T 4T 5T 6T 7T 2T3T 4T 5T 6T 7T 2T3T 4T 5T 6T 7T 离散时间信号 A/D变换器变换器 ppt课件 35 (3)数字信号处理器数字信号处理器((DSP) DSP) 按照预定要求，在处理器中将信号序列x(n)进行加工处理得到输出信号y(n). 6T7T 6T7T ppt课件 36 D/A变换器变换器 由一个二进制流产生一个阶梯波形，是形成模拟信号的第一步。 以滤除掉不需要的高频分量，生成所需的模拟信号ya(t). (5)后臵滤波器后臵滤波器 ppt课件37 第二节 第二节 数字信号处理的 数字信号处理的 实现 实现 ppt课件 38 数字信号处理实现方法 数字信号处理实现方法 4.利用特殊用途的DSP芯片ppt课件 39 1.采用大、中小型计算机和微采用大、中小型计算机和微 工作站和微机上各厂家的数字信号软件，如有各种图像压缩和解压软件。 用这一方法优点：可适用于各种数字信号处理的应用场合，很灵活。 ppt课件 40 2.用单片机用单片机 由于单片机发展已经很久，价格便宜，且功能很强。 优点：可根据不同环境配不同单片机，其能达到实时控制，但数据运算量不能太大。 ppt课件 41 3.利用通用利用通用DSP DSP芯片 芯片
