1 数 字 信 号 处 理 绪 论 一、从模拟到数字 1、信号:信号传递信息的函数也是独立变量的函数,这个变量可以是时间、空间位置等。 2、连续信号:在某个时间区间,除有限间断点外所有瞬时均有确定值。 3、模拟信号是连续信号的特例。时间和幅度均连续。 4、离散信号:时间上不连续,幅度连续。 5、数字信号:幅度量化,时间和幅度均不连续。 二、数字信号处理的主要优点 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,例如数码 量化电平 数字信号 D /A 输出信号 模拟信号 数字信号转化成模拟信号 D/A输出 模拟滤波输出 模拟信号的数字化 数字信号 数码 量化电平 模拟信号 采样保持信号 量化电平 A / D 变换器 通用或专用 计算机 采样 保持器 D / A 变换器 模拟低通 滤波器 模拟信号 数字信号 模拟信号 数字信号处理系统 连续时间信号 连续时间信号 2 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 在模拟系统的电路中,元器件精度要达到以上已经不容易了,而数字系统 17 位字长可以达到的精度,这是很平常的。例如,基于离散傅里叶变换的数字式频谱分析仪,其幅值精度和频率分辨率均远远高于模拟频谱分析仪。 2、灵活性强 数字信号处理采用了专用或通用的数字系统,其性能取决于运算程序和乘法器的各系数,这些均存储在数字系统中,只要改变运算程序或系数,即可改变系统的特性参数,比改变模拟系统方便得多。 3、可以实现模拟系统很难达到的指标或特性 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; 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。 4、可以实现多维信号处理 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。 5、缺点 (1)增加了系统的复杂性。他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。 三、发展特点 (1)由简单的运算...