数字信号处理(第四版)第四章ppt

sin wct h( )m(t ) sin wctd

Sm (w) 0.5[M (w wc ) M (w wc )]H (w)
1. 双边带（DSB）信号
如果输入基带信号没有直流分量，且h(t) 是理想带通滤波器，则得到的输出信号 便是无载波分量的双边带调制信号，或 称双边带抑制载波（ DSB—SC）调制信 号，简称DSB信号。
s(t ) A cos(wct 0 )

wc
—载波角频率；
0
— 载波的初始相位；

A—载波的幅度。
幅度调制信号（已调信号）一般可表示成：
式中，m(t) ——基带调制信号。
设m(t)M(ω),则：
sm (t ) Am(t ) cos(wct 0 )
A S m ( w) F [ sm (t )] [ M ( w wc ) M ( w wc )] 2
1 S（ [ M（w wc） M（w wc） ]H（w）（4.2-15） m w） 2
图4—5 同步解调组成框图
HV SB( )
s（ m t）
LPF
s（t）
m（ t ）
－ c
O (a )
c

HV SB( － c)
O (b )
c

HV SB( ＋ c)
H( ) 1
－ H O
M( )
H
S M( )

－ c
0 (a) H( ) 1
c

上边带 下边带 O
下边带 上边带
－ c
c
上边带频谱

－ c
O 下边带频谱
c

－ c
0 (b)

或叫功率密度谱函数 x x(m ) 1 [P x x()] 2 1 P x x()ej m d
即此时 Pxx (与) 为xx (一m )傅里叶变换对
1．xx(0)21 P xx，(为)d 信号x 2 的平均功率
2． Pxx() ，0 即功率谱非负
且Pxx()P，xx() Pxx(为)实P 偶xx函*(数)
然而在实际工程问题中，我们遇到的离散时间信 号或数据往往是无法用确定的数学解析式或数据链 表来表示的，有可能描述这种信号的参变量是随机 变量，我们将这类信号称为随机信号。
数字信号处理第四章
例如信号：x(t)Acos，(如t 果其)中的参变量除了时间变量t以
外， 都是常A,数和 ，那 么该信号有确定的变换规律，每一时
数字信号处理第四章
平稳随机信号的数字特征
1、数学期望
2、均方值
3、方差
4、自相关序列
5、自协方差序列 6、互相关、互协方差序列
各态历经随机信号的数字特征
1、数学期望
2、均方值
3、方差
4、自相关序列
5、自协方差序列 6、互相关、互协方离散随机信号的频谱，离 散线性系统对随机信号的响应和FIR最优滤波和线性 预测等内容，即课本的2－4节。
第四章 离散随机信号处理
数字信号处理第四章
离散时域信号和系统有时域和频域两种表示，之 前的分析和讨论都是以假定信号为确定性为基础的。 所谓确定性是指序列在每一点上的值都可以由数学 表达式，数据链表或某种法则确定，也就是说信号 的过去、当前和未来的值都是确知的。对于确定性 信号，我们可以用Z变换或者傅里叶变换来表示。
E [ x ( k ) h ( n k ) ] k
其中H ( e j 0 ) 为直流分量。

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数字信号处理
4.2.1 模拟信号到数字信号
采样定理告诉我们：如果模拟信号频谱的最高频 率是fa的话，那么，只要选择采样频率fs>2fa，采样信 号就可以反映模拟信号的真实情况。
下面分别从理想采样和实际采样的角度来认识这 个问题。
（1）理想采样的角度
把xa(理nT想)变采为样离就散是时在间t=n信T号时x刻(n测)。量实模际拟上信，号采xa样(t)的，时并 候，不管是人工还是电路，都要一段时间才能完成。
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数字信号处理
4.1 信号的转变 模拟信号用计算机处理时，必须先变成数字信号，
然后用计算机对它们进行处理。数字信号处理完毕后， 如果应中用需要模拟信号，数字信号还要变成模拟信 号。
4.1.1 模拟信号变成数字信号 模拟信号变成数字信号时，需要采样。对变化速
度快的现象，如声波的空气振动、病人的体温、汛期 的水位、战时的军情等，采样的时间间隔可短但不可 长，时间越短越好，但是太短要花费许多人力物力。
数字信号处理
是沿着模角这拟频个信率公号轴式的Ω从频向理谱左论X右a上(Ω方说)向的明延周：伸期采，扩样扩展信展和号的叠的周加期频，是谱扩ΩX展ss。(Ω是) 假设xa(t)的频谱Xa(Ω)如图4.5上图所示，则对xa(t) 图4.5
采除率同。样Ω了a的比的信例两号系倍x数时s(1t，)/频TX，谱s(Ω采X)s样的(Ω角各)如频周下率期图Ω内所s大容示于与。XX频aa((ΩΩ谱))最的图高内显角示容频：相
图4.1
单向变化的最短时间作为采样周期，基本上可以使数 字信号较好地描述物理变化的真实情况，还能照顾生 产数字产品的成本。
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x(n) x(n)
0.4 0.2 0 -0.2 -10 0.4
x(n)
理想低通滤波器 的单位脉冲响应
0 10 20 n 30 40 50
0.2 0 -0.2 -10 0 10 20 n 30 40 50
理想低通的近似实现
H N e jw 与理想 处理以后滤波器的传输函数
低通的传输函数 H e jw 的不同是： 1）通带中的幅度产生了波动，不再是常数； 2）阻带的幅度不再是零； 3）原来没有过渡带，现在产生了过渡带。
dw
Y e jw X e jw H e jw CX e jw e jwn0 , w1 w w2 其时域表达式： y n Cx n n0
输入信号
输出信号，
幅度放大了C倍 时间延迟 n0
表示输出信号相对输入信号没有发生失真。
假设低通滤波器的频率响应为 e jwn0 , w wc jw H e 0, wc w 式中， n0是一个正整数， wc 称为通带截止频率。 其幅度特性和相位特性图形如下：
试问一共能构成几种级联型网络。
1 1k z 1 2 k z 2 解：H z A 1 1k z 1 2 k z 2 k
1 0.5 z 1 1 0.9 z 1 0.8 z 2 4 1 z 1 1 1.4 z 1 z 2
H
z

br z r 1 ar z r
r 1 r 0 N
M
——有限脉冲响应滤波器，简称FIR (Finite Impulse Response)它的单位脉冲响应为有限长，网络中没有 反馈回路。其系统函数为：
H z h n z n , 式中h n 是其单位脉冲响应