数字信号处理digitalsignalprocessing(dsp)

数字信号处理digitalsignalprocessing(dsp)内容摘要：

处却非常优越(显示出体积，重量和性能的优点 )。 • 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 • 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 10Hz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 103Hz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。 • 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。 • 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 二、信号滤波 • 任务：是信号入 信号出的情况。 实现这个任务的系统被称为滤波器。 它通常 (但不总是 )作时域运算。 • 主要应用于： 滤除不需要的背景噪声，去除干扰 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 • • • • ，噪声对消技术，电机控制，图像处理等等 • 可以说 DSP是现代信息产业的重要基石，它在网络时代的地位与 CPU在 PC时代的地位是一样的。 四、举例 • 它是最早采用数字信号处理技术的领域之一。 • 本世纪 50年代提出语音形成数字模型，经过十多年对语音的分析、综合、证明是正确的。 • 在语音领域现存在着三种系统： 语音分析系统 ： (自动语音识别系统，它能识别语音，辨认说话的人是谁，而且破译后，能立即作出决断。 语音综合系统 ：盲人的自动阅读机，声音响应的计算机终端，会说话玩具，家用电器 (CD,VCD,DVD)。 语音分析综合系统 ： 语音存储和检索系统。 • 即广泛应用于电话窃听。 即应用于语音编码、语音合成、语音识别、语音增强、说话人确认、语音邮件、语音存储等。 • 数字信号处理技术成功应用的图像处理方法有： –数据压缩 –图像复原 –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。 • 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。 • 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。 • 数字技术已用于信号的调制、解调、滤波、混频、检波和多路传输等问题中。 • 语音数据压缩与解压是数字信号处理的重要内容。 • 在电信领域，数字处理技术已发展到音调检测，回波清除、数字开关网和自适应均衡、数据加密、数据压缩、可视电话等。 许多音频通信的信号处理功能，已由单块集成电路实现。 、电报 • 下面介绍它们在通讯中的应用大家知道，脉冲编码调制通讯（简称 PCM） 的主要优点是抗干扰性强。 但是，要对语音信号进行脉冲编码传输，起码要有 64千比特 /秒。 为了提高信道的利用率，必须压缩语音数码率。 语音压缩编码的方法很多，如自适应差分脉调制（ ADPCM）， 32千比特 /秒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。 • 与数据压缩相反的数据扩张，也是很有用的技术。 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，采用了数据扩张技术，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。 • 现代通信系统是信息时代的生命线。 最近几年，电信业在我国发展很快，安装电话的用户与日俱增，移动通信已开始全国联网。 现在，世界性的全球通讯网连接着 6亿个以上的电话，还提供大量的用户电报以及数据通信业务。 到本世纪末，通讯将超过能源、汽车、钢铁、交通和农业，成为。