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數字信號處理(DSP) 歷史版本
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《數字信號處理》這門課介紹的是:將事物的運動變化轉變為一串數字,并用計算的方法從中提取有用的信息,以滿足我們實際應用的需求。
中文全稱
數字信號處理
英文全稱
Digital Signal Processing
簡稱
DSP
《數字信號處理》這門課介紹的是:將事物的運動變化轉變為一串數字,并用計算的方法從中提取有用的信息,以滿足我們實際應用的需求。
本定義來自《數字信號處理》楊毅明著,由機械工業出版社2012年發行。
大部分信號的初始形態是事物的運動變化,為了測量它們和處理它們,先要用傳感器把它們的特征轉換成電信號,等到這些電信號處理完后,再把它們轉變為我們能看見、能聽見或能利用的形態。
數字信號處理前后需要一些輔助電路,它們和數字信號處理器構成一個系統。圖1是典型的數字信號處理系統,它由7個單元組成。 

圖1 數字信號處理系統

圖1 數字信號處理系統

初始信號代表某種事物的運動變換,它經信號轉換單元可變為電信號。例如聲波,它經過麥克風后就變為電信號。 又如壓力,它經壓力傳感器后變為電信號。電信號可視為許多頻率的正弦波的組合。

低通濾波單元濾除信號的部分高頻成分,防止模數轉換時失去原信號的基本特征。模數轉換單元每隔一段時間測量一次模擬信號,并將測量結果用二進制數表示。
數字信號處理單元實際上是一個計算機,它按照指令對二進制的數字信號進行計算。例如,將聲波信號與一個高頻正弦波信號相乘,可實現幅度調制。實際上,數字信號往往還要變回模擬信號,才能發揮它的作用。例如,無線電是電磁波通過天線向外發射的,這時的電磁波只能是模擬信號。

圖2 數模轉換的原理

圖2 數模轉換的原理

數模轉換單元將處理后的數字信號變為連續時間信號,這種信號的特點是一段一段的直線相連,如圖2所示,有很多地方的變化不平滑。例如,調制后的數字信號,變成模擬信號后才能送往天線,通過天線就可以向外發射了。低通濾波單元有平均的作用,不平滑的信號經低通濾波后,可以變得比較平滑。
平滑的信號經信號轉換單元后,就變成某種物質的運動變化。例如揚聲器,它可將電波變為聲波。又如天線,它可將電流變為電磁波。電磁波是一種互相變化的電場和磁場,可以在空間中以波的形式快速移動。

圖3 五個單元的數字信號處理系統

圖3 五個單元的數字信號處理系統

若只考慮電信號的處理過程,數字信號處理系統可看作由五個單元組成,如圖3所示。

如果把低通濾波和模數/數模轉換看作一個單元,則數字信號處理也可看作由三個單元組成。

關鍵詞:模擬信號數模轉換

參考信息

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最近更新:2019-07-10 10:00:54

創建者:呂媛

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