数字信号处理（DSP）
浏览次数：1381次 最近更新：2019-07-10 10:00:54
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《数字信号处理》这门课介绍的是：将事物的运动变化转变为一串数字，并用计算的方法从中提取有用的信息，以满足我们实际应用的需求。
中文全称：数字信号处理
英文全称：Digital Signal Processing
简称：DSP
《数字信号处理》这门课介绍的是：将事物的运动变化转变为一串数字，并用计算的方法从中提取有用的信息，以满足我们实际应用的需求。
本定义来自《数字信号处理》杨毅明著，由机械工业出版社2012年发行。
大部分信号的初始形态是事物的运动变化，为了测量它们和处理它们，先要用传感器把它们的特征转换成电信号，等到这些电信号处理完后，再把它们转变为我们能看见、能听见或能利用的形态。
数字信号处理前后需要一些辅助电路，它们和数字信号处理器构成一个系统。图1是典型的数字信号处理系统，它由7个单元组成。
图1 数字信号处理系统
初始信号代表某种事物的运动变换，它经信号转换单元可变为电信号。例如声波，它经过麦克风后就变为电信号。 又如压力，它经压力传感器后变为电信号。电信号可视为许多频率的正弦波的组合。
低通滤波单元滤除信号的部分高频成分，防止模数转换时失去原信号的基本特征。模数转换单元每隔一段时间测量一次模拟信号，并将测量结果用二进制数表示。
数字信号处理单元实际上是一个计算机，它按照指令对二进制的数字信号进行计算。例如，将声波信号与一个高频正弦波信号相乘，可实现幅度调制。实际上，数字信号往往还要变回模拟信号，才能发挥它的作用。例如，无线电是电磁波通过天线向外发射的，这时的电磁波只能是模拟信号。
图2 数模转换的原理
数模转换单元将处理后的数字信号变为连续时间信号，这种信号的特点是一段一段的直线相连，如图2所示，有很多地方的变化不平滑。例如，调制后的数字信号，变成模拟信号后才能送往天线，通过天线就可以向外发射了。低通滤波单元有平均的作用，不平滑的信号经低通滤波后，可以变得比较平滑。
平滑的信号经信号转换单元后，就变成某种物质的运动变化。例如扬声器，它可将电波变为声波。又如天线，它可将电流变为电磁波。电磁波是一种互相变化的电场和磁场，可以在空间中以波的形式快速移动。
图3 五个单元的数字信号处理系统
若只考虑电信号的处理过程，数字信号处理系统可看作由五个单元组成，如图3所示。
如果把低通滤波和模数/数模转换看作一个单元，则数字信号处理也可看作由三个单元组成。
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