数字信号处理 宋亚男 教案第0章

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数字信号处理广东工业大学信息学院

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第一章 绪论

“计算的目的在于它的内涵，而不在于数字”

--R.W. Hamming

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参考教材

《离散时间信号处理》 Oppenheim 西电

《数字信号处理》 丁玉美 西电

《数字信号处理--使用MATLAB》 Ingle,V.K. 西交

《MATLAB 6.x信号处理》 邹鲲等 清华

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知识结构图

连续域

《信号与系统》f(t)取 样

离散域

《数字信号处理》信号分析 信号滤波

f(n)

FS

DFS

DFT

DF 结构

FT

DTFT

FFT

IIR DF

LT第0-5页

ZT

FIR DF©广东工业大学信息工程学院电子系

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FS

《信号与系统》P129 《数字信号处理》P87 若信号f(t)=f(t+mT),则其FS为：

1 Fk T

f (t )

k

Fek

T 2 T 2

f (t )e

jk 0t

dt

jk 0t

(k 0, 1, 2,......)

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CTFT

《信号与系统》P136

F ( j ) f (t )e

j t

dt

1 f (t ) 2

F ( j )e d

j t

《数字信号处理》P87

F ( j ) f (t )e

j t

dtd

1 f (t ) 2 第0-7页

F ( j )e

j t

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LT

《信号与系统》P204

F (s) f (t )e dt st

f (t )

2 j

1

j j

F ( s)e ds

st

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DFS

《数字信号处理》P92–若信号f(n)=f(n+rN),则其DFS为：N 1 n 0 2 nk N

F (k ) f (n)e

j

1 f ( n) N第0-9页

F ( k )ek 0

N 1

2 j nk N

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DTFT

《信号与系统》P317 《数字信号处理》P71

F (e )

j

n

f (n)e

j n

1 f ( n) 2 第0-10页

F (e )e

j

j n

d

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ZT

《信号与系统》P271/P302 《数字信号处理》P44

F ( z)

n

1

f (n)z

n

f ( n)

2 j

c

F ( z ) z dz

n 1

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LTI系统

LTI系统

f (t ) Fk F ( j ) / F ( j ) F (s)

h (t

) Hk H ( j ) / H ( j ) H (s)

yzs (t ) f (t ) * h(t ) Yzs Fk H k Y zs ( j ) F ( j ) H ( j ) Y zs ( j ) F ( j ) H ( j ) Y ( s ) Yzi ( s ) Yzs ( s ) Yzi ( s) H ( s) F ( s)

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LSI系统

LSI系统

f (k ) F (k ) F (e ) F ( z)j

h(k ) H (k ) H (e j ) H ( z)

yzs (k ) f (k ) * h(k ) Yzs (k ) F (k ) H (k ) Y zs (e j ) F (e j ) H (e j ) Y ( z ) Yzi ( z ) Yzf ( z ) Yzi ( z ) H ( z ) F ( z )

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《数字信号处理》知识结构

数 字 信 号

信 号 分 析

测 量

信 号 过 滤

数 字 信 号

信号性质的测量(一般是频域的运算) 谱分析 离散时间信号与系统 应用 语音识别 说话人识别 DFS DFT/FFT 目标检测 ZT 对应内容 DTFT/CTFT 由DF来完成(通常是时域的运算) 去噪 消除干扰 应用 频带划分 DF结构 信号频谱成形 IIR DF设计 对应内容 FIR DF设计 有限字长效应©广东工业大学信息工程学院电子系

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一、基本概念 1、信号 2、系统 3、信号处理

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1、信号 信号：信息的物理表现形式 传递信息的函数 一维时间信号 信号的分类：– – – –第0-16页

周期信号 / 非周期信号 确定信号 / 随机信号 能量信号 / 功率信号 连续时间信号 / 离散时间信号 / 数字信号©广东工业大学信息工程学院电子系

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按自变量与函数值的取值形式不同分类：时间 幅度 连续 时间 信号

连续 连续

离散 时间 信号数字 信号第0-17页

离散 连续

离散 量化

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2、系统 系统是将信号进行处理(或变换)以达到人们 要求的各种设备。– 系统可以是硬件 – 也可以是软件编程实现。

系统的分类(按所处理的信号种类不同分类)– 连续时间信号系统(模拟信号系统) – 离散时间信号系统 – 数字信号系统

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3、信号处理 信号处理是研究用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。C

信号处理的分类：

- 模拟信号处理x(n)

xa(t)

R ya(t) y(n) a 延时

- 数字信号处理(实质：数值运算)

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