《数字信号处理教程——matlab释义与实现》(第2版)幻灯片-第一章》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数字信号处理教程——matlab释义与实现》(第2版)幻灯片-第一章（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1,数字信号处理教程 MATLAB释义与实现,陈怀琛编著,2,第一章 信号和信号处理,1.1 信号的分类 1.2 信号处理 1.3 信号采样和复原的一个实例 1.4 本书概貌的说明,3,1.1 信号的分类,按信号载体的物理特征，可分为电、磁、光、机械、热、声音等； 按信号中的自变量的数目分： 一维信号：如语言和音乐 二维信号：如黑白照片或地形图， 三维信号：如黑白电视图象， （彩色图像或电视是三个因变量，自变量同上）,4,信号的分类,按信号中自变量和因变量的取值特点分 连续时间（Continuous-TimeCT）信号： 自变量和因变量均连续取值,(自变量的连续称为连续时间，因变量的连续称为模
2、拟信号) 离散时间（Discrete-TimeDT）信号： 自变量离散，因变量仍连续取值 数字信号（Digital Signal）： 自变量和因变量均离散取值(因变量的离散称为数字信号),5,信号的分类,信号量化的方法 自变量的量化：等间隔采样，t=nT, n=0,1, T为采样周期，也即量化步长 因变量x的量化： 设量化步长为x，则量化公式为 对应的MATLAB语句(x为数组也适用) xq=round(x/deltax)*deltax; 其它取整函数有ceil,floor,fix等,6,由对模拟信号采样而产生离散信号x(n) 量化后信号xq的误差 绝对误差 e=xq-x 相对误差 rerro
3、r=(xq-x)./abs(x) 对大的数，量化造成的相对误差小；而对小的数，量化造成的相对误差大。,信号的分类,7,信号分类的例题,例1.1.1 设连续信号为 其中tf为终点时刻。若采样周期为0.5秒，求采样后的离散时间信号 MATLAB程序hc111,8,例1.1.1的MATLAB程序hc111,此程序分别描述了连续信号、离散信号和数字信号 dt=0.001; tf=6; t=0:dt:tf;% 建立自变量向量 xa=sqrt(t)+cos(t); % 原始的连续时间信号xa(t) T=0.5;n=0:tf/T;% 建立离散自变量向量 x=sqrt(n*T)+cos(n*T); % 离散时
4、间信号x(n) deltax=0.5; % deltax为x的量化步长 xq=round(x/deltax)* deltax;% 量化的数字信号xq 以下为绘图语句,9,例1.1.1 的图形,10,按照信号的来源来分 心电（ElectroCardioGraphyECG）信号： 脑电图（ElectroEncephaloGramEEG）信号 地震信号：它由岩石的自然运动、或人为的地下爆炸等产生。 发动机振动信号： 语言信号： 音乐信号： 统计数据： 等等,信号的分类,11,心电图信号：,心电图主要分析它的时域特性：常用的特征点有： P波； Q波； R波； S波； T波； 延续时间较长的波还要细分。
5、如T1,T2,波,12,1.2 信号处理,信号的时域分析处理：如 分析心电路中各波形特征， 从雷达回波信号提取和分析目标参数 信号的频域分析处理：如 分析脑电波信号的频谱来判断大脑的活动 分析音乐信号的频谱 滤波器设计：如 设计模拟滤波器和数字滤波器,13,把模拟信号作为数字信号 进行处理的基本框图,将模拟信号用数字方法进行处理的框图如下： 模拟信号 xa(t)经预滤波，A/D变换，变成数字信号x(n)； 用数字方法进行处理；得到数字信号y(n) 作D/A变换，再平滑滤波，变回模拟信号ya(t) ； 用图中五个方框完成对模拟信号的处理。,14,数字信号处理的优越性,1) 灵活性 2) 高精度和
6、高稳定性 3) 便于开发和升级 4) 便于大规模集成 5）功能强,15,1.3 信号采样和复原的实例,Windows录音机的界面 Windows录入的大家好声音信号,16,声音信号文件的格式和参数,17,声音文件格式选择,18,用MATLAB分析WINDOWS声音文件,%读入文件上的变量x: x,Fs,Nbits=wavread(dajiahao); %分析变量x的长度，取样频率和位数 size(x), Fs,Nbits %恢复变量x的声音：sound(x,22050) %画出变量x的曲线：plot(x) %分析x的若干样本点的值：x(15120:15124) %用MATLAB保存变量x：sa
7、ve dajiahao x,19,1.4 本书概貌的说明,对“数字信号处理”内涵的两种理解方法： 1。研究对“数字信号”进行处理的理论和技术;限定的研究对象是“数字信号”。 2。研究用“数字”方法来“处理信号”的理论和技术;限定的研究方法是“数字技术”。 我们认为第二种理解比较恰当。它比第一种含义覆盖的领域宽，消除了盲区。因为自然界大多数信号是模拟的。用数字技术来研究它们是本课程的主要任务。为此本书中在这方面加了不少篇幅。,20,关于MATLAB语言,本书提供的程序集有： 例题程序约120个，放在exampdsp子目录下； 自编的子程序28个，放在subrtdsp子目录下； 演示程序28个，放
8、在demodsp子目录下；(读者不必读懂） 读者应把这几个程序库放到MATLAB的搜索路径上 下载程序的网址为：http:/，,21,关于MATLAB语言,在学习本课之前，读者应先学过和用过MATLAB语言，而不是在学习本课时边学边用。不然，在使用本教材的时候，会感到困难。因为本书不只把MATLAB作为计算工具，在讲解许多概念时，是用MATLAB语言来概括其思路的。 如果没有学过MATLAB, 应急学习可参阅下两本书之一的“语言篇“MATLAB入门： MATLAB及其在理工课程中的应用指南（第2版），西安电子科技大学出版社，2004年9月 MATLAB及在电子信息课程中的应用（第2版），电子工
9、业出版社，2003年7月,22,学习MATLAB的参考书籍1,MATLAB及其在理工课程中的应用指南(第2版) “语言篇” 西安电子科技大学出版社,2004.10 第一篇：语言篇 第二篇：应用篇 第五章：在高等数学中应用 第六章：在普通物理中应用 第七章：在力学机械中应用 第八章：在电工电子中应用 第九章：在信号系统中应用,23,学习MATLAB的参考书籍2,MATLAB及在电子信息课程中的应用 (第2版) “语言篇”, 电子工业出版社,2003.7 第一篇：语言篇 第二篇：应用篇 第五章：在电路原理中应用 第六章：在信号与系统中应用 第七章：在数字信号处理中应用 第八章：在自动控制原理中应用 第九章：MATLAB工具箱简介,24,本书的组成,第一章 信号和信号处理 第二章 时域中的离散信号和系统 第三章 离散信号的两种傅立叶变换 第四章 信号频谱的高效计算 第五章 变换域中离散线性系统 第六章 数字滤波器结构 第七章 FIR滤波器的设计 第八章 IIR滤波器的设计 第九章 综合应用,
