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课程名称: 数字信号处理(同济大学)
适用人群:IT学者 视频类型:优酷
数字信号处理(同济大学)
发布时间:2011/11/17 22:19:41 观看次数: 1034
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谈到数字信号处理我们都觉得有些陌生,仅限于知道它该是电子科技与技术专业的课程,小编在这里为您收录了电子科技与技术视频教程,供您了解学习数字信号处理知识。另外小编还为您收录了关于数字信号处理的相关文字说明,供您参考学习。

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。

数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点,这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。

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。世界上三大DSP芯片生产商:1.德克萨斯仪器公司(TI) 2.模拟器件公司(ADI) 3.摩托罗拉公司(Motorola).这三家公司几乎垄断了通用DSP芯片市场。

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、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。

数字滤波器的实用型式很多,大略可分为有限冲激响应型和无限冲激响应型两类,可用硬件和软件两种方式实现。在硬件实现方式中,它由加法器、乘法器等单元所组成,这与电阻器、电感器和电容器所构成的模拟滤波器完全不同。数字信号处理系统很容易用数字集成电路制成,显示出体积小、稳定性高、可程控等优点。数字滤波器也可以用软件实现。软件实现方法是借助于通用数字计算机按滤波器的设计算法编出程序进行数字滤波计算。

无论哪方面的应用,首先须经过信息的获取或数据的采集过程得到所需的原始信号,如果原始信号是连续信号,还须经过抽样过程使之成为离散信号,再经过模数转换得到能为数字计算机或处理器所接受的二进制数字信号。如果所收集到的数据已是离散数据,则只须经过模数转换即可得到二进制数码。数字信号处理器的功能是将从原始信号抽样转换得来的数字信号按照一定的要求,例如滤波的要求,加以适当的处理,即得到所需的数字输出信号。经过数模转换先将数字输出信号转换为离散信号,再经过保持电路将离散信号连接起来成为模拟输出信号,这样的处理系统适用于各种数字信号处理的应用,只不过专用处理器或所用软件有所不同而已。

信号处理在生物医学方面主要是用来辅助生物医学基础理论的研究和用于诊断检查和监护。例如,用于细胞学、脑神经学、心血管学、遗传学等方面的基础理论研究。人的脑神经系统由约 100亿个神经细胞所组成,是一个十分复杂而庞大的信息处理系统。在这个处理系统中,信息的传输与处理是并列进行的,并具有特殊的功能,即使系统的某一部分发生障碍,其他部分仍能工作,这是计算机所做不到的。因此,关于人脑的信息处理模型的研究就成为基础理论研究的重要课题。此外,神经细胞模型的研究,染色体功能的研究等等,都可借助于信号处理的原理和技术来进行。

信号处理用于诊断检查较为成功的实例,有脑电或心电的自动分析系统、断层成像技术等。断层成像技术是诊断学领域中的重大发明。X射线断层的基本原理是X射线穿过被观测物体后构成物体的二维投影。接收器接收后,再经过恢复或重建,即可在一系列的不同方位计算出二维投影,经过运算处理即取得实体的断层信息,从而大屏幕上得到断层造像。信号处理在生物医学方面的应用正处于迅速发展阶段。

数字信号处理在其他方面还有多种用途,如雷达信号处理、地学信号处理等,它们虽各有其特殊要求,但所利用的基本技术大致相同。在这些方面,数字信号处理技术起着主要的作用。

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