數(shù)字信號處理課件

6.7

數(shù)字信號處理16.7.1

離散系統(tǒng)的頻率特性設(shè)離散系統(tǒng)的輸入為復(fù)指數(shù)序列：T為取樣周期。系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)為：26.7.1

離散系統(tǒng)的頻率特性離散系統(tǒng)的頻率特性：若離散系統(tǒng)是穩(wěn)定的：離散系統(tǒng)的幅頻特性離散系統(tǒng)的相頻特性36.7.1

離散系統(tǒng)的頻率特性4結(jié)論：若離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)H(z)的收斂域包含單位圓（極點全部在單位圓內(nèi)），則系統(tǒng)的輸入是角頻率w、取樣周期為T的復(fù)指數(shù)序列（或正弦序列）時，系統(tǒng)的穩(wěn)定響應(yīng)也是同頻率的復(fù)指數(shù)序列（或正弦序列）。6.7.1

離散系統(tǒng)的頻率特性例：已知：求系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)解：極點z＝1/2

在單位圓內(nèi)56.7.1

離散系統(tǒng)的頻率特性1）66.7.1

離散系統(tǒng)的頻率特性2）76.7.1

離散系統(tǒng)的頻率特性3）86.7.1

離散系統(tǒng)的頻率特性所以：96.7.2

數(shù)字信號處理的基本概念10數(shù)字信號處理數(shù)字信號處理（DSP）的內(nèi)容非常豐富，其中最基礎(chǔ)的是數(shù)字濾波器和快速傅里葉變換（FFT）。數(shù)字濾波器是一個計算過程，將輸入序列按既定要求轉(zhuǎn)換為輸出序列。過去用模擬濾波器（如用R、L、C元件）完成的事，現(xiàn)在完全可以用數(shù)字方法實現(xiàn)，只要利用計算機完成數(shù)字相加、乘以常數(shù)和延時就可以了。例如下圖(a)是3dB帶寬的250Hz的模擬低通濾波器，而圖(b)則是截止頻率為250Hz的數(shù)字濾波器框圖。6.7.2

數(shù)字信號處理的基本概念模擬濾波器的數(shù)字濾波實現(xiàn)116.7.2

數(shù)字信號處理的基本概念完成數(shù)字信號處理所采用的典型數(shù)字形式是二進制數(shù)，僅用0和1兩個數(shù)值表示所有可能的數(shù)。輸入信號首先通過一個預(yù)取樣濾波器，然后送到取樣器和A/D轉(zhuǎn)換器，經(jīng)數(shù)字信號處理器，再由D/A轉(zhuǎn)換和濾波后輸出。126.7.2

數(shù)字信號處理的基本概念多路數(shù)字處理系統(tǒng)136.7.2

數(shù)字信號處理的基本概念根據(jù)函數(shù)14數(shù)字濾波器的設(shè)計關(guān)鍵：是求出一組系數(shù)ak和br使得濾波器具有所需特性。數(shù)字濾波器一般分為兩類，一類是按脈沖響應(yīng)（單位響應(yīng)）形式，另一類是按實現(xiàn)形式。6.7.2

數(shù)字信號處理的基本概念按單位響應(yīng)形式可分為兩類：15無限脈沖響應(yīng)濾波器（IIR），即濾波器的單位響應(yīng)h(n)包含有無限個取樣值。有限脈沖響應(yīng)濾波器（FIR），即其單位響應(yīng)h(n)在n1≤n≤n2區(qū)間內(nèi)只有有限個取樣點。6.7.2

數(shù)字信號處理的基本概念16按實現(xiàn)方法可分為三類：遞歸實現(xiàn)法。其輸出值取決于輸入值和以前的輸出值，同時含有

ak

和

br

項。非遞歸實現(xiàn)法。其現(xiàn)在的輸出值與輸入的當前值和過去值有關(guān)，即

ak=0

。FFT實現(xiàn)法。快速傅里葉變換是一種算法，它先將輸入信號加以變換，并按一定要求對頻譜進行