数字信号处理的流程
目錄
前言
1、模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號,再轉(zhuǎn)換回來的過程
2、模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號
2.1 采樣
2.2 實(shí)例
3、如何把數(shù)字信號恢復(fù)成模擬信號
3.1信號變換過程中的頻譜(傅里葉變換)
3.2把數(shù)字信號恢復(fù)成模擬信號
3.2.1 理想恢復(fù)
3.2.2 實(shí)際恢復(fù)
4、數(shù)字信號處理整個(gè)過程
前言
數(shù)字信號處理,曾經(jīng)認(rèn)為是一門無關(guān)緊要的課,到現(xiàn)在卻發(fā)現(xiàn)是如此的重要,而且有意思。相比傳統(tǒng)的軟件編程,數(shù)字信號處理不僅講究邏輯思維,而且需要過關(guān)的數(shù)學(xué)技能。將數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化為程序?qū)崿F(xiàn),這的確是一門有意思的學(xué)問--“算法”。
1、模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號,再轉(zhuǎn)換回來的過程
本文討論的是數(shù)字信號處理的過程,不過我覺得從“模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號,再轉(zhuǎn)換回來的過程”引入更好。就是一個(gè)模擬信號,你把它轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號,然后盡可能與原始信號接近的恢復(fù)。這里剛開始不涉及對轉(zhuǎn)換而來的數(shù)字信號處理的詳細(xì)論述。
M:上圖的整個(gè)過程,關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是ADC采樣和DAC還原,要求它們的精度相同,更重要的是轉(zhuǎn)換頻率相同。
2、模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號
2.1 采樣
M:實(shí)際上就是以Fs(1/T)的采樣脈沖進(jìn)行采樣,得到離散信號,然后量化(這樣才能存儲到數(shù)字存儲器中),得到數(shù)字信號。
2.2 實(shí)例
3、如何把數(shù)字信號恢復(fù)成模擬信號
3.1信號變換過程中的頻譜(傅里葉變換)
M:采樣后的信號頻譜是以采樣頻率的周期(=2*pi/T)進(jìn)行周期延拓的,可以只取一個(gè)周期(-pi/T,pi/T)來觀察其頻譜特性。
3.2把數(shù)字信號恢復(fù)成模擬信號
3.2.1 理想恢復(fù)
原始信號
采樣并轉(zhuǎn)化后的數(shù)字信號
理想濾波器濾波(1.5.9式的實(shí)現(xiàn)過程)
最終還原后的信號
M:理論上,滿足采樣定理采樣得到的數(shù)字信號,忽略量化誤差,經(jīng)過理想低通濾波器的濾波,能過無誤差的恢復(fù)(完全恢復(fù))原始信號。但實(shí)際上,有量化誤差,而且理想低通濾波器是不存在的(非因果系統(tǒng)),所以需要找到能夠逼近理性低通濾波器的可行方案。
3.2.2 實(shí)際恢復(fù)
零階保持器的單位沖擊響應(yīng)(DAC的單位沖擊響應(yīng))
零階保持器的頻率特性(理想低通濾波器的一種逼近方式)
零階保持器對一個(gè)數(shù)字信號的恢復(fù)過程
4、數(shù)字信號處理整個(gè)過程
參考教材: 西電出版的《數(shù)字信號與處理》第三版
總結(jié)
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