基本上算是沒(méi)怎么學(xué)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理這門課,因?yàn)楸究频臅r(shí)候,專業(yè)方向用不上,現(xiàn)在沒(méi)法子了,專業(yè)使然,只能自己自學(xué)了,但是我又不知道該從何學(xué)起,就買了一本現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理,結(jié)果發(fā)現(xiàn)人家把第一章基礎(chǔ)知識(shí)給刪了,這我就斯巴達(dá)了。。。所以就又搞了本綠皮的,先跟著這本書學(xué)。
?首先,先看一下什么是信號(hào)、系統(tǒng)以及信號(hào)處理:
我們把信號(hào)定義成隨著空間、時(shí)間或者其他自變量而變化的物理量,在數(shù)學(xué)上一個(gè)信號(hào)被描述為一個(gè)或和幾個(gè)變量的函數(shù),如:、描述了兩個(gè)型號(hào),一個(gè)是線性變化,另一個(gè)是二次方變化,像這種純粹是準(zhǔn)確數(shù)學(xué)定義的信號(hào),我覺(jué)得可能是模擬的時(shí)候會(huì)多一些,但是,事實(shí)上,很多信號(hào)的函數(shù)關(guān)系是為止的,或者說(shuō)是太復(fù)雜。
系統(tǒng)可以定義成對(duì)某個(gè)信號(hào)進(jìn)行某種操作的一臺(tái)物理設(shè)備;
當(dāng)一個(gè)信號(hào)經(jīng)過(guò)一個(gè)系統(tǒng)的時(shí)候,我們就說(shuō)已經(jīng)對(duì)這個(gè)信號(hào)進(jìn)行了處理,一般來(lái)說(shuō)系統(tǒng)由對(duì)其對(duì)信號(hào)所執(zhí)行的操作來(lái)表征,比如說(shuō),操作是線性的,那就是線性系統(tǒng),非線性的那就是非線性系統(tǒng)。
## 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的基本組成:
我們遇到的大多是信號(hào)都是自然模擬信號(hào),也就是說(shuō),信號(hào)是連續(xù)變量的函數(shù),這些連續(xù)變量通常會(huì)在一個(gè)連續(xù)范圍內(nèi)取值,這類信號(hào)可以直接被合適的模擬系統(tǒng)處理,以改變信號(hào)的特征或者提取有用信息。
模擬信號(hào)處理可以這樣表示:

但是,模擬信號(hào)很難處理,所以轉(zhuǎn)向了使用數(shù)字信號(hào)處理,要執(zhí)行數(shù)字處理,就要在模擬信號(hào)和數(shù)字處理器之間設(shè)計(jì)一個(gè)接口,一般稱之為(A/D)轉(zhuǎn)換器,輸入的是模擬信號(hào),輸出的是數(shù)字信號(hào),那么要將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)也很簡(jiǎn)單,用(D/A)轉(zhuǎn)換器:

好了,至于數(shù)字信號(hào)處理,他優(yōu)劣點(diǎn)我們就不說(shuō)了,不好的話,就沒(méi)人會(huì)去研究數(shù)字信號(hào)處理了,對(duì)不對(duì)。
好了,閑話不說(shuō)了,來(lái)看一下信號(hào)的分類:
我們?cè)谔幚硇盘?hào)或者分析系統(tǒng)對(duì)信號(hào)的響應(yīng)時(shí)所采用的方法,主要是依賴于信號(hào)的特征屬性,所以,在信號(hào)處理中的任何研究調(diào)查都應(yīng)該始于特定應(yīng)用中的信號(hào)分類.
1、多通道信號(hào)和多維信號(hào)
在一些應(yīng)用中,信號(hào)是由多個(gè)信源和多個(gè)傳感器生成的,這樣的信號(hào)是可以用矢量形式一i表示的,就局最簡(jiǎn)單的例子,地震信號(hào):他包括了P波、S波、面波等,而如果我們把?代表第k個(gè)傳感器所發(fā)出的電信號(hào),那么我們就可以把信號(hào)集用矢量S表示:
?
這樣的信號(hào)就是多維信號(hào)(但似乎他只有一個(gè)自變量)
但是如果從自變量的角度出發(fā),就是另外的一種說(shuō)法了:?jiǎn)蝹€(gè)自變量的,那就是一維信號(hào),多個(gè)自變量的,那就是多維信號(hào),就比如說(shuō):信號(hào),他只有一個(gè)自變量,那他就是一維信號(hào),而信號(hào),他有三個(gè)自變量,那他就是三維信號(hào),從自變量角度理解的話,我覺(jué)得好一些。
2、連續(xù)的時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)
這個(gè)實(shí)際上是取決于自變量的特征和取值,但我覺(jué)得,自變量他就不一定必須是時(shí)間,也可以是空間,但是,先從時(shí)間來(lái)看:信號(hào)是可以分成四類的:
(1)連續(xù)時(shí)間信號(hào):
每一個(gè)時(shí)間值上有定義且在一個(gè)連續(xù)的區(qū)間[A,B]內(nèi)取值,A和B不用管,只要是A<B,不違反數(shù)學(xué)規(guī)律就行,這些信號(hào)在數(shù)學(xué)上是可以有一個(gè)連續(xù)變量的函數(shù)表述,比如說(shuō),有個(gè)信號(hào):
(2)離散時(shí)間信號(hào):
定義在某些特定的時(shí)間值上,這些時(shí)間點(diǎn)不需要是等距離(但一般都會(huì)去取等距離的間隔,因?yàn)檫@樣方便計(jì)算),和上面的那個(gè)信號(hào)用于,只不過(guò)這次我們不再讓t連續(xù)變化,而是這個(gè)樣子:
這下就變成了離散的時(shí)間信號(hào)

?都是一個(gè)函數(shù)表達(dá)式,但是連續(xù)的和離散的做出來(lái),區(qū)別的效果非常明顯了。
實(shí)際上,在應(yīng)用中,離散時(shí)間信號(hào)是可以通過(guò)兩種方式出現(xiàn)的:
(1)、在離散時(shí)間點(diǎn)上選擇模擬信號(hào)值,這一過(guò)程就被稱為采樣,在規(guī)則的時(shí)間間隔上采取的所有測(cè)量手段都可以提供離散的時(shí)間信號(hào)
(2)、通過(guò)在一段時(shí)間內(nèi)積累某個(gè)變量,也可以生成離散時(shí)間信號(hào)。
3、連續(xù)值信號(hào)和離散值信號(hào)
聯(lián)系時(shí)間信號(hào)或者離散時(shí)間信號(hào)的值可以是連續(xù)的或者是離散的。
如果一個(gè)信號(hào)在一個(gè)有限或者無(wú)限范圍內(nèi)取所有可能的值,那就可以稱之為連續(xù)值信號(hào),
如果信號(hào)只在可能取值的有限集上取值,就稱之為離散值信號(hào),一般來(lái)說(shuō),這些信號(hào)都是等距的,所以可以表達(dá)為兩個(gè)連續(xù)值之間距離的整數(shù)倍。
具有離散值的離散時(shí)間信號(hào)稱為數(shù)字信號(hào)。
我們要對(duì)一個(gè)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字處理,那么這個(gè)信號(hào)在時(shí)間上必須是離散的,而且取值也必須是離散的,如果信號(hào)以模擬形式出現(xiàn),那就要現(xiàn)在離散的時(shí)間點(diǎn)上對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行采樣,進(jìn)而得到離散時(shí)間信號(hào),然后再把其數(shù)值量化到某個(gè)離散值集上,以便于將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)。
將連續(xù)信號(hào)轉(zhuǎn)化為離散值信號(hào)的過(guò)程稱為量化,基本上就是一個(gè)近似過(guò)程,量化可以只通過(guò)四舍五入和截?cái)鄟?lái)完成。
4、確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)
對(duì)信號(hào)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析的時(shí)候,要知道清號(hào)本身具有的數(shù)學(xué)表達(dá)式,這種數(shù)學(xué)描述通常被稱為信號(hào)模型:
任何一種可以被一個(gè)顯示數(shù)學(xué)表達(dá)式、數(shù)據(jù)表或者一個(gè)定義好的規(guī)則所描述的信號(hào),就是確定性信號(hào),也就是說(shuō),通過(guò)數(shù)學(xué)表達(dá)式,我們可以準(zhǔn)確的計(jì)算得到其過(guò)去和未來(lái)的所有取值,不存在不確定性。
隨機(jī)信號(hào)恰恰和確定性信號(hào)相反,一句話就是捉摸不透,沒(méi)法子用數(shù)學(xué)公式顯式表達(dá)到一個(gè)合理精度,或者就是,模型太復(fù)雜,沒(méi)有任何實(shí)際的使用價(jià)值。文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-434032.html
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