数字信号处理 是一门结合实际工程应用的介于专业基础课和专业课之间的课程。通过本门课程的学习,使学生掌握数字信号处理的基本理论、基本分析方法; 掌握数字滤波器的设计和实现方法;能应用数字信号处理基本理论和方法解决一些实际问题,为今后的研究工作打下良好的基础。
- 教材:数字信号处理——基于计算机的方法,Sanjit K. Mitra 著,余翔宇 译,电子工业出版社
- 参考书:
这里我们说一下dsp是什么,以及为什么需要dsp。
在 信号与系统 中已经学过,信号是传递信息的函数。信号可以分成几类:
- 连续时间信号:自变量连续的信号
- 模拟信号:振幅连续
- 量化矩形窗信号:振幅离散
- 离散时间信号:自变量离散的信号
- 数字信号:振幅离散
- 抽样数据信号:振幅连续
日常生活中的信号都是“模拟信号”,经过抽样后得到抽样数据信号;抽样数据信号经过量化后,得到数字信号;数字信号经过内插后,得到量化矩形窗信号或模拟信号。
为什么要这么麻烦地变来变去呢?直接处理模拟信号不好吗?这都是为了迁就“计算机”。计算机只能存储、处理数字信号,所以我们只好将模拟变成数字来处理。
用计算机处理数字信号的好处很多。比如:
- 数字系统的集成度高。模拟系统无法大规模集成;
- 数字系统的精度很高。模拟器件的误差较大,并且容易受温度等影响;
- 数字系统的灵活性很强,只需要修改程序、参数即可。模拟系统则需要重新设计,布线。
- 数字系统可以实现模拟系统无法实现的系统,比如数字系统可以实现严格线性相位,而模拟系统则极难实现;又比如数字系统可以通过将信号存储起来,来实现非因果系统,而模拟系统是不可能实现的。
当然,坏处也有,比如:
- 增加了系统的复杂度
- 系统的频率范围受到限制(需要先变频到中频再处理)
- 系统的功耗大
至于dsp的发展史,这个就在课堂上听老师说吧!这里只说一个重要节点:1965年 FFT,使得Fourier变换速度大大提高,从而使数字信号处理成为可能。
下篇课堂作业