1.1 信號(hào)、系統(tǒng)及信號(hào)處理
? ? 信號(hào)定義為隨時(shí)間、空間、或其他自變量而變化的物理量。數(shù)學(xué)上，我們把一個(gè)信號(hào)描述為一個(gè)或幾個(gè)自變量的函數(shù)。例如，函數(shù)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?S1(t) = 5t
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?S2(t) = 20t^2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1.1.1)
????描述了兩個(gè)信號(hào)，一個(gè)隨著自變量t(時(shí)間）線性變化，而另一個(gè)是 隨著自變量t的二次方變化。作為另一個(gè)例子，考慮函數(shù)
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? s(x, y) = 3x + 2xy + 10y^2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? (1.1.2)
????該函數(shù)描述了具有兩個(gè)自變量 x 和 y 的信號(hào)，這兩個(gè)自變量可以表示一個(gè)平面上的兩個(gè)空間坐標(biāo)。
? ? 由式（1.1.1）和式（1.1.2）描述的信號(hào)屬于一類準(zhǔn)確定義的信號(hào)，指定了對(duì)于自變量的函數(shù)依賴關(guān)系。然而，有些情況下這種函數(shù)關(guān)系是未知的，或者太復(fù)雜以至于沒有任何實(shí)際用處。
? ? 例如，某種語言信號(hào)（見圖 1.1.1 ）這樣的表達(dá)式函數(shù)化描述。一般來說，一段語音可以被高精度表示為幾種不同幅度和頻率的總和，即
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1.1.3）
其中，Ai(t) , Fi(t),?θi(t) 分別是正弦信號(hào)的，隨時(shí)間變化的振幅、頻率和相位的集合。事實(shí)上。要解釋由任何一段短時(shí)語音信號(hào)承載的信息內(nèi)容和消息，一種方法是測(cè)量該短時(shí)段信號(hào)所包含的幅度、頻率和相位。
????能產(chǎn)生信號(hào)或處理信號(hào)的一些列軟硬件組合體稱為系統(tǒng)。信號(hào)通過系統(tǒng)，系統(tǒng)會(huì)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。通過對(duì)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)裝置進(jìn)行調(diào)節(jié)，來達(dá)到對(duì)信號(hào)處理的目的。從調(diào)節(jié)到信號(hào)變化兩者的變化是否線性，可以把系統(tǒng)分為線性系統(tǒng)和非線性系統(tǒng)。
總結(jié)：數(shù)字信號(hào)處理的主要工作內(nèi)容如下：
1、濾波器算法的設(shè)計(jì)
2、各種譜分析算法的設(shè)計(jì)
信號(hào)處理系統(tǒng)分為模擬信號(hào)處理系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)
模擬信號(hào)處理系統(tǒng)特點(diǎn)和組成
模擬信號(hào)在通過模擬系統(tǒng)到輸出的整個(gè)過程信號(hào)的連續(xù)性沒有變化，改變的是信號(hào)的特征屬性
模擬信號(hào)——>模擬系統(tǒng)——>模擬信號(hào)輸出
數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的特點(diǎn)和組成
信號(hào)通過數(shù)字系統(tǒng)與模擬系統(tǒng)處理上的最大區(qū)別就是信號(hào)傳遞的過程中連續(xù)性是否發(fā)生變化，以及在取樣量化時(shí)會(huì)有微小失真。通過數(shù)字系統(tǒng)時(shí)信號(hào)會(huì)被間隔采樣，量化時(shí)會(huì)有失真。 信號(hào)時(shí)間上是離散 的、取值上也是離散的。
模擬信號(hào)——>A/D——>數(shù)字信號(hào)處理器——>DA轉(zhuǎn)換
數(shù)字系統(tǒng)和模擬系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)
數(shù)字系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1、易修改
2、容錯(cuò)好
3、易存儲(chǔ)
4、經(jīng)濟(jì)性好
數(shù)字系統(tǒng)的缺點(diǎn)
在有些領(lǐng)域數(shù)字信號(hào)的處理對(duì)帶寬的要求以及對(duì)處理器處理速度的要求超出了 AD芯片和處理芯片的發(fā)展。
