1、数字信号处理Enjoy Science在线教务辅导网： http:/ 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网1数字信号处理Enjoy Science第 1章 数字信号 处 理的概念简单 地 说 ，数字信号 处 理就是用数 值计 算的方式 对 信号 进 行 加工 的 一种 理 论 和技 术 ，它的英文原名叫 digital signal processing， 简 称 DSP。1.1 什么叫数字信号 处 理数字信号 处 理由 数字、信号和 处 理 三个 单词组成。1.1.1 数字信号的概念信号是指那些代表一定意 义 的 现 象，比如声音、动 作、旗 语 、 标 志、光 线 等，它 们 可以用来
2、 传递 人们 想表达的事情。2数字信号处理Enjoy Science所有的信号中， 电 信号是最常 见 的，因 为 它能 让机器或 电 路 处 理。信号 分 为连续 信号 和离散 信号 。 让 我 们 从 这 个电压 信号的波形 来 理解 连续 、离散、数字等概念，进 而理解 连续时间 信号、离散 时间 信号和数字信号。用 电 路的方式来表示数字信号 时 ，常 见 的有十 进制的方法和二 进 制的方法。 图 1.13数字信号处理Enjoy Science处 理是指人 们为 了某种目的，用工具 对 事物 进行一系列操作，以改 变 事物的位置、形状、性 质 和功能。 铁 匠 为 了改 变铁块 的硬
3、度和 韧 性，把 烧红 的 铁块 投入水中或油中， 这 是 热处 理。秘 书对 校 长 的信件所述的事情 进 行安排或解决，称 为处 理信件或信件处 理。有些信号 处 理的速度要求按照信号的 实际变 化时间进 行， 这 种信号 处 理称 为实时 信号 处 理，它 对机器的速度要求 较 高。数字信号 处 理也就是信号的数字 处 理，它的 专业含 义 是用 计 算机 对 二 进 制表示的信号， 进 行一系列的数学 计 算， 实现 人 们 的要求。数字信号 处 理是 这 么一 门 学科，它介 绍 怎 样 用数字表示信号，怎 样 用数学描述信号 处 理，怎么 处 理信号 效果最好 。4数字信号处理En
4、joy Science处 理的概念，可 以 从生活、工作、 设备 等方面理解， 也 可 以 从 时间 上理解， 还 可 以 从效率上理解。例如 ， 我 们应该 如何存 储 一个正弦波信号？ 存储 的方法有多种：第一种是直接将它存 储 在磁 带 上；第二种是 间 隔一个 时间测 量它一次 ， 再将 测 量结 果存在磁 带 上 ；第三种是将 间 隔 测 量的信号 变 成二 进 制再存在磁带 上 ；第四种是将 该 信号的基本成分 计 算出来 ， 再保存在磁 带 上。5数字信号处理Enjoy Science前三种方法比 较简单 ，但不属于数字信号 处 理；第四种方法比 较 复 杂 ，因 为 人或机器是
5、不可能知道信号具有什么特征，要用科学的方法才能知道信号的基本成分。 6数字信号处理Enjoy Science又例如， 有一 张 磁 悬 浮列 车车厢 的 发 霉照片，修复 这张 照片的 办 法有 多种：第一是手工用 钢 笔 对它修复；第二是用毛笔模仿原始照片画一 张 ；第三是重新拍照一次；第四是把照片看成是由 许 多小点 组 成的，把每个点的 浓 淡 变 成数字信号并 对这 些点信号做某种 处 理，构成一幅新的 图 画。第四种 办 法比 较 复 杂 ，因 为 一幅 图 像是由点 组成的，一幅 图 像的点有非常之多，需要 计 算机才能完成 处 理，属于数字信号 处 理。图 1.21.4 7数字信
6、号处理Enjoy Science1.1.2 数字信号 处 理的来 历处 理信号的方式的 发 展 历 程 大体表 现为 ：（ 1） 电 子管 电 路，（ 2） 电 子 电 路，（ 3）模 拟电 路，（ 4）数字 电 路，（ 5）通用 计 算机，（ 6） 专 用 计 算机。8数字信号处理Enjoy Science1.1.3 数字信号 处 理系 统 的 结 构大部分信号的最初形 态 是我 们 常 见 的事物形 态 ，为 了 测 量它 们 和 处 理它 们 ，我 们 常用 传 感器把它 们的特征 转换 成 电 信号，等到 这 些 电 信号 处 理完后，再把它 们转变为 我 们 能看 见 、能听 见 或
7、能利用的形态 。数字信号 处 理前后需要一些 辅 助 电 路，它 们 和数字信号 处 理器构成一个系 统 。 下 图 是典型的数字信号处 理系 统 。 图 1.59数字信号处理Enjoy Science1.1.4 数字信号 处 理的特点从数字信号和 计 算机的角度 观 察， 容易得到数字信号 处 理的特点：（ 1） 处 理精度高， 它的字 长 通常有 16比特，它 们 可以达到 1/216的精度； （ 2）改 变 功能灵活， 数字信号 处 理器 处 理信号的功能由数学方程的系数和 计 算机的程序决定；（ 3）性能 稳 定， 数字信号 处 理器的数字状 态 是由高电 平和低 电 平两种状 态组 成，器件的 误 差很 难 影响这 种数字的工作；10
