数字信号处理绪论.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,数字信号处理,Digital Signal Processing(DSP),教科书,数字信号处理教程(第二版）,数字信号处理习题解答,程佩青,清华大学出版社,参考书,1.数字信号处理,数字信号处理习题解答 丁玉美,西安电子科技大学出版社,2.数字信号处理系统分析与设计,Digital Signal Processing,SystemAnalysis,and,DesignPaulo,S.R.Diniz,Eduardo A.B.,da,Silva,Sergio,L.Netto,著,电子工业出版社（英文版）,参考书,3.离散时间信号处理,美,A.V,奥本海姆,R.W.,谢弗编,科学出版社,4.,Signal Processing,信号处理导论,Sophocles,J.Orfanids,(,奥法尼索斯,S.J,),清华大学出版社,5.基于,Matlab,的系统分析与设计-信号处理,楼顺天 李博菡 编著,西安电子科大出版社,讲授内容,1.绪论-,DSP,的发展和应用,2.连续信号的抽样（书上第一章及第二章部分）,3.离散付里叶变换,DFT(,书上第三章）,4.快速付里叶变换,FFT,（,书上第四章）,第一章绪论,第一节什么是数字信号处理,数字信号处理,（DSP）（Digital signal processing),数字信号处理:,是20世纪60年代，随着信息学科和计算机学科的高速发展而迅速发展起来的一门新兴学科。它的重要性日益在各个领域的应用中表现出来。,一、数字信号处理(,DSP)(,Digital Signal Processing),数字信号处理是把,信号用数字或符号表示成序列,，,通过计算机或通用（专用）信号处理设备，用数字的数值计算方法处理,，,达到提取有用信息便于应用的目的。,例如：滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等。,对于,DSP:,狭义理解可为Digital Signal Processor 数字信号处理器。广义理解可为Digital Signal Processing 译为数字信号处理技术。在此我们讨论的DSP的概念是指广义的理解。,例如,：,单词,Away,256Hz,音叉信号,注意声音与频率的关系,应用实例,声音随时间变化的三维波形信号,脑电图,(EEG),：,应用实例,数字滤波就是提取所需要的信号,抑制不需要的信号。,对于图像（二维信号），低频部分指图像中变化缓慢的部分，高频部分对于边缘或突变部分。,数字滤波器是由一系列滤波器系数定义的，只需要简单改变滤波器系数就可以完成滤波器特性的修改。看压缩，降噪，融合等实例,高频噪声滤除：,应用实例,图像信号：,黑白图像：二维信号,黑白视频信号：三维信号,彩色视频信号：三维三通道信号,彩色图像：三通道二维信号,二、信号、系统和信号处理,1.信号(复习),信号是一种物理体现。或是传递信息的函数。而信息是信号的具体内容。,通俗地讲，信息就是有用的消息。,信息是一个十分抽象而又复杂的概念，它包含在消息之中，是通信系统中传送的对象，是客观世界的第三要素；其特点是无形的，可共享的，无限的，可度量的。,例如：为了便于处理，通常都使用传感器把这些真实世界的物理信号-电信号，经处理的电信号-传感器-真实世界的物理信号。,如现实生活中最常见的传感器是话筒、扬声器,话筒(将声压变化)-电压信号-空气压力信号(扬声器),（1）信号的最基本的参数,频率和幅度,3-30,kHz:Very low frequency VLF(,潜水艇导航)甚低频,30-300,kHz:Low frequency LF(,潜水艇,通信)低频,3003000,kHz:Medium frequency(,调幅广播)中频,3-30,MHz:High frequency(HF)(,无线电爱好者，国际广播，军事通信 无绳电话，电报，传真)高频,30-300,MHz:Very High frequency(VHF)(,调频FM，甚高频电视),0.33,GHz:Ultra high frequency(UHF)(UHF,电视，蜂窝电话，雷达，微波，个人通信)超高频,频率低20,Hz,范围，称为次声波，它不能被听到，当强度足够大，能被感觉到。(处于,VLF Very low frequency),甚低频,频率20,Hz20KHz,称为声波，,Low frequency(,处于,LF),低频,频率20,KHz,称为超声波，具有方向性，可以成束(处于,LF),（2）信号分类,同一种信号，如电信号，可从不同角度进行分类：,（,a）,一维信号、二维信号、矢量信号,（,b）,周期信号和非周期信号,（,c）,确定性信号和随机信号,（,d）,能量信号和功率信号,（,e）,连续信号、离散信号,（,f）,模拟信号和数字信号,（,d）,能量信号和功率信号,若信号能量,E,有限，则称为能量信号；,若信号功率P有限，则称为功率信号；,信号能量E可表示为,信号功率P可表示为,周期信号及随机信号一定是功率信号；,非周期的绝对可积（和）信号一定是能量信号。,(,e),连续时间信号和离散时间信号,信号的变量的一般有时间与幅值，其取值方式有连续与离散两种。,时间取值方式可分为连续时间与离散时间两种。,信号幅值的取值方式可分为连续与离散两种方式（幅值的离散称之为量化）。,连续时间信号：其时间是连续的，幅值可以是连续的也可以是离散（量化）的。,离散时间信号：时间是离散，幅值是连续的。,(,f),模拟信号和数字信号,模拟信号：指,时间连续,、,幅度连续,的信号。,数字信号：,时间和幅度上都是离散,（量化）的信号。故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。,x(t),t,x(t,n,),t,n,x(n),n,采样,模数,保持,转换,确定性信号和随机信号,确定性信号：它的每一个值可以用有限个参量来唯一地加以描述。,例：直流信号：仅用一个参量可以描述。,阶跃信号：可用幅度和时间两个参量描述。,正弦波信号：可用幅度、频率和相位三个参量,来描述。,随机信号：不能用有限的参量加以描述。也无,法对它的未来值确定地参预测。它,只能通过统计学的方法来描述(概率,密度函数来描述)。,例：许多自然现象所发生的信号、语音信号、图象信号、噪声都是随机信号。它们具有幅度(能量)随机性、或具有发生时间上的随机性或二都兼有之。,2、系统(复习),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称之。,系统分类,按所处理的信号种类的不同可将系统分为四类：,（,a）,连续时间系统,（,b）,离散时间系统,（c）,模拟系统,（d）数字系统,3、信号处理,信号处理是研究系统对含有信息的信号进行处理（变换），以获得人们所希望的信号，从而达到提取信息、便于利用的一门学科。,系统,处理,y(t),x(t),(1)信号处理的内容,滤波,变换,检测,谱分析,估计,压缩,识别,等一系列的加工处理。,（2）数字信号处理引入,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。,随着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、数字信号处理系统的基本组成,以下所讨论的是模拟信号的数字信号处理系统.,前置预,滤波器,A/D,变换器,数字信号,处理器,D/A,变换器,模拟,滤波器,模拟,x,a,(t,),PrF,ADC,DSP,DAC,PoF,模拟,y,a,(t,),x(n),y(n),(1)前置滤波器,将输入信号,x,a,(t,),中高于某一频率(称折叠频率，等于抽样频率的一半)的分量加以滤除。,t,x,a,(t,),0,(2),A/D,变换器,由模拟信号产生数字信号（一个二进制流）。其有两个过程：,抽样和保持,。,抽样：每隔,T,秒(抽样周期)取出一次,x,a,(t,),的幅度，此信号称为离散信号。它只表示时间点0，,T,2T,nT,上的值x,a,(0),x,a,(T),x,a,(2T),x,a,(nT).。,保持：在保持电路中将抽样信号变换成数字信号，因为一般采用有限位二进制码，所以它所表示的信号幅度就是有一定限制的。,经过A/D变换器后，不但时间离散化了，幅度也量化了，这种信号称为数字信号。用x(n)表示。,例子,如4位码，只能表示2,4,=16种不同的信号幅度，这些幅度称为量化电平。,当离散时间信号幅度与量化电平不相同时，就要以最接近的一个量化电平来近似它。,所以经过,A/D,变换器后，不但时间离散化了，而且幅度也量化了，产生一个二进制流。,t,0,x,a,(t,),0,x(n),的二进制数,0011,0110,0011,0110,0111,0010,1100,1001,1001,0010,抽样,量化,n,x(n),n,(3)数字信号处理器(,DSP),按照预定要求，在处理器中将信号序列,x(n),进行加工处理得到输出信号,y,(n).,n,y(n),输出,(4),D/A,变换器,经过,D/A,变换器，将数字信号序列反过来变换成模拟信号，这些信号在时间点0,T,2TnT,上的幅度应等于序列y(n)中相应数码所代表的数值大小。,即由一个进制流产生一个阶梯波形，是形成模拟信号的第一步。,(5)后置滤波器,把阶梯波形平滑成预期的模拟信号。,以滤除掉不需要的高频分量，生成所需的模拟信号,y,a,(t,).,t,y,a,(t,),实际数字信号处理系统,实际系统并不一定要包括它的所有框图。,如有些系统只需数字输出，可直接以数字形式显示或打印，就不需要,D/A,变换器；,另一些系统的输入就是数字量，因而就不需要,A/D,变换器；,纯数字系统则只需要数字信号处理器这一核心即可。,二、数字信号处理的学科概貌,1.数字信号处理开端,在国际上一般把1965年由,Cooley-Turkey,提出快速付里叶变换(,FFT),的问世，作为,数字信号处理这一学科的开端,。,而它的历史可以追溯到17世纪-18世纪，也即牛顿和高斯的时代。,2.数字信号处理领域的理论基础,数字信号处理的基本工具：微积分，概率统计，随机过程，高等代数，数值分析，近代代数，复杂函数。,数字信号处理的理论基础：离散线性变换(,LSI),系统理论，离散付里叶变换(,DFT),。,3.“数字信号处理”又成为一些学科的理论基础,在学科发展上，数字信号处理又和最优控制，通信理论，故障诊断等紧紧相连，成为人工智能，模式识别，神经网络，数字通信等新兴学科的理论基础。,4.数字信号处理学科内容,数字信号处理学科包含有,（1）离散时间线性时不变系统分析,（2）离散时间信号时域及频域分析、离散付里叶变换（,DFT）,理论。,（3）信号的采集，包括A/D,D/A技术，抽样，多率抽样，量化噪声理论等。,（4）数字滤波技术,（5）谱分析与快速付里叶变换（FFT），快速卷积与相关算法。,（6）自适应信号处理,（7）估计理论，包括功率谱估计及相关函数估计等。,（8）信号的压缩，包括语音信号与图象信号的压缩,（9）信号的建模，包括AR，MA，ARMA等各种模型。,（10）其他特殊算法（同态处理、抽取与内插、信号重建等）,（11）数字信号处理的实现。,（12)数字信号处理的应用。,以上（1）（2）（3）三点是理论和技术分析的基础，是最基本的，（4）（5）（6）为本课程教学内容。,其中滤波技术又可分为经典滤波和现代滤波。经典滤波为本科阶段学。主要为,FIR,和,IIR,数字滤波器。,自适应信号处理作为简介。,第二节数字信号处理的实现,数字信号处理实现方法,1.采用大、中小型计算机和微机。,2.用单片机。,3.利用通用,DSP,芯片,4.利用特殊用途的,DSP,芯片,也有更一种分法：,1.软件实现法,2.硬件实现法,3.用通用的可编程的数字信号处理器实现法是目前重要的数字信号处理实现方法，它即有硬件实现法实时的优点，又具有软件实现的灵活性优点。,1.采用大、中小型计算机和微机,工作站和微机上各厂家的数字信号软件，如有各种图象压缩和解压软件。,用这一方法优点：可适用于各种数字信号处理的应用场合，很灵活。,2.用单片机,由于单片机发展已经很久，价格便宜，且功能很强。,优点：可根据不同环境配不同单片机，其能达实时控制，但数据运算量不能太大。,3.利用通用,DSP,芯片,DSP,芯片较之单片机有着更为突出优点。,如内部带有乘法器，累加器，采用流水线工作方式及并行结构，多总线速度快。配有适于信号处理的指令(如,FFT,指令)等。,目前市场上的,DSP,芯片有：,美国德州仪器公司,Texas Instrument（,TI):,TMS320C2000,、,TMS320C5X,、,TMS320C6X,占有70%,Analog Devices,的,ADSP-21xx,、,TigerSharc DSP,、,SHARC DSP,Lucent,的,DSP-16xx,、,DSP 16000,Motorola,的,DSP-56800,、,DSP 563xx,还有,AT&T,公司,dsp16,dsp32,系列,，,AD,公司的,ADSP21X,ADSP210X,系列,4.利用特殊用途的,DSP,芯片,市场上推出专门用于,FFT,FIR,滤波器，卷积、相关等专用数字芯片。,如：,BB,公司：,DF17XX,系列,MAXIM,公司：,MAXIM27X,MAXIM28X,National,公司：,National-SEMI,系列：,MF,系列。,其软件算法已在芯片内部用硬件电路实现，使用者只需给出输入数据，可在输出端直接得到数据。,第三节数据信号处理的特点,与模拟系统(,ASP),相比，数字系统具有如下特点：,1、精度高,2、可靠性高,3、灵活性大,4、易于大规模集成,5、时分复用,6、可获得高性能指标,7、二维与多维处理,1.精度高,在模拟系统中，它的精度是由元件决定，模拟元器件的精度很难达到10,-3,以上。而数字系统中，17位字长就可达10,-5,精度，所以在高精度系统中，有时只能采用数字系统。,2.可靠性强,数字系统：只有两个信号电平0，1受噪声及环境条件等影响小。,模拟系统：各参数都有一定的温度系数，易受环境条件，如温度、振动、电磁感应等影响，产生杂散效应甚至振荡等,且数字系统采用大规模集成电路，其故障率远远小于采用众多分立元件构成的模拟系统。,3.灵活性大,数字系统的性能主要决定于乘法器的各系数，且系数存放于系数存储器内，只需改变存储的系数，就可得到不同的系统，比改变模拟系统方便得多。,4.易于大规模集成,数字部件：高度规范性，便于大规模集成，大规模生产，对电路参数要求不严，故产品成品率高。,例：(尤其)在低频信号：如地震波分析，需要过滤几,Hz,几十,Hz,的信号，用模拟系统处理其电感器、电容器的数值，体积，重量非常大，且性能亦不能达到要求，而数字信号处理系统在这个频率处却非常优越(显示出体积，重量和性能的优点。,5.时分复用,利用,DSP,同时处理几个通道的信号。,某一路信号的相邻两抽样值之间存在很大的空隙时间，因而在同步器的控制下，在此时间空隙中送入其他路的信号，而各路信号则利用同一,DSP,，后者在同步器的控制下，算完一路信号后，再算另一路信号，因而处理器运算速度越高，能处理的信道数目也就越多。,多路器,DSP,分,路,器,同步,1,2,3,n,1,2,3,n,6.可获得高性能指标,例：对信号进行频谱分析,模拟频谱仪在频率低端只能分析到10,Hz,以上频率，且难于做到高分辨率(也即足够窄的带宽)。,但在数字的谱分析中，已能做到10,-3,Hz,的谱分析。,又例：有限长冲激响应数字滤波器，则可实现准确的线性相位特性，这在模拟系统中是很难达到的。,7.二维与多维处理,利用庞大的存储单元，可以存储一帧或数帧图象信号，实现二维甚至多维信号包括二维或多维滤波，二维及多维谱分析等。,8.局限性,数字系统的速度还不算高，因而不能处理很高频率的信号。(因为抽样频率要满足奈奎斯特准则定理),另外，数字系统的设计和结构复杂，价格较高，对一些要求不高的应用来说，还不宜使用。,第四节数字信号处理的应用领域,自20世纪60年代以来，数字信号处理的应用已成为一种明显的趋势，这与它突出优点分不开的。,数字信号处理大致可分为：,信号分析,信号滤波,一、信号分析,任务：涉及信号特性的测量。它通常是一个频域的运算。,主要应用于：,谱(频率和/或相位)分析,语音分析,说话人识别,目标检测,谱估计,谱估计：就是对各种信号进行,频谱分析,或将时间域信号转换为频率域信号进行处理。,通过快速付氏变换(,FFT,)方便地实现这种变换或反变换。,例如（1）对环境噪声的谱分析,可确定主要频率成分,了解噪声的成因,找出降低噪声的对策;（2）对振动信号的谱分析,可了解振动物体的特性,为设计或故障诊断提供资料和数据。（3）对于高保真音乐和电视这样的宽带信号转到频率域后极大多数能量集中在直流和低频部分,就可把频谱中的大部分成分滤去,从而压缩信号频带。,二、信号滤波,数字滤波就是在形形色色的信号中提取所需要的信号,抑制不需要的信号或干扰信号。,应用于（,1）,消除信息在传输过程中由于信道不理想所引起的失真,（2）滤除不需要的背景噪声，（3）去除干扰、（4）频带分割，信号谱的成形。,所以它广泛地应用于数字通信，雷达，遥感，声纳，语音合成，图象处理，测量与控制，高清晰度电视，多媒体物理学，生物医学，机器人等。,三、DSP的典型应用,1、经典信号处理：数字滤波、自适应滤波、快速付里叶变换、相关运算、频谱分析、卷积等。,2、现代信号处理：,AR、ARMA、,卡尔曼滤波、小波变换等。,3、语音处理：语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、语音邮件、语音储存等。,4、图像/图形：二维和三维图形处理、图像压缩与传输、图像识别、动画、机器人视觉、多媒体、电子地图、图像增强等。,5、军事；保密通信、雷达处理、声呐处理、导航、全球定位、跳频电台、搜索和反搜索等。,6、仪器仪表：频谱分析、函数发生、数据采集、地震处理等。,7、自动控制：控制、深空作业、自动驾驶、机器人控制、磁盘控制等。,8、医疗：助听、超声设备、诊断工具、病人监护、心电图等。,9、家用电器：数字音响、数字电视、可视电话、音乐合成、音调控制、玩具与游戏等。,1、语音压缩,在手机中用可将语音压缩至13,bsp,在,Inmarsat,卫星电话中用将语音压缩至4.3,bps,后,仍具有良好的清晰度。在语音信箱、留言电话方面也都采用语音压缩技术和。,2、图像处理,数字信号处理技术应用于图像处理有：,（1）数据压缩:采用压缩编码，可在保证一定图像（或声音）质量的条件下，以最小的数据率来表达和传送图像（或声音）信息。,（2）图像复原,（3）清晰化与增强,由于单个数字图像以1兆个采样值的量级表示，所以要求高性能的处理机、高密度的数据存储器。即要求高速度硬件。,数字压缩,数据压缩在一定条件下把原始信号所含信息数据进行压缩,如语音、声音、图像信号中含有许多冗余信息,通过数字信号压缩算法最大限度地去除这些信号中的冗余度,使压缩后信号带宽减小,提高传输效率。作数据存储时可降低所需存储介质的容量。例如直径为120的光盘,本来存储的只是一套70分钟的 立体声音乐,现在可将70分钟电视信号和音乐信号都压缩到120的光盘上,即光盘。,会议电视和可视电话,采用完成视频图像信号的压缩,制成可通过公用电话交换网()传输的会议电视或可视电话。,3.雷达,在军事上，雷达、计算机、射击武器等组成一个自动控制系统。,当目标进入雷达的作用半径以内并被雷达自动跟踪时，雷达就测量出目标的当前位置(距离、方位角和高低角)，并把数据送入计算机，推算出目标的航向，航速，引导导弹或自动火炮去击中目标(爱国者导弹对飞毛腿导弹)。雷达系统是应用高性能数字信号处理技术的一个例子。,雷达系统主要信号处理功能包括：,信号产生、匹配滤波、门限比较、目标参数(如射程、方位和速度)估计。,4.通信,整个通信领域几乎没有不受数字信号处理技术影响的地方。(占60%）,DSP,主要应用于通信的热门产品中。如：蜂窝电话（,Cellular phone)、ADSL,调制解调器、线缆调制解调器(,Cable modem)、,蓝牙技术(,bluetooth,),产品，数字电话应答机（,digital telephone answering device)、,全球定位系统（,global positioning system,GPS），,卫星电话(,satellite phone)、,电话会议(,conference speaker phone)、,电视电话会议编译码器(,video conferencing code)、IP,电话(,voice over IP)、IP,传真(,fax over IP)、ATM,电话(,voice over ATM)、,智能天线(,smart antenna)、PCS,用户端(,subscriber set)。,回声抵消装置,利用通信卫星打越洋长途电话时,因静止卫星离地球表面36000,通信延时为0.24,就会在话机中听到自己的讲话,影响正常通话,现在采用了做的回声抵消器,可把回声抑制掉。,调制解调器,调制解调器()。为在电话线上传输计算机数据,采用可做成符合规定的各种调制解调器,尤其是符合.32、.33、.34建议的高速,都可用软件加以实现,5.电话、电报,脉冲编码调制,PCM：,抗干扰性强。但其对语音信号进行,PCM,编码，码率64,kb/s,。为了提高信道的利用率，必须压缩语音码率。,语音压缩编码的方法很多，如自适应差分脉调制（,ADPCM,），32kb/s,的数码率达到了长途电话的质量标准，且复杂程度较低，1988年被,CCITT,（,国际电报电话咨询委员会）建议为长途传输中的一种新型国际通用语音编码方法。,6.扩频通信,与数据压缩相反。,它的根据是仙农编码定理：在一定的条件下，只要码的长度充分大时，一定存在一种编码、译码方法，使错误译码率充分小。,近年来，在国防上实现发射功率隐蔽与抗电子干扰，采用了扩频通信技术，用300千比特/秒的数码率传送64千比特/秒的语音，可以使敌方对此信号难以侦察或干扰。,7.OFDM(,正交频分复用)通信技术,OFDM（orthogonal frequency division multiplexing）,正交频分复用作为一种多载波传输技术，主要应用于数字视频广播系统、,MMDS（multichannel,multipoint distribution service）,多信道多点分布服务和,WLAN,服务以及下一代陆地移动通信系统。,OFDM,将数据经编码后调制为射频信号。不像常规的单载波技术，如,AM/FM（,调幅/调频）在某一时刻只用单一频率发送单一信号，,OFDM,在经过特别计算的正交频率上同时发送多路高速信号。可选用基于,IFFT/FFT,的,OFDM,实现方法.近年来，,OFDM,作为一种可以有效对抗信号波形间干扰的高速传输技术将被更广泛应用于宽带移动通信领域。,8.生物医学信号处理,生物医学信号处理,CT/CAT,CT,：,计算机,X,射线断层摄影装置。其中头颅,CT,英国,EMI,公司豪斯菲尔德获诺贝尔奖。,CAT:,计算机,X,射线空间重建装置。出现全身扫描，心脏活动立体图形，脑肿瘤异物，人体躯干图像重建。,8.消费类电子产品的应用,在消费类电子产品（,consumer electronics),采用技术已越来越多。,例如:,(1)唱机。在所有唱机和光盘驱动器中都采用做信号解调和误码校正,保证 声音（采用1.4/回放）或优质图像的回放.数字多用光盘（,DVD digital versatile disk)、,数字电视/高清晰电视(,digital TV/HDTV)、,数字助听器(,digital hearing aid),数字相机芯片(,digital camera chip)、MPEG(Moving Picture Experts Group),编解码芯片(,encoder chip)、MPEG,译码器芯片(,decoder chip)、MP3,播放机芯片(,player chip)、,机顶盒(,set top box)。,(2)组合音响。高级的组合音响现都用完成围绕声、各种环境声场的模拟、混响、均衡等。,五、,DSP,技术的发展方向,数字信号处理技术已经成熟,正在获得广泛的应用。目前在电子和通信领域正在进行一场数字化革命,s,在其中扮演着主要角色,它为新体制、新原理和新算法提供了最佳的实现条件。,DSP,技术的发展趋势，可用四个字“多快好省”来概括。,1、多、快,1.多。可从广度和深度看，广度是指DSP的型号越来越多。如TMS320C2x（控制）/5x（低功耗）/6x（高性能处理）.从深度讲是多CPU的糅合，一种多DSP的糅合，一种DSP的核和其他事务性处理的核的糅合在一起如RM核。,2.快，即运算的速度越来越快，指令速度越来越快，频率越来越高，功能越来越强。,2、好、省,3.好。主要是指性能价格比。,性价比符合摩尔定律：每隔18个月，芯片的速度提高一倍，价格是原来的一半。这是由于半导体工艺的发展，使得成本降低引起的。,4.省。功耗越来越低。,正是由于DSP多快好省的发展，DSP的应用范围越来越宽。,小结,1.什么是数字信号处理,2.数字信号处理的学科分支,3.数字信号处理的基本组成,4.数字信号处理的实现方法,5.数字信号处理的特点,6.数字信号处理的应用领域,7.数字信号处理的发展趋势,数字信号处理(,DSP)(,Digital Signal Processing),凡是利用数字计算机或专用数字硬件、对数字信号所进行的,一切变换或按预定规则所进行的一切加工处理运算,。,数字信号处理基本学科分支,数字信号滤波,数字信号频谱分析,数字信号处理系统的基本组成,前置预,滤波器,A/D,变换器,数字信号,处理器,D/A,变换器,模拟,滤波器,模拟,X,a,(t,),PrF,ADC,DSP,DAC,PoF,模拟,Y,a,(t,),数字信号处理实现方法,1.采用大、中小型计算机和微机。,2.用单片机。,3.利用通用,DSP,芯片,4.利用特殊用途的,DSP,芯片,数据信号处理的特点,与模拟系统(,ASP),相比，数字系统具有如下特点：,精度高,可靠性,灵活性大,易于大规模集成,时分复用,可获得高性能指标,二维与多维处理,数字信号处理的应用领域,数字信号处理应用领域大致可分为：,信号分析,信号滤波,DSP,技术的发展趋势,DSP,技术的发展趋势：四个字“多快好省”。,