数字信号处理第一章总结

第 1 章

时域离散信号和时域离散系统

习题与上机题解答1. 用单位脉冲序列δ(n)及其加权和表示题1图所示的序列。

题1图

第 1 章

时域离散信号和时域离散系统

解：

x(n)=δ(n+4)+2δ(n+2)-δ(n+1)+2δ(n)+δ(n-1)+2δ(n-2)+4δ(n-3)+0.5δ(n-4)+2δ(n-6) 2. 给定信号： 2n+5 (x(n)= 6 0 -4≤n≤-1 0≤n≤4 其它

(1) 画出x(n)序列的波形， 标上各序列值；  (2) 试用延迟的单位脉冲序列及其加权和表示x(n)序列；

第 1 章

时域离散信号和时域离散系统

(3) 令x1(n)=2x(n-2), 试画出x1(n)波形； (4) 令x2(n)=2x(n+2), 试画出x2(n)波形； 

(5) 令x3(n)=x(2-n), 试画出x3(n)波形。 解： (1) x(n)序列的波形如题2解图(一)所示。

(2) x(n)=-3δ(n+4)-δ(n+3)+δ(n+2)+3δ(n+1)+6δ(n)+6δ(n-1)+6δ(n-2)+6δ(n-3)+6δ(n-4)

m 4

(2m 5) (n m) 6 (n m)m 0

1

4

第 1 章

实验一 离散信号及运算

一、 实验目的

1. 掌握MATLAB语言的基本功能及实现方法； 2. 掌握MATLAB中各种常用序列的表示和显示方法； 3. 熟练运用MATLAB进行离散信号的各种运算。 二、 实验原理

我们所接触的信号大多为连续信号，而计算机及其他设备处理的大多为数字信号。为了便于处理，往往要对信号进行处理使之变成离散数字信号。对信号进行时间上的量化（即采样）是对信号作数字化处理的第一个环节，要求理解采样的原理和采样的性质，知道采样前后信号的变化及对离散信号和系统的影响。 三、 实验内容

1、用MATLAB实现下列序列，并画出图形： ① 单位采样序列移位，x(n)??(n?3),0?n?10； 提示：实现单位采样序列：?(n)?{n=0:10;

x=[zeros(1,3),1,zeros(1,7)]; stem(n,x)；

10.90.80.70.60.50.40.30.20.100123456789101n?0，可通过以下语句实现：x=zeros(1,N);x(1)=1; 0n?0

② 单位阶跃序列移位，x(n)?u(n?3),0?n?10 提示：实现单位阶跃序列：u(n)?{1n?0，可通过以下语句实现：x=ones(1,N)

数字图像处理于洪丽

考试方式 考试形式：闭卷 卷面分数：100分，占总评成绩：70% 平时成绩：占总评成绩10% 实验：占总评成绩20%

我们为什么要学这门课？

人类传递信息的主要媒介是语音和图像，据统汁，在人类接受的信息中，听觉信息占20%,视觉信息占60%,其他如味觉、触觉、嗅觉总的加起 来不过占20%。所以，作为传递信息的重要媒体和手段，图像信息是十

分重要的，俗话说“百闻不如一见”、“一目了然”,都反映了图像在传递信息中的独到之处。从技术发展来看，图像通信却大大落后于语音 通信。

图像处理科学对人类具有重要意义，它表现在如下三个方面： (1)图像是人们从客观世界获取信的重要来源： 人类是通过感觉器官从客观世界获取信息的，即通过耳、目、口、鼻、手 通过听、看、味、嗅和触摸的方式获取信息。在这些信息中，视觉信息占 60%~70%。视觉信息的持点是信息量大，传播速度快，作用距离远，有心

理和生理作用，加上大脑的思维和联想，具有很强的判断能力。其次是人的视觉十分完善，人眼灵敏度高，鉴别能力强，不仅可以辨别景物，还能 辨别人的情绪，由此可见，图像信息对人类来说是十分重要的。

(2)图像信息处理是人类视觉延续的重要手段 众所周知，人的眼睛只能看到

咸宁学院电子与信息工程学院 2009年秋季学期

2007级电子信息科学与技术本科

《数字信号处理》期末考试试卷（A卷、闭卷）

一、

选择题（每题2分，共20分）

1．已知某序列Z变换的收敛域为|Z|>3，则该序列为（ B ） A.有限长序列 B.右边序列 C.左边序列 D.双边序列

2．线性移不变系统的系统函数的收敛域为|Z|>2，则可以判断系统为（ B ） A.因果稳定系统 B.因果非稳定系统 C.非因果稳定系统

D.非因果非稳定系统

3．如题图所示的滤波器幅频特性曲线，可以确定该滤波器类型为（ B ）

A.低通滤波器 B.高通滤波器 C.带通滤波器 D.带阻滤波器

4．设某连续信号的最高频率为5kHz，采样后为了不失真的恢复该连续信号，要求采样频率至少为____Hz。( B )

A.5k B.10k C.2.5k D.1.25k

3??5．离散时间序列x(n)=cos(n-)的周期是( C )

78A.7 B.14/3 C.14 D.非周期

6．下列系统(其中y(n)是输出序列，x(n)是输入序列)

第6章 无限长单位脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计方法

第6章 无限长单位脉冲响应(IIR) 数字滤波器的设计方法6.1 引言

6.2 最小与最大相位延时系统和超前系统 6.3 全通系统

6.4常用模拟低通滤波器的设计方法6.5脉冲响应不变法 6.7双线性变换法 6.8设计IIR滤波器的频率变换法 6.9 Z平面变换法

第6章 无限长单位脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计方法

6.1 引言6.1.1 选频滤波器的分类 数字滤波器是数字信号处理的重要基础。在对信号的过滤、 检测与参数的估计等处理中, 数字滤波器是使用最广泛的线性系 统。 数字滤波器是对数字信号实现滤波的线性时不变系统。它 将输入的数字序列通过特定运算转变为输出的数字序列。因此， 数字滤波器本质上是一台完成特定运算的数字计算机。

第6章 无限长单位脉冲响应(IIR)数字滤波器的设计方法

由前面已经知道，一个输入序列x(n),通过一个单位脉冲响应为h(n)的线性时不变系统后，其输出响应y(n)为

y (n ) x(n ) h(n )

n

h( m) x ( n m)

将上式两边经过傅里叶变换，可得

Y (e j ) X (e j ) H (e j )式中，Y(e

数字信号处理课程总结

以下图为线索连接本门课程的内容：

xa(t)数字信号前置滤波器A/D变换器处理器D/A变换器AF（滤去高频成分）ya(t)x(n)

一、 时域分析

1． 信号

? 信号：模拟信号、离散信号、数字信号（各种信号的表示及关系） ? 序列运算：加、减、乘、除、反褶、卷积 ? 序列的周期性：抓定义

njwna、e?(n)（可表征任何序列）cos(wn??) u(n)、? 典型序列：、、RN(n)、

?x(n)??x(m)?(n?m)

m???特殊序列：h(n) 2． 系统

? 系统的表示符号h(n) ? 系统的分类：y(n)?T[x(n)]

线性：T[ax1(n)?bx2(n)]?aT[x1(n)]?bT[x2(n)] 移不变：若y(n)?T[x(n)]，则y(n?m)?T[x(n?m)] 因果：y(n)与什么时刻的输入有关 稳定：有界输入产生有界输出

? 常用系统：线性移不变因果稳定系统 ? 判断系统的因果性、稳定性方法 ? 线性移不变系统的表征方法：

线性卷积：y(n)?x(n)*h(n)

NMk差分方程： y(n)??ak?1y(n?k)??bk?0kx(n?k)

3． 序列信号如何得来？

xa(t)x(n)抽样

题目*****************

学生姓名: ***

学科专业: 电气工程及其自动化 指导教师: ***

摘 要 近年来，应用模电技术开发的电源在性能、质量和功能上无法满足人们的使用要求，但由于世界经济和部分行业的快速发展，变频电源的使用又十分的广泛，这使得有关行业的发展和技术进步受到了严重的影响。所以，对于更好的变频电源的研究有着极为重要的意义。

本文提出了基于DSP空间矢量变频电源，这种电源不仅可以降低电路的难易程度，而且还十分经济，性能上也十分可靠。为实现智能数字化的变频电源，本文以TMS320F2812芯片产生的脉宽调制的波形，该波再通过放大，然后用于IPM中的IGBT驱动，控制电源输出的电压和频率。

本文是以变频电源的逆变输出和数字控制方式为研究重点，先是对变频电源主电路的设计，逆变输出采用IPM模块，再是设计基于DSP的控制系统硬件电路，脉宽调制接口电路，A/D转换电路。最后，在完成整体的软件规划和设计流程。 该电源的性能、质量和功能均可达到人们的使用需求且不影响对其本身的系统升级。且非常的经济实用，大小、质量和消耗都极低，具备较高的安全性和可靠性。 设计中，参考了许多国内外资料，数字信号处理的变频电源的设计都

数字信号处理课程总结

以下图为线索连接本门课程的内容：

xa(t)数字信号前置滤波器A/D变换器处理器D/A变换器AF（滤去高频成分）ya(t)x(n)

一、 时域分析

1． 信号

? 信号：模拟信号、离散信号、数字信号（各种信号的表示及关系） ? 序列运算：加、减、乘、除、反褶、卷积 ? 序列的周期性：抓定义

njwna、e?(n)（可表征任何序列）cos(wn??) u(n)、? 典型序列：、、RN(n)、

?x(n)??x(m)?(n?m)

m???特殊序列：h(n) 2． 系统

? 系统的表示符号h(n) ? 系统的分类：y(n)?T[x(n)]

线性：T[ax1(n)?bx2(n)]?aT[x1(n)]?bT[x2(n)] 移不变：若y(n)?T[x(n)]，则y(n?m)?T[x(n?m)] 因果：y(n)与什么时刻的输入有关 稳定：有界输入产生有界输出

? 常用系统：线性移不变因果稳定系统 ? 判断系统的因果性、稳定性方法 ? 线性移不变系统的表征方法：

线性卷积：y(n)?x(n)*h(n)

NMk差分方程： y(n)??ak?1y(n?k)??bk?0kx(n?k)

3． 序列信号如何得来？

xa(t)x(n)抽样

第五章 微弱信号处理

5.1 微弱信号检测技术中气体浓度检测仪中的应用

微弱信号不仅意味着信号的幅度小，而且主要指被噪声淹没中的信号。为了检测被背景噪音淹没的信号，就需要分析噪声产生的原因和规律，研究被测信号的特点、相关性以及噪声的统计特性，以寻找出从背景噪声中检测有用信号的方法。因此，微弱信号检测技术的首要任务是提高信噪比。它不同于一般的检测技术，它注重的不是传感器的物理模型和传感原理、相应的信号转换电路和仪表实现方法，而是如何抑制噪声和提高信噪比。由于被测量的信号微弱，传感器的固有噪声、放大电路及测量仪器的固有噪声以及外界的干扰噪声往往比有用信号的幅度大得多，放大被测信号的过程同时也放大了噪声，而且必然还会附加一些额外的噪声，因此只靠放大是不能把微弱信号检测出来的。只有在有效地抑制噪声的条件下增大微弱信号的幅度，才能提取出有用的信号。

为了表征噪声对信号的淹没程度，引入信噪比SNR来表示，它指的是信号的有效值S与噪音的有效值N之比。

而评价一种微弱信号检测方法的优劣，经常采用两种指标：

一种是信噪改善比SNIR，它等于系统输出端的信噪比SNRo和系统输入段

SNRi之比。SNIR越大，表明系统抑制噪声的能力越强。

另一个指标是检测分辨率，指

通信原理 课件

第5章 使用MATLAB实现数字信号处理 本章主要内容如下：5.1 数字信号处理基本内容及相应的MATLAB 工具 5.2 信号通过系统的时域分析 5.3 信号通过系统的频域和Z域分析 5.4 滤波器设计 5.5 频谱分析

通信原理 课件

5.1 数字信号处理基本内容 及相应的MATLAB工具数字信号处理的基本内容通常分为两部分： 离散时间信号与系统分析 主要涉及离散时间信号与系统的时域、频域表示，以 及信号通过系统的时域、频域分析及其变换域分析。 MATLAB函数库中提供了filter, conv, convmtx, fft ,ifft, freqz, impz, zplane等与之相应的函数。 等 数字滤波器设计和谱分析 数字滤波器设计包括了无限冲激响应(IIR)和有限冲激 响应(FIR)滤波器设计，谱分析又可进一步分为线性 谱分析和非线性谱分析。MATLAB为此提供了多种成 熟算法的相应函数以及极为丰富的设计工具。

通信原理 课件

5.2 时域分析卷积，滤波，单位冲激响应

通信原理 课件

5.2.1 卷积 MATLAB提供 conv函数实现标准的一维信号卷积 : 例如，若系统h(n)为 >>h=[1 1 1] 输入序列x(