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什么是信号处理

03月07日 编辑 39baobao.com

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在我们的周围存在着为数众多的"信号"。如:从茫茫宇宙中的天体发出的微弱电波信号,移动电话发出的数字信号等,这些都属于我们直接感觉不到的信号,还有诸如交通噪音、人们说话声以及电视图象等人们能感觉到的各种各样的信号。这些众多的信号中,有的是含有有用信息的信号,有的只是应当除掉的噪音。所谓"信号处理",就是要把记录在某种媒体上的信号进行处理,以便抽取出有用信息的过程,它是对信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程的统称。 信号处理的目的是:削弱信号中的多余内容;滤出混杂的噪声和干扰;或者将信号变换成容易处理、传输、分析与识别的形式,以便后续的其它处理。 下面的示意图说明了信号处理的概念。 人们最早处理的信号局限于模拟信号,所使用的处理方法也是模拟信号处理方法。在用模拟加工方法进行处理时,对"信号处理"技术没有太深刻的认识。这是因为在过去,信号处理和信息抽取是一个整体,所以从物理制约角度看,满足信息抽取的模拟处理受到了很大的限制。 随着数字计算机的飞速发展,信号处理的理论和方法也得以发展。在我们的面前出现了不受物理制约的纯数学的加工,即算法,并确立了信号处理的领域。现在,对于信号的处理,人们通常是先把模拟信号变成数字信号,然后利用高效的数字信号处理器(DSP: Digital Signal Processor)或计算机对其进行数字信号处理。 那么,如何进行数字信号处理呢?一般地讲,数字信号处理涉及三个步骤:

(一) 模数转换(A/D转换):把模拟信号变成数字信号,是一个对自变量和幅值同时进行离散化的过程,基本的理论保证是采样定理。

(二) 数字信号处理(DSP):包括变换域分析(如频域变换)、数字滤波、识别、合成等。

(三) 数模转换(D/A转换):把经过处理的数字信号还原为模拟信号。通常,这一步并不是必须的。 作为DSP的成功例子有很多,如医用CT断层成像扫描仪的发明。它是利用生物体的各个部位对X射线吸收率不同的现象,并利用各个方向扫描的投影数据再构造出检测体剖面图的仪器。这种仪器中FFT(快速傅里叶变换)起到了快速计算的作用。以后相继研制出的还有:采用正电子的CT机和基于核磁共振的CT机等仪器,它们为医学领域作出了很大的贡献。

数字信号处理系统的基本原理及特点要详细一点的介绍

谁说学术方面不行?这本身是个伪命题。不是行不行,是上的人行不行。据我所知,牛人还是很多的。

回答楼主的疑问。

数字信号处理是将信号以数字方式表示并处理的理论和技术。数字信号处理与模拟信号处理是信号处理的子集。 数字信号处理系统的优点:体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理。

随着大规模集成电路以及数字计算机的飞速发展,加之从60年代末以来数字信号处理理论和技术的成熟和完善,用数字方法来处理信号,即数字信号处理,已逐渐取代模拟信号处理。 随着信息时代、数字世界的到来,数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。

数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域,这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域,这是通过数模转换器实现的。

数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器(DSP)和专用集成电路(ASIC)等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点,这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。

数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT),是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化,从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT),FFT的出现大大减少了DFT的运算量,使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。

希望对你有用~

数字信号处理在工业自动化中的应用有哪些

随着半导体技术的发展,可编程逻辑器件在结构、工艺、集成度、功能、速度和灵活性等方面有了很大的改进和提高,从而为高效率、高质量、灵活地设计数字系统提供了可靠性。CPLD或FPGA技术的出现,为DSP系统的设计又提供了一种崭新的方法。利用CPLD或FPGA设计的DSP系统具有良好的灵活性和极强的实时性。同时,其价格又可以被大众接受。由于乘法器在数字信号处理系统中具有广泛的应用,所以本文以乘法器的处理系统中具有广泛的应用,所以本文以乘法器的设计为例,来说明采用可编程逻辑器件设计数字系统的方法。如果想使系统具有较快的工作速度,可以采用组合逻辑电路构成的乘法器,但是,这样的乘法器需占用大量的硬件资源,因而很难实现宽位乘法器功能。本文这种用于序逻辑电路构成的乘法器,既节省了芯片资源,又能满足工作速度及原理的要求,因而具有一定的实用价值。

2、系统构成 该乘法器通过逐项移位相加来实现乘法功能。它从被乘数的最低开始,若为1,则乘数左移后再与上一次的和相加;若为0,左移后与0相加,直到移到被乘数的最高位。图1是该乘法器的系统组成框图。该控制模块的STAR输入有两个功能:第一个功能是将16位移位寄存器清零和被乘数A[7…0]向8位移位寄存器加载;第二个功能为输入乘法使能信号。乘法时钟信号从CLK输入,当被乘数加载于8位移位寄存器后,它由低位到高位逐位移出,当QB=1时,选通模块打开,8位乘数B[8…0]被送入加法器,并与上一次锁存在16位锁存器中的高8位相加,其和在下一个时钟上升沿被锁存到锁存器内;当QB=0时,选通模块输出为全0。如此循环8个时钟脉冲后,由控制模块控制的乘法运算过程自动中止。

该乘法器的核心元件是8位加法器,其运算速度取决于时钟频率。...

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