数字信号处理（第三版）全套PPT课件.pptx

数 字 信 号 处 理;绪论;绪论;1、信号的分类和特征;信号处理就是对信号做某种加工。 信号处理的种类划分可以根据预期目标和所处理信号的属性进行。 信号处理的预期目标有滤波、分析、变换、调制解调、参数估计、识别和压缩等。 处理信号的属性有音频、视频、生物电、机械等。 视频处理的技术核心活动是图像处理。;数字信号处理采用数字系统完成信号处理的任务，它具有数字系统的一些共同优点，例如抗干扰、可靠性强，便于大规模集成等。除此而外，与传统的模拟信号处理方法相比较，它还具有以下一些明显的优点：;（1）精度高;;例如： 有限长单位脉冲响应数字滤波器可以实现严格的线性相位；(相位意味着时延) 在数字信号处理中可以将信号存储起来，用延迟的方法实现非因果系统，从而提高了系统的性能指标； 数据压缩方法可以大大地减少信息传输中的信道容量。;利用庞大的存储单元，可以存储二维的图像信号或多维的阵列信号，实现二维或多维的滤波及谱分析等。 4G移动通信：MIMO和OFDM;（1）增加了系统的复杂性。它需要模拟接口以及比较复杂的数字系统。 （2）应用的频率范围受到限制。主要是A/D转换的采样频率的限制。 （3）系统的功率消耗比较大。数字信号处理系统中集成了几十万甚至更多的晶体管，而模拟信号处理系统中大量使用的是电阻、电容、电感等无源器件，随着系统的复杂性增加这一矛盾会更加突出。 ;;年代;年代 特点 $/MIPS 60年代 大学探索 $100-$1,000 70年代 军事运用 $10-$100 80年代 商用成功 $1-$10 90年代 消费类电子 $0.1-$1 21世纪 能源、居家 $0.01以下;上个世纪60年代计算机每秒可以完成百万次操作，而1024点的DFT就需要百万次的复数乘法运算。 上个世纪80年代用Apple II计算机用雷米兹交替算法设计一256阶的FIR滤波器需要20多小时。 上个世纪90年代已经可以实时地在PC机上实现音视频的编解码。;4、DSP的发展与运用（续）;(2)由低频走向高频，模数转换器的采样频率已高达数百兆赫，可以将视频甚至更高频率的信号数字化后送入计算机处理；;(3)由一维走向多维，像高分辨率彩色电???、雷达、石油勘探等多维信号处理的应用领域已与数字信号处理结下了不解之缘。;从模拟到数字;数字信号处理的应用;数字信号处理的应用;各种数字信号处理系统均几经更新换代;在机械制造中，基于 FFT算法的频谱分析仪用于振动分析和机械故障诊断； 医学中使用数字信号处理技术对心电(ECG)和脑电(EEG)等生物电信号作分析和处理； 数字音频广播(DAB)广泛地使用了数字信号处理技术。 可以说，数字信号处理技术已在信息处理领域引起了广泛的关注和高度的重视。;5、本书的主要内容经典的数字信号处理限于线性时不变系统理论, 数字滤波和FFT是常用方法。随机信号处理：基于平稳高斯随机信号目前DSP研究热点： 时变非线性系统、非平稳信号、 非高斯信号处理方法的发展：自适应滤波、 离散小波变换、 高阶矩分析、盲处理、分形、混沌理论;参考文献[1] 程佩青，数字信号处理（第3版），北京：清华大学出版社，2007（第2版，2001.第4版，2013）北[2] 吴镇扬，胡学龙，毛卫宁，数字信号处理第二版学习指导，北京：高等教育出版社，2012[3] 张小虹，数字信号处理学习指导与习题解答（第2版），机械工业出版社，2010[4]Mitra S K,数字信号处理-基于计算机的方法（第三版），北京：电子工业出版社，2007 （第四版，2012）[5]胡广书，数字信号处理-理论、算法与实现（第二版），北京：清华大学出版社，2003[6] John G. Proakis, Dimitris G. Manolakis（著）, Digital signal processing = 数字信号处理 : principles, algorithms, and applications （第四版），北京：电子工业出版社;l? 基础理论：离散时间信号与系统（ch1）(复习和强化) 信号的采样与重建（ch2）l 离散傅立叶变换DFT（ch3） 快速傅立叶变换FFT（ch3） l?? 数字滤波器 无限长单位脉冲响应（IIR）滤波器(ch4) 有限长单位脉冲响应（FIR）滤波器(ch5) l???数字信号处理系统的实现（ch6） 数字信号处理器硬件（ch6）l 多采样率