1、数字信号处理课程报告题目 对数字信号处理的认识 学院 自动化与电气工程学院 姓名 吴学伟 班级 仪器 0901 学号 20090321253 济南大学2011 年 12 月 12 日对数字信号处理的认识摘 要关 键 词数 字 信 号 处 理 、 离 散 傅 里 叶 算 法引 言数 字 信 号 处 理 是 将 信 号 以 数 字 方 式 表 示 并 处 理 的 理 论 和 技 术 。 数 字 信 号处 理 与 模 拟 信 号 处 理 是 信 号 处 理 的 子 集 。正 文一 、 简 介数 字 信 号 处 理 的 目 的 是 对 真 实 世 界 的 连 续 模 拟 信 号 进 行 测 量 或 滤
2、 波 。因 此 在 进 行 数 字 信 号 处 理 之 前 需 要 将 信 号 从 模 拟 域 转 换 到 数 字 域 ， 这 通 常 通过 模 数 转 换 器 实 现 。 而 数 字 信 号 处 理 的 输 出 经 常 也 要 变 换 到 模 拟 域 ， 这 是 通过 数 模 转 换 器 实 现 的 。数 字 信 号 处 理 的 核 心 算 法 是 离 散 傅 立 叶 变 换 (DFT)， 是 DFT 使 信 号 在数 字 域 和 频 域 都 实 现 了 离 散 化 ， 从 而 可 以 用 通 用 计 算 机 处 理 离 散 信 号 。 而使 数 字 信 号 处 理 从 理 论 走 向 实
3、用 的 是 快 速 傅 立 叶 变 换 (FFT)， FFT 的 出 现 大大 减 少 了 DFT 的 运 算 量 ， 使 实 时 的 数 字 信 号 处 理 成 为 可 能 、 极 大 促 进 了 该学 科 的 发 展 。二 、 特 征 和 分 类信 号 (signal)是 一 种 物 理 体 现 ， 或 是 传 递 信 息 的 函 数 。 而 信 息 是 信 号 的具 体 内 容 。 模 拟 信 号 (analog signal)： 指 时 间 连 续 、 幅 度 连 续 的 信 号 。 数 字 信 号 (digital signal)： 时 间 和 幅 度 上 都 是 离 散 (量 化
4、)的 信 号 。 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 ， 适合 计 算 机 处 理 。 一 维 (1-D)信 号 : 一 个 自 变 量 的 函 数 。 二 维 (2-D)信 号 : 两 个 自 变 量 的 函 数 。 多 维 (M-D)信 号 : 多 个 自 变 量 的 函 数 。 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 。 模 拟 系 统 与 数 字 系 统 。 信 号 处 理 的 内 容 ： 滤
5、波 、 变 换 、 检 测 、 谱 分 析 、 估 计 、 压 缩 、 识 别 等 一系 列 的 加 工 处 理 。 多 数 科 学 和 工 程 中 遇 到 的 是 模 拟 信 号 。 以 前 都 是 研 究 模 拟 信 号 处 理 的 理论 和 实 现 。 模 拟 信 号 处 理 缺 点 ： 难 以 做 到 高 精 度 ， 受 环 境 影 响 较 大 ， 可 靠 性 差 ， 且不 灵 活 等 。 数 字 系 统 的 优 点 ： 体 积 小 、 功 耗 低 、 精 度 高 、 可 靠 性 高 、 灵 活 性 大 、 易于 大 规 模 集 成 、 可 进 行 二 维 与 多 维 处 理 随 着
6、大 规 模 集 成 电 路 以 及 数 字 计 算 机 的 飞 速 发 展 ， 加 之 从 60 年 代 末以 来 数 字 信 号 处 理 理 论 和 技 术 的 成 熟 和 完 善 ， 用 数 字 方 法 来 处 理 信 号 ， 即数 字 信 号 处 理 ， 已 逐 渐 取 代 模 拟 信 号 处 理 。随 着 信 息 时 代 、 数 字 世 界 的 到 来 ， 数 字 信 号 处 理 已 成 为 一 门 极 其 重 要 的学 科 和 技 术 领 域 。三 、 应 用广 义 来 说 ， 数 字 信 号 处 理 是 研 究 用 数 字 方 法 对 信 号 进 行 分 析 、 变 换 、 滤波
7、、 检 测 、 调 制 、 解 调 以 及 快 速 算 法 的 一 门 技 术 学 科 。 但 很 多 人 认 为 ： 数 字信 号 处 理 主 要 是 研 究 有 关 数 字 滤 波 技 术 、 离 散 变 换 快 速 算 法 和 谱 分 析 方 法 。随 着 数 字 电 路 与 系 统 技 术 以 及 计 算 机 技 术 的 发 展 ， 数 字 信 号 处 理 技 术 也 相 应地 得 到 发 展 ， 其 应 用 领 域 十 分 广 泛 。四 、 离 散 傅 里 叶 发 变 幻 的 快 速 算 法1965 年 J.W.库 利 和 T.W.图 基 首 先 提 出 离 散 傅 里 叶 变 换
8、的 快 速 算 法 ，简 称 快 速 傅 里 叶 变 换 ， 以 FFT 表 示 。 自 有 了 快 速 算 法 以 后 ,离 散 傅 里 叶 变 换的 运 算 次 数 大 为 减 少 ， 使 数 字 信 号 处 理 的 实 现 成 为 可 能 。 快 速 傅 里 叶 变 换 还可 用 来 进 行 一 系 列 有 关 的 快 速 运 算 ， 如 相 关 、 褶 积 、 功 率 谱 等 运 算 。 快 速傅 里 叶 变 换 可 做 成 专 用 设 备 ， 也 可 以 通 过 软 件 实 现 。 与 快 速 傅 里 叶 变 换 相 似 ，其 他 形 式 的 变 换 ， 如 沃 尔 什 变 换 、 数 论 变 换 等 也 可 有 其 快 速 算 法 。
