基本介绍教材:《数字信号处理原理及实现》王艳芬等编版社讲授内容:绪论、第17章学时:48学时,其中讲课40学时,实验8学时。实验第8章,为上机实验,使用软件Matlab,学时分配:332。清华大学出
绪论
一、信号信号是信息的载体,以某种函数的形式传递信息。这个函数可以是时间域、频率域或其它域,但最基础的域是时域。。分类:模拟信号、量化信号、抽样信号和数字信号。
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f420
时间时域连续信号时域离散信号连续连续离散离散
幅度连续离散连续离散模拟信号量化信号采样信号
0
5
10
15
42042
0
5
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数字信号
042
0
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二、数字信号处理及其特点
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数字信号处理是用数值计算的方法,完成对信号的处理。因此处理的实质是“运算”,运算的基本单元是延时器、乘法器和加法器。
通过处理,往往可以达到两个目的:(1)对信号在时域及变换域内的特性进行分析,以便对信号有更清楚的认识。(2)对信号实施处理,以改善其性能,比如滤波。本科阶段主要介绍以傅里叶变换为基础的“经典”处理方法,内容主要包括:
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f(1)离散傅里叶变换及其快速算法。(2)滤波理论(线性时不变离散时间系统,用于分离相加性组合的信号,要求信号频谱占据不同的频段)。特点:灵活性好、精度高、可靠性强、便于大规模集成等。三、数字信号处理系统的基本组成
(1)前置滤波器将输入信号xat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。(2)AD变换器在AD变换器中每隔T秒(抽样周期)取出一次xat的幅度,采样后的信号称为离散信号。四、预备知识(一)傅里叶变换傅里叶(Fourier,1768~1830),法国人。1807年,完成了关于热传导理论方面的研究,并提出“任何”周期信号都可以利用正弦级数来表示。1829年,狄里赫利给出了若干精确条件,为傅里叶级数和积分建立了理论基础。由于正弦信号在科学和许多工程领域中起着重要作用,因而傅里叶级数和变换在许多领域得到广泛应用。1.周期信号的频谱傅里叶级数
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f(1)三角函数形式的傅里叶级数周期信号可以用三角函数的线性组合来表示。设ft为一连续时间周期函数,其周期为T,角频率0数,有
fta0a1cos0ta2cos20ta
cos
0tb1si
0tb2si
20tb
si
0t
a0
2T
,将ft展开为傅里叶级
a
1
cos
0tb
si
0r