信号处理笔记
________李旭涛目录
信号处理笔记_李旭涛 (1)
第一章：采样与重建 (3)
1.0信号处理主要过程： (3)
1.1介绍： (3)
1.2 模拟信号的回顾： (3)
1.3采样： (4)
1.5.3实际抗混叠滤波器 (5)
1.6模拟重建 (6)
1.7 DSP系统的基本组成部分 (9)
第二章：量化 (9)
2.1 量化处理 (9)
第三章、离散系统 (11)
1、离散时间傅里叶变换： (11)
2、信号在时域的特性和在频域的特性之间对应关系： (12)
第四章、数字谱分析 (13)
一、数字谱分析-------第一讲 (13)
二、数字谱分析－第二讲 (17)
第五章、数字滤波器 (26)
一、数字滤波器第一讲 (26)
二、数字滤波器第二讲： (33)
第一章：采样与重建
1.0信号处理主要过程
1）模拟信号转化为数字信号；
2）对模拟信号进行采样；
3）信号重建；
4）数字信号处理系统的基本组成部分。
1.1介绍
1）A/D转换：
①采样（一般都只讨论等间隔抽样）；
②量化（用有限字长的数字量逼近模拟量的过程）；
③编码（将已经量化的数变成二进制数码）；
2）DSP
3）重新转化为模拟量（重建）
1.2 模拟信号的回顾
*
*模拟角频率用Ω表示。
*傅里叶变换和拉普拉斯变换的不同：
傅里叶：S=j x(t) （在jΩ轴上的拉斯变换）
拉普拉斯：S=+jΩx(t) （衰减因子要保证绝对可积）
PS：
*傅里叶变换是将连续的时间域信号转变到频率域；它可以说是拉普拉斯变换的特例，l拉普拉斯变换是傅里叶变换的推广，存在条件比傅里叶变换要宽，是将连续的时间域信号变换到复频率域（整个复平面，而傅里叶变换此时可看成仅在jΩ轴）；z变换则是连续信号经过理想采样之后的离散信号的拉普拉斯变换，再令z=e^sT时的变换结果（T为采样周期），所对应的域为数字复频率域，此时数字频率ω=ΩT。
*信号与系统最基本的信号:单位冲激信号和复指数信号
*时域卷积对应频域的相乘, 时域相乘对应频域的卷积的1/2π。
*一个重叠信号通过一个线性系统：
*从频谱看没有改变频率成分，只是改变幅度和相位。
*脉冲序列的傅里叶变换：P（t）=
*采样采用脉冲序列卷积x(t)*=x(t-T),实现频谱的搬移
1.3采样
*模数编码过程：
*模拟信号脉幅调制（采样）量化编码（双极性和单极性）
1.3.1经典采样定理：fs>=2fmax ；
*首先对时域进行时限，在频域实现周期性延拓，要保证频谱搬移后不能混叠，即信号可以恢复，则需满足fs>=2fmax。
*Nyquist区间[-fs/2，fs/2]
*采样频率越低，采样点越多，信号保存的越好，但是采样频率主要有两个限制：
a.采样频率越高，系统本振频率越高,对硬件的要求越高，成本越高；
b.采样频率越高，高频干扰越大。
1.3.2 理想抗混叠滤波（门函数）
原因：多数信号为非带限信号，因此需要在采样之前对信号进行低通滤波。
条件：fmax <= fs/2；
理想低通滤波：为非因果系统，物理不可实现；
1.5.3实际抗混叠滤波器
1）系统对应得单位冲激响应为一个因果信号（sinc函数）
2）滤除了f>fc的高频分量（fc为信号频率，限制了带宽，目的是抗混叠）
3）阻带fstop = fs（采样频率）-fpass（截止频率）；
4）均衡滤波：
其中：系统频率响应：
滤波器衰减倍数：A(f)=-20|H（f）/H（）|，其中为中心频率。
如下图：
*抗混叠滤波器一般是指低通滤波器
*物理可实现的抗混叠滤波器都是包括三个带的（截止带stop，通带pass，过渡带transition）1.6模拟重建
实现数模转换（D/A）
阶梯重建
阶梯重建系统函数h（t）：
从时域看：
从频域：
*阶梯保持滤波器：输入数字信号，输出模拟信号
*时限信号经过傅里叶变换之后的信号不是带限信号，另外，带限信号是指频率有限的信号，带限的说法是对于傅里叶变换后的结果所说的。
*时限信号一定不带限，带限信号一定不时限。
1.6.1理想重建
采样用尽了所有的点。
理想重建滤波信号H（f）：
时域为一sinc函数。
1.6.2阶梯重建：
采用的信号：
信号对应频域:
1.6.3抗虚影滤波器（anti-image）
滤波效果：
滤波器为低通滤波器，作用是使信号在时域变得更加平滑；同样需要进行均衡滤波。
1.7 DSP系统的基本组成部分
一个低通模拟滤波器，对信号进行带限，使采样的时候信号频率落在Nyquist区间；
进行A/D转换，采样&量化；
数字信号处理器；
D/A转换，进行阶梯重建，然后一个均衡数字滤波器进行均衡滤波；
由一个低通滤波器（抗虚影）来完成信号阶梯重建的最后处理，除去一些在采样过程中产生的高频成分，使信号在时域表现更加平滑。
第二章：量化
2.1 量化处理
1)量化过程：模拟信号—抽样—保持—量化与编码
量化宽度：Q=R/R为量化范围，B为量化的位数。有限字长，故会产生有限字长误差
2)量化方式
双极性量化：
*****产生舍入误差
单极性量化：
********产生截尾误差
3）量化误差分析
量化误差
其中
由于均值为零，因此无法用来表征量化误差，我们用均方根值来表征：
第三章、离散系统
1、离散时间傅里叶变换
1.1、回顾：一组对象：信号与系统；两组平行：连续和离散（强调了定义域的不同）；两
种手段：时域和频域（强调了周期与非周期，离散与连续的对应关系）
1.2、CFS 和DFS 的区别：DFS 是一个有限项级数，系数具有周期性，这是由于自变
量
,
21[]j
kn N
k n N a x n e
N π
-=<>
=
∑
若n 不是属于[0,N],也可以表示为（+kN ），其
中，则明显可知频谱是周期的，即系数是周期的。CFS 由于自变量定义域
为R ，系数为非周期。
1.3、离散频率：对离散时间信号的有效频率只有2π的区间，且在w=2k π处对应最低频率，
在w=2k π+π对应最高频率。
1.4、非周期离散时间信号傅里叶变换：
ωπ
ωπωd e e X n x n j j ?
=
2)(21][、
∑∞
∞
--=n j j e n x e X ωω
][)(
前式表明离散时间序列可以分解为频率在2π区间上分布的、幅度为 ωπωd e X j )(21
的复指数
分量的线性组合。
1.5、周期信号的傅里叶变换
2、信号在时域的特性和在频域的特性之间对应关系：
时域的周期性对应频域的离散性；
时域的非周期性对应频域的连续性；
时域的离散性对应频域的周期性；
时域的连续性对应频域的非周期性。
*时间和频率的对偶性关系：
*乘积和卷积的关系：常用来简化卷积和乘积的计算
*抽样与延拓的对偶性关系：（本段由谷歌得来）
*信号的稳定性决定于其绝对可积
第四章、数字谱分析
一、数字谱分析-------第一讲
1.连续时间信号与离散时间信号
1）强调区别在于定义域；
2）采样周期Ts=1/fs，采样角频率ws=2πfs.
3） t=nT ； 4） 采样过程：
（时域的卷积造成频域的周期性延拓） 采样后的信号和原始信号之间满足：
经量化离散化后有：
（仍是一个模拟信号）
Nyquist 采样定理：若
是一个带限信号（一般为非带限，要进行预滤波），其最高频率
为 ，那么只要采样的频率 就可以实现信号无失真的恢复。
2.离散信号的谱分析
2.1无法计算一个无限长序列的原因：
① 无限长，实际计算不可能； ②角频率w 为连续量。
要能够由部分信号样本来计算DTFT ，便产生窗口傅里叶变换（有限长序列的DTFT ）：
2.2窗截产生的影响：
①降低了频率分辨率，也称为物理分辨率； ②造成频率的泄漏。
以上只解决了将离散时间信号截取为有限长度为L 的信号，但w 还是一个连续量，因此有必要对频率w 进行采样，离散傅立叶变换（DFT ）由此产生。 离散傅立叶变换DFT ： 设是 一个长度为L 的有限长序列， 的N 点DFT ：
反变换：
()()()()()()()?a a a a n n x t x t p t x t t nT x nT t nT δδ∞
∞
=-∞=-∞
==-=-∑
∑
()()
a a t nT x t x nT ==[]()d a x n x nT =2s M
ωω≥2M M
f ωπ=0
()[]L j j n L d n X e x n e ω
ω-==∑
[]x n []x n {
}210()[][]N j kn
N
n X k DFT x n x n e π--===∑
()N L ≥()()210
1[]N j kn N k x n IDFT X
k X k e
N
π-===
????∑()10
1N kn
N
k X k W N
--==
∑,,1,0=N
n
1） w 在周期2π内作N 点的采样，采样间隔为1/N ；
2） N 对DFT 的影响：N 越大频域采样点的个数越多，但不是越多越好。 3） L 是窗的长度，L>=2π/
如何解决两个问题：1）提高物理分辨率；2）在频域采样产生的频率损失如何解决。
3模拟频率与数字频率：
3.1数字频率和模拟频率关系：
连续时间信号 通过采样转换为离散时间信号 后，对应于连续时间信号的模拟角频率 和对应于离散时间信号数字角频率 之间满足关系 （推断：t=nT ，连续Ω=2π/NT ，=2π/N ，因此ΩT 。）
由上式可知：
令 则有 无量纲（对应数字化）
fs>=2fd 可得) 因此，数字频率实际上是模拟频率和采样频率的比值。 *模拟频率f ：每秒经历多少个周期，单位Hz ，即1/s ； 模拟角频率Ω：每秒经历多少弧度，单位rad/s ； 数字频率w ：每个采样点间隔之间的弧度，单位rad
*时域上离散化可能会造成频域上的混叠，同理，频域上的离散化也可能会造成时域上的混叠。 *窗口傅里叶变换会造成的影响：降低物理分辨率和造成频率的泄漏 *窗函数是有限长序列，其频率分量是离散的，频率有限长。
3.2问题
取值可为[0,1]之间的有理数，很多时候不是整数，用它来表示一个数字频率太麻烦，
能否用另外的一个量值来表示？
=2π/N*k ，又有=2πfd ，则有fd=k/N ，因此可以用k 来表征频率fd ，k 的取值范围为[1,N-1].
()a x t /s
T f ωω
Ω==[]d x n ΩωT
ω=Ω/2a
s s
f T f f ωπ=Ω=Ω=2d f ωπ=
3.3总结
1时间上：连续t--------离散nT ； 2频率上：模拟-----数字，角频率Ω=，fa=fd*fs
4.物理分辨率与计算分辨率
1）
物理分辨率： （与窗长有关，L 越大越好，分辨率越高，但是计算复杂，成本越高）物理分辨率在频域表现的性质，主要是主瓣宽度。 2） 计算分辨率： 增大N 可以显著提高计算分辨率 3）
*处理第一步：窗口截取，带来的分辨率问题是物理分辨率；第二步频率离散化带来的分辨率问题是计算分辨率问题 *非矩形窗：
好处：抑制了高频分量； 坏处：主瓣增大，降低了频率分辨率。 补充： 1.
2.
（[n]的波浪线表示周期性）
*窗口傅里叶变换所得的频谱图中的主瓣宽与窗口宽度有关，越宽，主瓣越窄
*时域的采样引起频率的周期化，频域的采样引起时域的周期化（这其实也是那个时域和频域的对偶性）
*时域周期为频域采样点数N ，N 相当于带宽，但这个是频域上的，故叫信号长度（频域长度）
5、频域采样定理
1、若 为无限长序列，采样后必产生混叠；
2、若 序列的长度为L ，当N 3、若 序列的长度为L ， 则只有当频域采样点数N ≥L ， 其中 代表截取长度为N 的窗口函数。即频域采样后可恢复原序列，这就是频域采样定 理。若 ，这可以由对 作补零处理来解决 2/C N ωπ?=[][]()[]()[] N N N N r x n x n R n x n rN R n x n ∞ =-∞ ==+=∑[]x n []x n []x n L N <[] x n 2/P w L ωω π?≥?= 补零处理： 当 ，补零的方式有两种，分别为前补零和后补零 1.后补零：也即在信号序列的尾部补上 个0 2.前补零：补零的方式相当于信号延迟了D 个样本，相应的DTFT 和DFT 多了一个附加的相移 三种算法： DTFT ：时间离散，频率连续； DFT ：时间频率都离散，可计算和处理； FFT ：DFT 的优化算法，减少计算量。 二、数字谱分析－第二讲 1.强调 1. FFT 算法的基本思想：削减计算量； 2. 信号流图的规律，（建议用c 语言写一下FFT 算法，了解数据结构和运算过 程） 2.主要内容 1）FFT 算法（DFT 计算量的进一步削减——FFT 算法基本思想）； 2)IDFT 的计算与FFT ； 3)DFT 的循环卷积定理； 4)线性卷积的高效计算；（3,4为谱分析与滤波器之间搭桥） 5)数字谱分析的总结 3.FFT 算法的基本思想 3.1旋转因子 理解旋转因子的性质，以及利用其性质对信号序列的分组方法，削减了DFT 计算的冗余。 旋转因子(n 为时间，k 代表频率)： (相当于绕单位圆一周) 两性质： 对称性： 周期性： L N kn kn N N W W * -=()( )n mN k k mN n kn N N N W W W ++== 三特点： 依时： （体现了奇对称） 依频： （体现了偶对称） 3.2快速傅立叶变换FFT 算法 1、首先要明确，在此处，快速算法的目的在于减少计算乘法的次数，因为乘法的运算比 加法复杂。 重点：时域奇偶分和频域前后分。 时域抽取法基2 FFT （DIT-FFT ）基本原理: 若序列 的长度为 ， 2、如何计算： ①按n 的奇偶分成两个子序列： 利用其三个特点计算可得： k =0, 1, …, N -1 其中， 是序列长为 的 的DFT ； 是序列长为 的 的DFT ②在前面运算乘法次数：（N/2+N/2）*N 次数并没有减少，所以还要进行频域前后分。 可化为： 由 和 及 可得： k N k N j k N j k N W e e W 2 /22222===-?-π πk N k N j k N N N j k N N N N k N W W e W e W W W -=?=?=?=-?-+ππ222 )2(k N k N N N N k N W W W W 2/2/2/2/)2(2/=?=+[]x n M N 2= ,2,1=M 1 2 [][2]0,1,,1[][21]2x r x r N r x r x r =?=-?=+?1122 2(21) 00 ()[2][21]N N kr k r N N r r X k x r W x r W --+===++∑∑ ) ()(21k X W k X k N +=()1X k 2N 1[]x r ()2X k 2 N 2[]x r 1 2,,1,0 )2()2()2(2)2(1-=+++=++N k N k X W N k X N k X N k N k N N k N W W 2/)2 (2/=+ ()k X N k X 222=??? ? ?+k N N k N W W -=+) 2(12 , ,1,0 )()()(21-=+=N k k X W k X k X k N 因此可得蝶形运算公式： 此时计算的乘法次数为2*（N/2）*（N/2）= /2,比原来少了一半。 FFT ：一个蝶形计算量需要1次复乘和2次复加，每级有N/2个蝶形： N /2次复乘，N 次 复加 M= log 2N 级运算： 复乘： N /2×M= N /2×log 2N ； 复加： N ×M ＝ N × N 3、FFT 算法特点： 1) 每一步分解都是时间奇偶分； 2) N= 点FFT ，共分解M 级，从左至右，依次为m=0,1….M-1级； 3) 每级有N/2个蝶形，蝶形运算间距：对第m 级： ； 4) 同一级蝶形运算不涉及其它点，可以利用同一存储单元存储蝶形的输入、 输出数据（要理解原位运算，理解里面是如何迭代运算的）；（原位运算：相当于所以运算都只是用N 个存储单元就可以，不必每级都另外分配内存） 5) 每一级可分为若干组，每组有相同的结构和 分布，第m 级组数： m=0,1…M-1； 6) 旋转因子的分布：第m 级：，p=0,1 (1) 三个问题： ①理解FFT 算法如何减少旋转因子的冗余； ②理解旋转因子的对称性和周期性，计算的时候是如何合并同类项； ③体味什么叫原位运算，理解如何迭代，如何不断更新数值。 DFT: 一共n 个方程，运算量为。 12,,1,0 )()()2(21-=-=+N k k X W k X N k X k N 12 ,,1,0 )()()(21-=+=N k k X W k X k X k N 12,,1,0 )()()2(21-=-=+N k k X W k X N k X k N ()1 0[]N kn N n X k x n W -==∑ 当N=2： X[0]=x[0]+ X[1]=x[0]+ 矩阵形式为： [] =[][] DFT乘法的次数为矩阵的面积，其中A=[]=。 提问题（5 dollars）：如何理解FFT算法的本质 1）时间奇偶分，频率前后分； 2）利用旋转因子的特性：利用= —（反对称性）和= （对称性，包括了周期性，只要再加N/2），目的：去冗余。利用依时：压缩时间，让时间序列由N变为N/2；利用依频：用频率的对称性，将频率点k的点数从N减为N/2。 3）上面的例子就是通过计算两个N/2点的DFT来代替N点的DFT，由此减少计算量。FFT可由这样一个式子来表征： =A A代表映射矩阵，即旋转因子从时域到频域的映射关系，但由于它的特性，有冗余。 所以FFT算法的本质就是计算A及去冗余。 对于矩阵A：其中k和n分别代表矩阵行i和列j。 模N衰减： 序列长度L>N时，可以将L分为多个N。 本质：通过提取公因子减少一半的运算量 问题：L>N，违法频域采样定理，在时域产生混叠。 计算过程： 《数字信号处理》辅导 一、离散时间信号和系统的时域分析 （一） 离散时间信号 （1）基本概念 信号：信号传递信息的函数也是独立变量的函数，这个变量可以是时间、空间位置等。 连续信号：在某个时间区间，除有限间断点外所有瞬时均有确定值。 模拟信号：是连续信号的特例。时间和幅度均连续。 离散信号：时间上不连续，幅度连续。常见离散信号——序列。 数字信号：幅度量化，时间和幅度均不连续。 （2）基本序列（课本第7——10页） 1）单位脉冲序列 1,0()0,0n n n δ=?=?≠? 2）单位阶跃序列 1,0 ()0,0n u n n ≥?=?≤? 3）矩形序列 1,01 ()0,0,N n N R n n n N ≤≤-?=?<≥? 4）实指数序列 ()n a u n 5）正弦序列 0()sin()x n A n ωθ=+ 6）复指数序列 ()j n n x n e e ωσ= （3）周期序列 1）定义：对于序列()x n ，若存在正整数N 使()(),x n x n N n =+-∞<<∞ 则称()x n 为周期序列，记为()x n ，N 为其周期。 注意正弦周期序列周期性的判定（课本第10页） 2）周期序列的表示方法： a.主值区间表示法 b.模N 表示法 3）周期延拓 设()x n 为N 点非周期序列，以周期序列L 对作()x n 无限次移位相加，即可得到周期序列()x n ，即 ()()i x n x n iL ∞ =-∞ = -∑ 当L N ≥时，()()()N x n x n R n = 当L N <时，()()()N x n x n R n ≠ （4）序列的分解 序列共轭对称分解定理：对于任意给定的整数M ，任何序列()x n 都可以分解成关于/2c M =共轭对称的序列()e x n 和共轭反对称的序列()o x n 之和，即 数字信号处理的应用与发展趋势 作者：王欢 天津大学信息学院电信三班 摘要： 数字信号处理是应用于广泛领域的新兴学科，也是电子工业领域发展最为迅速的技术之一。本文就数字信号处理的方法、发展历史、优缺点、现代社会的应用领域以及发展前景五个方面进行了简明扼要的阐述。 关键词： 数字信号处理发展历史灵活稳定应用广泛发展前景 数字信号处理的简介 1.1、什么是数字信号处理 数字信号处理简称DSP，英文全名是Digital Signal Processing。 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备以数字的形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。 DSP系统的基本模型如下： 数字信号处理是一门涉及许多学科且广泛应用于许多领域的新兴学科。它以众多的学科为理论基础，所涉及范围及其广泛。例如，在数学领域、微积分、概率统计、随即过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具；同时与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等学科也密切相关。近年来的一些新兴学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都是与数字信号处理密不可分的。数字信号处理可以说许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一门新兴学科的理论基础。 1.2、数字信号系统的发展过程 数字信号处理技术的发展经历了三个阶段。 70 年代DSP 是基于数字滤波和快速傅里叶变换的经典数字信号处理, 其系统由分立的小规模集成电路组成, 或在通用计算机上编程来实现DSP 处理功能, 当时受到计算机速度和存储量的限制,一般只能脱机处理, 主要在医疗电子、生物电子、应用地球物理等低频信号处理方面获得应用。 80 年代DSP 有了快速发展, 理论和技术进入到以快速傅里叶变换(FFT) 为主体的现代信号处理阶段, 出现了有可编程能力的通用数字信号处理芯片, 例如美国德州仪器公司(TI公司) 的TMS32010 芯片, 在全世界推广应用, 在雷达、语音通信、地震等领域获得应用, 但芯片价格较贵, 还不能进 入消费领域应用。 90 年代DSP 技术的飞速发展十分惊人, 理论和技术发展到以非线性谱估计为代表的更先进的信号处理阶段, 能够用高速的DSP 处理技术提取更深层的信息, 硬件采用更高速的DSP 芯片, 能实时地完成巨大的计算量, 以TI 公司推出的TMS320C6X 芯片为例, 片内有两个高速乘法器、6 个加法器, 能以200MHZ 频率完成8 段32 位指令操作, 每秒可以完成16 亿次操作, 并且利用成熟的微电子工艺批量生产,使单个芯片成本得以降低。并推出了C2X 、C3X 、C5X 、C6X不同应用范围的系列, 新一代的DSP 芯片在移动通信、数字电视和消费电子领域得到广泛应用, 数字化的产品性能价 格比得到很大提高, 占有巨大的市场。 1.3、数字信号处理的特点 对模拟信号（一维信号，是时间的函数）进行采样后，就是 离散 信号，再进行幅度量化后就是 数字信号。2、若线性时不变系统是有因果性，则该系统的单位取样响应序列h(n)应满足的充分必要条件是 当n<0时，h(n)＝0 。3、序列)(n x 的N 点DFT 是)(n x 的Z 变换在 单位圆 的N 点等间隔采样。4、)()(5241 n R x n R x ==，只有 当循环卷积长度L ≥8 时，二者的循环卷积等于线性卷积。5、已知系统的单位抽样响应为h(n)，则系统稳定的充要条件是 ()n h n ∞ =-∞ <∞ ∑ 6、用来计算N ＝16点DFT ，直接计算需要（N 2 ）16*16＝256_次复乘法，采用基2FFT 算法， 需要__(N/2 )×log 2N ＝8×4＝32 次复乘法。7、无限长单位冲激响应（IIR ）滤波器的基本结构有直接Ⅰ型，直接Ⅱ型，_级联型_和 并联型_四种。8、IIR 系统的系统函数为)(z H ，分别用直接型，级联型，并联型结构实现，其中 并 联型的运算速度最高。9、数字信号处理的三种基本运算是：延时、乘法、加法 10、两个有限长序列 和 长度分别是 和 ，在做线性卷积后结果长度是__N 1＋N 2－1_。11、N=2M 点基2FFT ，共有 M 列蝶形， 每列有N/2 个蝶形。12、线性相位FIR 滤波器的零点分布特点是 互为倒数的共轭对 13、数字信号处理的三种基本运算是： 延时、乘法、加法 14、在利用窗函数法设计FIR 滤波器时，窗函数的窗谱性能指标中最重要的是___过渡带宽___与__阻带最小衰减__。16、_脉冲响应不变法_设计IIR 滤波器不会产生畸变。17、用窗口法设计FIR 滤波器时影响滤波器幅频特性质量的主要原因是主瓣使数字滤波器存在过渡带，旁瓣使数字滤波器存在波动，减少阻带衰减。18、单位脉冲响应分别为 和 的两线性系统相串联，其等效系统函数时域及频域表达式分别是h(n)=h 1(n)*h 2(n), =H 1(e j ω )× H 2(e j ω )。19、稳定系统的系统函数H(z)的收敛域包括 单位圆 。20、对于M 点的有限长序列x(n)，频域采样不失真的条件是 频域采样点数N 要大于时域采样点数M 。 1、下列系统（其中y(n)为输出序列，x(n)为输入序列）中哪个属于线性系统？( y(n)=x(n 2 ) ) A.窗函数的截取长度增加，则主瓣宽度减小，旁瓣宽度减小 B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状，与窗函数的截取长度无关 C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状，通常主瓣的宽度会增加 D.窗函数法能用于设计FIR 高通滤波4、因果FIR 滤波器的系统函数H(z)的全部极点都在(z = 0 )处。6、已知某序列z 变换的收敛域为|z|<1，则该序列为(左边序列)。7、序列)1() (---=n u a n x n ，则)(Z X 的收敛域为（a Z <。8、在对连续信号均匀 采样时，要从离散采样值不失真恢复原信号，则采样周期T s 与信号最高截止频率f h 应满足关系(T s <1/(2f h ) ) 9、 )()(101n R n x =，)()(72n R n x =，用DFT 计算二者的线性卷积，为使计算量尽可能的少，应使DFT 的长度N 满足 （16=N ）。10、线性相位FIR 滤波器有几种类型（ 4） 。11、在IIR 数字滤波器的设计中，用哪种方法只适 合于片断常数特性滤波器的设计。（双线性变换法）12、下列对IIR 滤波器特点的论述中错误的是( C )。 A ．系统的单位冲激响应h(n)是无限长的B.结构必是递归型的C.肯定是稳定的D.系统函数H(z)在有限z 平面（0<|z|<∞）上有极点 13、有限长序列h(n)(0≤n ≤N-1)关于τ= 2 1 -N 偶对称的条件是(h(n)=h(N-n-1))。14、下列关于窗函数设计法的说法中错误的是( D )。A.窗函数的截取长度增加，则主瓣宽度减小，旁瓣宽度减小 B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状，与窗函数的截取长度无关 C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状，通常主瓣的宽度会增加 D.窗函数法不能用于设计FIR 高通滤波器 15、对于傅立叶级数而言,其信号的特点是(时域连续非周期，频域连续非周期)。 Knowledge 问题 谁在DSP的汇编语言中加入了NOP指令？ NOP指令加入的条件是什么？ About DSP 1.DSP是实时数字信号处理的核心和标志。 2.DSP分为专用和通用两种类型。专用DSP一般采用定点数据结构（一般不支持小数）， 数据结构简单，处理速度快；通用DSP灵活性好，但是处理速度有所降低。 3.DSP采用取指、译码、执行三个阶段的流水线(Pipeline)技术，缩短了执行时间，提高了 运行速率。DSP具有8个Functional unit，如果并行处理的话，以600MHz的时钟计算，如果执行的指令是single cycle指令，则可以4800MIPS（指令每秒）。 4.DSP的8个functional Unit，具有独特的功能，对滤波、矩阵运算、FFT（傅里叶变换） 具有 哈弗结构 把指令空间与数据空间隔离的存储方式。 这样实现是为了实现指令的连续读取，而实现pipeline流水线结构。 传统哈弗结构：两个独立的存储空间，还使用独立总线。让取指与执行存储独立，加快执行速度。 改进型哈弗结构：指令与数据的存储空间还是独立的。但是使用公共的总线（地址总线与数据总线）。这样实现的原因是因为出现了CACHE，数据的存储动作大部分被内部的CACHE 总线承接了，所以总线冲突的情况会大大减少。同时让总线的结构与控制变得简单，CACHE 存储的速度也明显快于外设存储器。 冯诺依曼结构：是指令空间与数据空间共享的存放方式。它不能实现pipeline的执行过程。 Pipeline(流水线)技术 是把指令的取指-译码和指令的执行独立开来的技术。虽然每条指令的过程还是要经过取指-译码-执行三个阶段最少3个CPU Cycle。但是多个指令同时并行先后进行，保证总体的指 数字信号处理技术的最新发展 电子与信息工程学院12S005044 郭晓江 摘要：数字信号处理（DSP,digital signal processing）是一门涉及许多领域的新兴学科，在现代科技发展中发挥着极其重要的作用。近年来，随着半导体技术的进步，处理器芯片的处理能力越来越强大，使得信号处理的研究可以主要放在算法和软件方面，不再像过去那样需要过多考虑硬件。由于它的出色性能，DSP目前被广泛应用于数字通信、信号处理、工业控制、图像处理等领域。自从数字信号处理器问世以来，由于它具有高速、灵活、可编程、低功耗和便于接口等特点，已在图形、图像处理，语音、语言处理，通用信号处理，测量分析，通信等领域发挥越来越重要的作用。随着技术成本的降低，控制界已对此产生浓厚兴趣，已在不少场合得到成功应用。数字信号处理（DSP）是广泛应用于许多领域的新兴学科，因其具有可程控、可预见性、精度高、稳定性好、可靠性和可重复性好、易于实现自适应算法、大规模集成等优点，广泛应用于实时信号处理系统中。DSP技术在数据通信、汽车电子、图像处理以及声音处理等领域应用广泛。 DSP国际发展现状 国外的商业化信号处理设备一直保持着快速的发展势头。欧美等科技大国保持着国际领先的地位。例如美国DSP research公司，Pentek公司，Motorola公司，加拿大Dy4公司等，他们很多已经发展到相当大的规模，竞争也愈发激烈。我们从国际知名DSP技术公司发布的产品中就可以了解一些当今世界先进的数字信号处理系统的情况。 以Pentek公司一款处理板4293为例，使用8片TI公司300 MHz的TMS320C6203芯片，具有19 200 MIPS的处理能力，同时集成了8片32 MB的SDRAM，数据吞吐600 MB/s。该公司另一款处理板4294集成了4片Motorola MPC7410 G4 PowerPC处理器，工作频率400/500 MHz，两级缓存256K×64 bit，最高具有16MB 的SDRAM。 ADI公司的TigerSHARC芯片也由于其出色的协同工作能力，可以组成强大的处理器阵列，在诸多领域（特别是军事领域）获得了广泛的应用。以英国Transtech DSP公司的TP-P36N为例，它由4～8片TS101b（TigerSharc）芯片构成，时钟250 MHz，具有6～12 GFLOPS的处理能力。 DSP应用产品获得成功的一个标志就是进入产业化。在以往的20年中，这一进程在不断重复进行，而且周期在不断缩小。在数字信息时代，更多的新技术和新产品需要快速地推上市场，因此，DSP的产业化进程还是需要加速进行。随着竞争的加剧，DSP生产商随时调整发展规划，以全面的市场规划和完善的解决方案，加上新的开发历年，不断深化产业化进程。 2002年1月7日~11日，在美国拉斯维加斯举行的全球最大的消费类电子产品展CES (Consumer Electronic Show)，以及2月1 日在英国伦敦科学博物馆开幕“通向未来”科学技术展，展示了最新研究开发的DSP 新技术新产品在通信领域的应用。DSP制造商新推出一系列的产品，并且都瞄准了通信领域的应用。 作为处理数字信号的DSP技术，为人们快速的获取、分析和利用有效信息奠定 绪论：本章介绍数字信号处理课程的基本概念 0.1信号、系统与信号处理 1?信号及其分类 信号是信息的载体，以某种函数的形式传递信息。这个函数可以是时间域、频率域或其它域，但最基础的域是时域。 分类： 周期信号/非周期信号 确定信号/随机信号能量信号/功率信号 连续时间信号/离散时间信号/数字信号按自变量与函数值的取值形式不同分类： 2?系统 系统定义为处理（或变换）信号的物理设备，或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备都称为系统。 3. 信号处理 信号处理即是用系统对信号进行某种加工。包括：滤波、分析、变换、综合、压缩、估计、识别等等。所谓“数字信号处理”，就是用数值计算的方法，完成对信号的处理。 0.2数字信号处理系统的基本组成 数字信号处理就是用数值计算的方法对信号进行变换和处理。不仅应用于数字化信号的处理, 而且也可应用于模拟信号的处理。以下讨论模拟信号数字化处理系统框图。 精选 PrF ADC DSP DAC PoF （1）前置滤波器 将输入信号X a（t ）中高于某一频率（称折叠频率，等于抽样频率的一半）的分量加以滤除。 （2）A/D变换器 在A/D变换器中每隔T秒（抽样周期）取出一次X a（t）的幅度，抽样后的信号称为离散信号。在A/D 变换器中的保持电路中进一步变换为若干位码。 （3）数字信号处理器（DSP） （4）D/A变换器 按照预定要求，在处理器中将信号序列x（n）进行加工处理得到输出信号y（n）。由一个二进制码流产生一个阶梯波形，是形成模拟信号的第一步。 （5）模拟滤波器 把阶梯波形平滑成预期的模拟信号；以滤除掉不需要的高频分量，生成所需的模拟信号y a（t）。 0.3数字信号处理的特点 （1）灵活性。（2）高精度和高稳定性。（3）便于大规模集成。（4）对数字信号可以存储、运算、系统可以获得高性能指标。 0.4数字信号处理基本学科分支 数字信号处理（DSP）一般有两层含义，一层是广义的理解，为数字信号处理技术 ----- D igitalSignalProcessing 另一层是狭义的理解，为数字信号处理器----- DigitalSignalProcesso。 0.5课程内容 该课程在本科阶段主要介绍以傅里叶变换为基础的“经典”处理方法，包括：（1）离散傅里叶变换及其快速算法。（2）滤波理论（线性时不变离散时间系统，用于分离相加性组合的信号，要求信号 频谱占据不同的频段）。 在研究生阶段相应课程为“现代信号处理”（AdvancedSignalProcessin）信号对象主要是随机信 号，主要内容是自适应滤波（用于分离相加性组合的信号，但频谱占据同一频段）和现代谱估计。 简答题： 1 ?按自变量与函数值的取值形式是否连续信号可以分成哪四种类型？ 数字信号处理报告 数学与信息科学学院 信息与计算科学 学号：41312261 姓名：高萌瑶 数字信号处理 信号处理的问题在各个领域都非常普遍，信号的表现形式也多种多样。若将信号看作自变量时间影响的因变量，则也可细分为如下几种：信号的自变量和函数值均取连续值，称之为模拟信号或时域离散信号；若自变量取离散值，而函数值取连续值，则称此信号为时域离散信号；若自变量和函数值均取离散值，则称为数字信号。 1.模拟信号数字处理方法 在现实生活中及工程技术领域中涉及的信号一般都是模拟信号，即在时域与频域均连续的信号。对模拟信号的处理是通过一些模拟器件，如：晶体管、电阻、电容等，完成对信号的处理。模拟信号处理时改变参数时不具备一些灵活性，而且在计算精度方面也不能得到较高的精度，故处理模拟信号时我们更倾向于将其经过采样和量化编码形成数字信号，再采用数字信号处理技术进行处理。最后，如果需要，则可以将数字信号再转换为模拟信号，进行恢复。 图1 模拟信号数字处理框图 1.1采样间隔与采样信号表示 对模拟信号进行采样可以看作一个模拟信号通过一个电子开关S 。假设电子开关每隔周期T 合上一次，每次合上的时间为T τ<<，在电子开关输出端得到其 采样信号^()a x t 。该电子开关的作用等效成一宽度为τ，周期为T 的矩形脉冲串()P t τ相乘的结果。 如果电子开关合上的时间0τ→，则形成理想采样，此时上面的脉冲串变成单位冲激串，用()P t δ表示。()P t δ中每个单位冲激处在采样点上，强度为1。理想采样则是()a x t 与()P t δ相乘的结果。 用公式表示为： ^()() ()()()()()n a a a n P t t nT x t x t P t x t t nT δδδδ∞=-∞∞ =-∞= -=?=-∑∑ 其中上式中()t δ是单位冲激信号，在上式中只有当t nT =时，才可能有非零值，因此将采样信号表示为下式： ^ ()()()a a n x t x nT t nT δ∞ =-∞=-∑ 1.2采样速率与模拟信号最高频率的关系 为了使采样信号不失真的恢复原模拟信号，需寻找速率s f 与模拟信号最高频率c f 之间的关系。在傅里叶变换中，两个信号在时域相乘的傅里叶变换等于两个信号分别的傅里叶变换的卷积，因此： ()FT[(t)] ()FT[(t)]()FT[P (t)]a a a a X j x X j x P j δδ∧∧ Ω=Ω=Ω= 绪论：本章介绍数字信号处理课程的基本概念。 0.1信号、系统与信号处理 1.信号及其分类 信号是信息的载体，以某种函数的形式传递信息。这个函数可以是时间域、频率域或其它域，但最基础的域是时域。 分类： 周期信号/非周期信号 确定信号/随机信号 能量信号/功率信号 连续时间信号/离散时间信号/数字信号 按自变量与函数值的取值形式不同分类： 2.系统 系统定义为处理（或变换）信号的物理设备，或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备都称为系统。 3.信号处理 信号处理即是用系统对信号进行某种加工。包括：滤波、分析、变换、综合、压缩、估计、识别等等。所谓“数字信号处理”，就是用数值计算的方法，完成对信号的处理。 0.2 数字信号处理系统的基本组成 数字信号处理就是用数值计算的方法对信号进行变换和处理。不仅应用于数字化信号的处理，而且 也可应用于模拟信号的处理。以下讨论模拟信号数字化处理系统框图。 （1）前置滤波器 将输入信号x a(t)中高于某一频率（称折叠频率，等于抽样频率的一半）的分量加以滤除。 （2）A/D变换器 在A/D变换器中每隔T秒（抽样周期）取出一次x a(t)的幅度，抽样后的信号称为离散信号。在A/D 变换器中的保持电路中进一步变换为若干位码。 （3）数字信号处理器（DSP） （4）D/A变换器 按照预定要求，在处理器中将信号序列x(n)进行加工处理得到输出信号y(n)。由一个二进制码流产生一个阶梯波形，是形成模拟信号的第一步。 （5）模拟滤波器 把阶梯波形平滑成预期的模拟信号；以滤除掉不需要的高频分量，生成所需的模拟信号y a(t)。 0.3 数字信号处理的特点 （1）灵活性。（2）高精度和高稳定性。（3）便于大规模集成。（4）对数字信号可以存储、运算、系统可以获得高性能指标。 0.4 数字信号处理基本学科分支 数字信号处理（DSP）一般有两层含义，一层是广义的理解，为数字信号处理技术——DigitalSignalProcessing，另一层是狭义的理解，为数字信号处理器——DigitalSignalProcessor。 0.5 课程内容 该课程在本科阶段主要介绍以傅里叶变换为基础的“经典”处理方法，包括：（1）离散傅里叶变换及其快速算法。（2）滤波理论（线性时不变离散时间系统，用于分离相加性组合的信号，要求信号频谱占据不同的频段）。 在研究生阶段相应课程为“现代信号处理”（AdvancedSignalProcessing）。信号对象主要是随机信号，主要内容是自适应滤波（用于分离相加性组合的信号，但频谱占据同一频段）和现代谱估计。 简答题： 1．按自变量与函数值的取值形式是否连续信号可以分成哪四种类型? 2．相对模拟信号处理，数字信号处理主要有哪些优点? 3．数字信号处理系统的基本组成有哪些？ 数字信号处理学习心得 体会 数字信号处理学习心得 一、课程认识和内容理解 《数字信号处理》是我们通信工程和电子类专业的一门重要的专业基础课程，主要任务是研究数字信号处理理论的基本概念和基本分析方法，通过建立数学模型和适当的数学分析处理，来展示这些理论和方法的实际应用。 数字信号处理技术正飞速发展，它不但自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科：它与国民经济息息相关，与国防建设紧密相连；它影响或改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们普遍的关注。信息科学是研究信息的获取、传输、处理和利用的一门科学，信息要用一定形式的信号来表示，才能被传输、处理、存储、显示和利用，可以说，信号是信息的表现形式。这学期数字信号处理所含有的具体内容如下： 第一单元的课程我们深刻理解到时域离散信号和时域离散系统性质和特点；时域离散信号和时域离散系统时域分析方法；模拟信号的数字处理方法。 第二单元的课程我们理解了时域离散信号（序列）的傅立叶变换，时域离散信号Z变换，时域离散系统的频域分析。 第三单元的课程我们学习了离散傅立叶变换定义和性质，离散傅立叶变换应用——快速卷积，频谱分析。 第四单元的课程我们重点理解基 2 FFT算法——时域抽取法﹑频域抽取法，FFT的编程方法，分裂基FFT算法。 第五单元的课程我们学了网络结构的表示方法——信号流图，无限脉冲响 应基本网络结构，有限脉冲响应基本网络结构，时域离散系统状态变量分析法。 第六单元的课程我们理解数字滤波器的基本概念，模拟滤波器的设计,巴特沃斯滤波器的设计,切比雪夫滤波器的设计，脉冲响应不变法设计无限脉冲响应字数字滤波器，双线性变换法设计无限脉冲响应字数字滤波器，数字高通﹑带通﹑带阻滤波器的设计。 第七单元的课程我们学习了线性相位有限脉冲响应（FIR）数字滤波器，窗函数法设计有限脉冲响应（FIR）数字滤波器，频率采样法设计有限脉冲响应（FIR）数字滤波器 二、专业认识和未来规划 通信工程是一门工程学科，主要是在掌握通信基本理论的基础上，运用各种工程方法对通信中的一些实际问题进行处理。通过该专业的学习，可以掌握电话网、广播电视网、互联网等各种通信系统的原理，研究提高信息传送速度的技术，根据实际需要设计新的通信系统，开发可迅速准确地传送各种信息的通信工具等。 对于我们通信专业，我觉得是个很好的专业，现在这个专业很热门，这个专业以后就业的方向也很多，就业面很广。我们毕业以后工作，可以进入设备制造商、运营商、专有服务提供商以及银行等领域工作。当然,就业形势每年都会变化，所以关键还是要看自己。可以从事硬件方面，比如说PCB，别小看这门技术，平时我们在试验时制作的简单，这一技术难点就在于板的层数越多，要做的越稳定就越难，这可是非常有难度的，如果学好了学精了，也是非常好找工作的。也可以从事软件方面，这实际上要我们具备比较好的模电和数电的 数字信号处理教案 余月华 课程特点: 本课程是为电子、通信专业三年级学生开设的一门课程，它是在学生学完了信号与系统的课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程。本课程将通过讲课、练习使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。课程内容包括：离散时间信号与系统；离散变换及其快速算法；数字滤波器结构；数字滤波器设计；数字信号处理系统的实现等。 本课程逻辑性很强, 很细致, 很深刻；先难后易, 前三章有一定的难度, 倘能努力学懂前三章(或前三章的0080), 后面的学习就会容易一些；只要在课堂上专心听讲, 一般是可以听得懂的, 但即便能听懂, 习题还是难以顺利完成。这是因为数字信号分析技巧性很强, 只了解基本的理论和方法, 不辅以相应的技巧, 是很难顺利应用理论和方法的。论证训练是信号分析课基本的,也是重要的内容之一, 也是最难的内容之一。 因此, 理解证明的思维方式, 学习基本的证明方法, 掌握叙述和书写证明的一般语言和格式, 是信号分析教学贯穿始终的一项任务。 鉴于此, 建议的学习方法是： 预习, 课堂上认真听讲, 必须记笔记, 但要注意以听为主, 力争在课堂上能听懂七、八成。 课后不要急于完成作业, 先认真整理笔记, 补充课堂讲授中太简或跳过的推导, 阅读教科书, 学习证明或推导的叙述和书写。基本掌握了课堂教学内容后, 再去做作业。在学习中, 要养成多想问题的习惯。 课堂讲授方法: 1. 关于教材: 《数字信号处理》 作者 丁玉美 高西全 西安电子科技大学出版社 2. 内容多, 课时紧: 大学课堂教学与中学不同的是每次课介绍的内容很多, 因此, 内容重复的次数少, 讲课只注重思想性与基本思路, 具体内容或推导特别是同类型或较简的推理论证及推导计算, 可能讲得很简, 留给课后的学习任务一般很重。. 3. 讲解的重点: 概念的意义与理解, 理论的体系, 定理的意义、条件、结论、定理证明的分析与思路, 具有代表性的证明方法, 解题的方法与技巧，某些精细概念之间的本质差别. 在教学中, 可能会写出某些定理证明, 以后一般不会做特别具体的证明叙述. 4. 要求、辅导及考试： a. 学习方法: 适应大学的学习方法, 尽快进入角色。 课堂上以听为主, 但要做课堂笔记，课后一定要认真复习消化, 补充笔记，一般课堂教学与课外复习的时间比例应为1 : 3 。 b. 作业: 大体上每两周收一次作业, 一次收清。每次重点检查作业总数的三分之一。 作业的收交和完成情况有一个较详细的登记, 缺交作业将直接影响学期总评成绩。 c. 辅导: 大体两周一次。 d. 考试: 只以最基本的内容进行考试, 大体上考课堂教学和所布置作业的内容。 课程的基本内容与要求 第一章． 时域离散信号与时域离散系统 1. 熟悉6种常用序列及序列运算规则； 2. 掌握序列周期性的定义及判断序列周期性的方法； 3. 掌握离散系统的定义及描述方法（时域描述和频域描述）； 4. 掌握LSI 系统的线性移不变和时域因果稳定性的判定； 第二章 时域离散信号与系统的傅立叶变换分析方法 数字信号处理知识点归纳整理 第一章时域离散随机信号的分析 1.1. 引言 实际信号的四种形式: 连续随机信号、时域离散随机信号、幅度离散随机信号和离散随 机序列。本书讨论的是离散随机序列 ()X n ,即幅度和时域都是离散的情况。随机信号相比随机变量多 了时 间因素,时间固定即为随机变量。随机序列就是随时间n 变化的随 机变量序列。 1.2. 时域离散随机信号的统计描述 1.2.1 概率描述 1. 概率分布函数(离散情况) 随机变量 n X ,概率分布函数: ()()n X n n n F x ,n P X x =≤ (1) 2. 概率密度函数(连续情况) 若 n X 连续,概率密度函数: ()()n n X X n n F x,n p x ,n x ?= ? (2) 注意,以上两个表达式都是在固定时刻n 讨论,因此对于随机序列而言,其概率分布函数和概率密度函数都是关于n 的函数。 当讨论随机序列时,应当用二维及多维统计特性。 ()()()()1 21 21 2,,,1 21122,, ,1 2 ,,,1 2 12,1,,2, ,,,,,,1,,2, ,,,1,,2, ,,N N N x X X N N N N x X X N x X X N N F x x x N P X x X x X x F x x x N p x x x N x x x =≤≤≤?= ??? 1.2.2 数字特征 1. 数学期望 ()()()()n x x n n m n E x n x n p x ,n dx ∞ -∞ ==????? (3) 2. 均方值与方差 均方值: ()()22 n n x n n E X x n p x ,n dx ∞ -∞ ??=??? (4) 方差: ()()()222 2x n x n x n E X m n E X m n σ????=-=-???? (5) DSP设计笔记 CPLD可以控制不同的复位信号。CPLD的寄存器映射到EMIF的CE1数据空间，它的地址是0x90080000。U12是CPLD。 SN74LVTH16245A是三态总线收发器。－ OE 输出使能，DIR是直接控制输入端。DIC与－ OE 的 状态决定着A、B两总线的传输方向。当他们同为低电位时，数据由B总线传输到A总线； 当－ OE 为低DIR为高时，数据由A总线传输到B总线；当－ OE 为高时，收发器处于不工作状态。 DSP与PC机的PCI总线高速数据传输 [日期： 2004-12-6] 来源：国外电子元器件作者：肖逾男宋元 胜 [字体：大中 小] 摘要：介绍了ＴＩ公司的高性能浮点式数字信号处理芯片ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的接口信号及控制寄存器，并在此基础上，指出了该ＤＳＰ通过ＰＣＩ总线与ＰＣ机进行高速数据传输的实现方法，同时给出了ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３和ＰＣ机通过ＰＣＩ９０５２总线接口芯片实现接口的硬件原理图。 关键词：DSP；数据传输；TMS320C6713 PCI9052 ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３是ＴＩ公司在ＴＭＳ３２０Ｃ６７１１的基础上推出的Ｃ６０００系列新一代浮点ＤＳＰ芯片，它是目前为止Ｃ６０００系列ＤＳＰ芯片中性能最高的一种。ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３可在２５５ＭＨｚ的时钟频率下实现１８００ＭＩＰＳ／１３５０ＭＦＬＯＰＳ的定点和浮点运算，因而可极大地满足通信、雷达、数字电视等高科技领域对信号处理实时性的要求。同时其主机口（ＨＰＩ）可灵活地和ＰＣＩ总线控制器相连接。而ＰＣ机则可通过ＰＣＩ总线控制器直接访问ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的存储空间和外围设备，从而实现ＰＣ机与ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３之间的高速数据传输。 数字信号处理学习心得 XXX ( XXX学院XXX班) 一、课程认识和内容理解 《数字信号处理》是我们通信工程和电子类专业的一门重要的专业基础课程，主要任务是研究数字信号处理理论的基本概念和基本分析方法，通过建立数学模型和适当的数学分析处理，来展示这些理论和方法的实际应用。 数字信号处理技术正飞速发展，它不但自成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科：它与国民经济息息相关，与国防建设紧密相连；它影响或改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们普遍的关注。信息科学是研究信息的获取、传输、处理和利用的一门科学，信息要用一定形式的信号来表示，才能被传输、处理、存储、显示和利用，可以说，信号是信息的表现形式。这学期数字信号处理所含有的具体内容如下： 第一单元的课程我们深刻理解到时域离散信号和时域离散系统性质和特点；时域离散信号和时域离散系统时域分析方法；模拟信号的数字处理方法。 第二单元的课程我们理解了时域离散信号（序列）的傅立叶变换，时域离散信号Z变换，时域离散系统的频域分析。 第三单元的课程我们学习了离散傅立叶变换定义和性质，离散傅立叶变换应用——快速卷积，频谱分析。 第四单元的课程我们重点理解基2 FFT算法——时域抽取法﹑频域抽取法，FFT的编程方法，分裂 基FFT算法。 第五单元的课程我们学了网络结构的表示方法——信号流图，无限脉冲响应基本网络结构，有限脉冲响应基本网络结构，时域离散系统状态变量分析法。 第六单元的课程我们理解数字滤波器的基本概念，模拟滤波器的设计,巴特沃斯滤波器的设计,切比雪夫滤波器的设计，脉冲响应不变法设计无限脉冲响应字数字滤波器，双线性变换法设计无限脉冲响应字数字滤波器，数字高通﹑带通﹑带阻滤波器的设计。 第七单元的课程我们学习了线性相位有限脉冲响应（FIR）数字滤波器，窗函数法设计有限脉冲响应（FIR）数字滤波器，频率采样法设计有限脉冲响应（FIR）数字滤波器 二、专业认识和未来规划 通信工程是一门工程学科，主要是在掌握通信基本理论的基础上，运用各种工程方法对通信中的一些实际问题进行处理。通过该专业的学习，可以掌握电话网、广播电视网、互联网等各种通信系统的原理，研究提高信息传送速度的技术，根据实际需要设计新的通信系统，开发可迅速准确地传送各种信息的通信工具等。 对于我们通信专业，我觉得是个很好的专业，现在这个专业很热门，这个专业以后就业的方向也很多，就业面很广。我们毕业以后工作，可以进入设备制造商、运营商、专有服务提供商以及银行等领域工作。当然,就业形势每年都会变化，所以关键还是要看自己。可以从事硬件方面，比如说PCB，别小看这门技术，平时我们在试验时制作的简单，这一技术难点就在于板的层 <数字信号处理的FPGA实现> Verilog写状态机大概有这样几点要求： 1、组合逻辑完成状态转移的条件判断，时序逻辑完成状态机的状态转移。 2、组合逻辑和时序逻辑分别在两个不同的always块中完成，根据状态机状态通过译码逻辑产生的与状态机无关的逻辑部分不要放在专用的状态机always块中。 3、状态编码预先定义为parameter，状态较少的状态机推荐使用one-hot方式编码，以减小译码逻辑的复杂度，提高性能。 4、建议单独使用一个模块来描述状态机。 5、状态机应有一个default状态，在上电复位的时候作为初始状态。 6、注意状态机组合逻辑中的if...else语句，不要出现latch。 7、对于复杂状态机，最好采用状态机嵌套方式完成。 其实上面很多都是按照Synopsys LEDA的coding style的要求的，状态机的写法相对固定，因此很多Design entry的工具可以自动生成状态机代码，Xilinx也有工具支持直接由状态转移图输入完成状态机的编码。所以关键还是画好状态转移图，其他就相对简单了。 visual hdl＋ISE＋synplify Pro＋modelsim！ 1.设计输入 1)设计的行为或结构描述。 2)典型文本输入工具有UltraEdit-32和Editplus.exe.。 3)典型图形化输入工具-Mentor的Renoir。 4)我认为UltraEdit-32最佳。 2.代码调试 1)对设计输入的文件做代码调试，语法检查。 2)典型工具为Debussy。 3.前仿真 1)功能仿真 2)验证逻辑模型(没有使用时间延迟)。 3)典型工具有Mentor公司的ModelSim、Synopsys公司的VCS和VSS、Aldec公司的Active、Cadense公司的NC。 4)我认为做功能仿真Synopsys公司的VCS和VSS速度最快，并且调试器最好用，Mentor 公司的ModelSim对于读写文件速度最快，波形窗口比较好用。 4.综合 1)把设计翻译成原始的目标工艺 2)最优化 3)合适的面积要求和性能要求 4)典型工具有Mentor公司的LeonardoSpectrum、Synopsys公司的DC、Synplicity公司的Synplify。 5)推荐初学者使用Mentor公司的LeonardoSpectrum，由于它在只作简单约束综合后的速度和面积最优，如果你对综合工具比较了解，可以使用Synplicity公司的Synplify。 5.布局和布线 1)映射设计到目标工艺里指定位置 2)指定的布线资源应被使用 数字信号处理课程总结 以下图为线索连接本门课程的内容： ) (t x a ) (t y a ) (n x 一、 时域分析 1． 信号 ? 信号：模拟信号、离散信号、数字信号（各种信号的表示及关系） ? 序列运算：加、减、乘、除、反褶、卷积 ? 序列的周期性：抓定义 ? 典型序列：)(n δ（可表征任何序列）、)(n u 、)(n R N 、 n a 、jwn e 、)cos(θ+wn ∑∞ -∞ =-= m m n m x n x )()()(δ 特殊序列：)(n h 2． 系统 ? 系统的表示符号)(n h ? 系统的分类：)]([)(n x T n y = 线性：)]([)]([)]()([2121n x bT n x aT n bx n ax T +=+ 移不变：若)]([)(n x T n y =，则)]([)(m n x T m n y -=- 因果：)(n y 与什么时刻的输入有关 稳定：有界输入产生有界输出 ? 常用系统：线性移不变因果稳定系统 ? 判断系统的因果性、稳定性方法 ? 线性移不变系统的表征方法： 线性卷积：)(*)()(n h n x n y = 差分方程： 1 ()()()N M k k k k y n a y n k b x n k === -+ -∑∑ 3． 序列信号如何得来？ ) (t x a ) (n x 抽样 ? 抽样定理：让)(n x 能代表)(t x a ? 抽样后频谱发生的变化？ ? 如何由)(n x 恢复)(t x a ？ )(t x a = ∑ ∞ -∞ =--m a mT t T mT t T mT x ) ()] (sin[ ) (π π 二、 复频域分析（Z 变换） 时域分析信号和系统都比较复杂，频域可以将差分方程变换为代数方程而使分析简化。 A ． 信号 1．求z 变换 定义：)(n x ?∑∞ -∞ =-= n n z n x z X )()( 收敛域：)(z X 是z 的函数，z 是复变量，有模和幅角。要其解析，则z 不能取让)(z X 无穷大的值，因此z 的取值有限制，它与)(n x 的种类一一对应。 ? )(n x 为有限长序列，则)(z X 是z 的多项式，所以)(z X 在z=0或∞时可 能会有∞，所以z 的取值为：∞< DSP期末复习整理 第一章绪论 1、基本概念（digital signal processing；digital signal processor；DSP技术） ①Digital Signal Processing：数字信号处理的理论和方法 ②Digital Signal Processor：用于数字信号处理的微处理器 ③DSP技术：用通用或专用的DSP处理器来完成数字信号处理的方法与技术 2、数字信号处理的优势 与模拟信号处理相比具有的优势：灵活性、精度高、可靠性好、可重复性好、抗干扰性能好、可以实现自适应算法、数据压对原信号缩影响小、可大规模集成。 3、DSP器件的结构特点 ①采用哈佛结构和改善的哈佛结构：程序空间和数据空间分开编址，允许同时取指令（来自程序存储器）和取操作数（来自数据存储器），效率高。允许程序存储器与数据存储器之间进行数据传送。 ②采用多总线结构：总线越多，可完成的功能就越复杂。 ③采用流水线技术 ④配有专用的硬件乘法-累加器 ⑤具有特殊的DSP指令 ⑥快速的指令周期 ⑦硬件配置强 ⑧支持多处理器结构 ⑨省电管理和低功耗 4、什么是定点DSP，什么是浮点DSP，要求在TI网站上查找主流的定点DSP型号和浮点DSP型号。 定点DSP：数据以定点格式工作的DSP芯片称为定点DSP芯片； TI公司：TMS320C1x/C2x、TMS320C2xx/C5x、TMS320C54xx/C62xx 浮点DSP：数据以浮点格式工作的DSP芯片称为浮点DSP芯片。 TI公司：TMS320C3x/C4x/C67x DSP有定点与浮点两种。 定点：数据格式用整数和小数表示。大多是16位的，要考虑溢出范围，小数点的位置。 浮点：数据格式用尾数和指数表示。一般都是32位的，表示范围大，不需要考虑溢出，精度高，处理速度更快。 5、掌握利用定点DSP表述浮点数据的Q格式。如Q15数据2000H表示的十进制数值是多少？0.125用Q15表示值是多少？ 定点数据表示：Qn.m n：整数位数。 m：小数位数。 例：Q0.15 D15 D14 D13‥‥‥D1 D0 6、DSP器件的性能评价标准：传统评价标准，应用型评价标准，核心算法评价标准。 ①传统的性能评价方法：MIPS：每秒执行百万条指令 MOPS：每秒执行百万次操作 MACS：每秒执行乘－累加次数 ②应用型评价指标：使用完整的应用或一组应用来评价处理器的性能。如语音编码、 浅谈数字信号处理 20091111 崔琦中文摘要： 数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。 关键词：数字信号处理；芯片发展；应用 ABSTRACT： The purpose of digital signal processing is the real world of continuous analog signals measured or filter. Therefore in digital signal processing is needed before will signal from analog to digital domain, the field that usually through the adc. And digital signal processing output often will transform into analog domain, it is realized by digital-to-analog converters. Keywords：Digital signal processing；Chip development；application 正文： 数字信号处理作为信号和信息处理的一个分支学科，已渗透到科学研究、技术开发、工业生产、国防和国民经济的各个领域，取得了丰硕的成果。对信号在时域及变换域的特性进行分析、处理，能使我们对信号的特性和本质有更清楚的认识和理解，得到我们需要的信号形式，提高信息的利用程度，进而在更广和更深层次上获取信息。DSP芯片，也称数字信号处理器，是一种特别适合进行数字信号处理运算的微处理器。DSP芯片的出现和发展，促进数字信号处理技术的提高，许多新系统、新算法应运而生，其应用领域不断拓展。目数字信号处理知识点总结
数字信号处理的应用和发展前景
数字信号处理总结与-习题(答案
DSP汇编指令学习笔记
数字信号处理技术的最新发展
数字信号处理复习总结-最终版
数字信号处理学习心得
数字信号处理复习总结-最终版
数字信号处理学习心得体会
数字信号处理教案
数字信号处理知识点归纳整理
DSP设计笔记
数字信号处理学习心得
《数字信号处理的FPGA实现》读书笔记
数字信号处理课程总结(全)
DSP期末复习总结整理
谈谈对数字信号处理(DSP)的认识
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