第五章信号处理初步

第五章信号处理初步信号处理的目的:1、分离信、噪，提高信噪比。

2、从信号中提取有用的特征信号。

3、修正测试系统的某些误差，如传感器的线性误差、温度影响等。

第一节数字信号处理的基本步骤一、数字信号处理的基本步骤图5-1 数字信号处理系统简图1、预处理是指在数字处理之前，对信号用模拟方法进行的处理。

把信号变成适于数字处理的形式，以减小数字处理的困难。

(1) 信号电压幅值处理，使之适宜于采样；(2) 过滤信号中的高频噪声；(3) 隔离信号中的直流分量，消除趋势项；(4) 如果信号是调制信号，则进行解调。

信号调理环节应根据被测对象、信号特点和数学处理设备的能力进行安排。

2、A／D转换是将预处理以后的模拟信号变为数字信号，存入到指定的地方，其核心是A/V转换器。

信号处理系统的性能指标与其有密切关系。

3、对采集到的数字信号进行分析和计算，可用数字运算器件组成信号处理器完成，也可用通用计算机。

目前分析计算速度很快，已近乎达到“实时”。

4、结果显示一般采用数据和图形显示结果。

第二节信号数字化出现的问题一、概述图5-2为模拟信号)(fXx及其幅频谱)(t图5-2原模拟信号及其幅频谱图5-3为等时距周期脉冲信号序列)s。

(t图5-4为采样后的信号及其频谱图，时域相乘对应频域的卷积相乘。

图5-5为窗函数，目的是用来从采样后的时间序列截取有限时间的一段。

图5-6为窗函数阶段后的有限长离散信号图5-7为频域采样函数。

图5-8为频域采样后的频谱二、时域采样、混叠和采样定理采样过程可以看作用等间隔的单位脉冲序列去乘模拟信号。

这样，各采样点上的信号大小就变成脉冲序列的权值，这些权值将被量化成相应的二进制编码。

其数学上的描述为，间隔为T s的周期脉冲序列g(t)乘模拟信号x(t)。

g(t)由下式表示，即n=0,±1, ±2, ±3,由δ函数的筛选特性可知n=0,±1, ±2, ±3,经时域采样后，各采样点的信号幅值为x(nT s)。