DSP理論和算法概述
數(shù)字信號(hào)處理是利用計(jì)算機(jī)或?qū)S锰幚碓O(shè)備,以數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集、變換、綜合、估值和識(shí)別等加工處理,以達(dá)到提取信息和便于應(yīng)用的目的。數(shù)字信號(hào)處理在理論上所涉及的范圍極其廣泛。在數(shù)學(xué)領(lǐng)域,微積分、概率統(tǒng)計(jì)、隨機(jī)過程、復(fù)變函數(shù)等都是數(shù)字信號(hào)處理的基本工具,網(wǎng)絡(luò)理論、信號(hào)和系統(tǒng)等均是它的理論基礎(chǔ)。在學(xué)科發(fā)展上,數(shù)字信號(hào)處理又和最優(yōu)控制、通信理論、故障診斷等緊緊相連,近年來又成為人工智能、模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等新興學(xué)科的理論基礎(chǔ)之一,其算法實(shí)現(xiàn)(無論是硬件還是軟件)又和計(jì)算機(jī)學(xué)科及微電子技術(shù)密不可分。因此可以說,數(shù)字信號(hào)處理是把經(jīng)典的理論體系作為自己的理論基礎(chǔ),同時(shí)又使自己成為一系列新興學(xué)科的理論基礎(chǔ)?! H上,一般把1965年快速傅立葉變換(fft,fast fourier transform)的問世作為數(shù)字信號(hào)處理這一新興學(xué)科的開端。在這40余年的發(fā)展中,數(shù)字信號(hào)處理自身已基本上形成一套較為完整的理論體系。這些理論一般統(tǒng)稱為經(jīng)典數(shù)字信號(hào)處理算法,其主要內(nèi)容如下。 ?。?)信號(hào)的采集,a/d(模/數(shù)轉(zhuǎn)換)技術(shù)、采樣定理、多采樣率、量化噪聲分析等?! 。?)離散信號(hào)的分析,時(shí)域和頻域分析、各種變換技術(shù)、信號(hào)特征的描述等?! 。?)離散系統(tǒng)分析,系統(tǒng)的描述、系統(tǒng)的單位抽樣響應(yīng)、轉(zhuǎn)移函數(shù)及頻率特性等?! 。?)信號(hào)處理中的快速算法,快速傅立葉變換、快速卷積、快速相關(guān)等。 ?。?)信號(hào)的估值,各種估值理論、相關(guān)函數(shù)與功率譜估計(jì)等?! 。?)信號(hào)濾波技術(shù),各種數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)?! 。?)信號(hào)的建模,最常用的有ar、ma、arma、prony等模型?! 。?)信號(hào)處理中的特殊算法,如抽取、插值、奇異值分解、反卷積、信號(hào)重構(gòu)等?! 。?)信號(hào)處理技術(shù)的實(shí)現(xiàn),包括軟件實(shí)現(xiàn)和硬件實(shí)現(xiàn)。 ?。?0)信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用?! ∽?0世紀(jì)80年代以來,隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展,尤其是移動(dòng)通信、無線通信和衛(wèi)星通信的廣泛使用,推動(dòng)了很多新的數(shù)字信號(hào)處理的進(jìn)一步應(yīng)用和改進(jìn),同時(shí)也產(chǎn)生了一些較新的數(shù)字信號(hào)處理算法,這些算法一般稱為現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理算法?,F(xiàn)代的數(shù)字信號(hào)處理算法一般包括現(xiàn)代濾波方法(維納濾波、卡爾曼濾波、陷波理論、自適應(yīng)濾波等)、現(xiàn)代譜估計(jì)方法、高階譜估計(jì)方法、小波變換、非均勻采樣、混沌理論等,現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理算法已經(jīng)逐漸應(yīng)用于各種信號(hào)處理領(lǐng)域。例如,自適應(yīng)濾波器應(yīng)用于回音抵消,現(xiàn)代譜估計(jì)方法應(yīng)用于微弱信號(hào)檢測(cè),小波變換應(yīng)用于圖像壓縮,非均勻采樣應(yīng)用于高頻信號(hào)采樣,混沌理論應(yīng)用于保密通信和傳感技術(shù)領(lǐng)域等?! ‖F(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理算法一般都比較復(fù)雜,從算法仿真到dsp應(yīng)用都需要有很深的理論基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。很多現(xiàn)代數(shù)字信號(hào)處理算法的應(yīng)用都固化在特定的芯片內(nèi),用戶直接調(diào)用該算法就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理,有些固化的算法甚至不需要用戶做任何調(diào)用就可以直接使用。例如,c6x系列dsp中的c6414處理器集成圖像壓縮和傳輸算法,c54xx系列dsp中的c54cst集成有回音抵消算法等?! 「鶕?jù)應(yīng)用方向,dsp廣泛應(yīng)用于以下系統(tǒng)和信號(hào)處理中。 ?。?)控制類,包括儀器儀表、數(shù)據(jù)采集、函數(shù)發(fā)生、信號(hào)發(fā)生、自動(dòng)駕駛、機(jī)器入控制、磁盤控制、馬達(dá)控制等?! 。?)語音信號(hào)處理類,包括語音編碼、語音合成、語音識(shí)別、語音增強(qiáng)、語音郵件、語音儲(chǔ)存、語音去噪等?! 。?)圖像信號(hào)處理類,包括數(shù)字電視、可視電話、數(shù)字相機(jī)、圖像編解碼器、圖像壓縮解壓縮、圖像信號(hào)采集傳輸、圖像存儲(chǔ)、圖像識(shí)別、圖像監(jiān)控、超聲波成像檢測(cè)、電子地圖、圖像去噪、圖像增強(qiáng)、動(dòng)畫、機(jī)器人視覺等?! 。?)通信信號(hào)處理類,包括有線、無線、移動(dòng)以及衛(wèi)星通信信號(hào)處理。主要有蜂窩電話、調(diào)制解調(diào)器、藍(lán)牙產(chǎn)品、數(shù)字電話、ip電話、全球定位導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星電話、電話會(huì)議、atm電話、智能天線等。 歡迎轉(zhuǎn)載,信息來源維庫電子市場(chǎng)網(wǎng)()





