数字信号处理 第一章(离散时间信号与系统)【下】

参考教程:https://www.bilibili.com/video/BV1qTCDYpEFr?spm_id_from=333.788.videopod.sections&vd_source=8f8a7bd7765d52551c498d7eaed8acd5

三、常系数线性差分方程

1、线性常系数差分方程的表达形式

2、线性常系数差分方程的求解

(1)线性常系数差分方程的求解主要有以下几种:

①经典解法:类似于模拟系统求解微分方程的方法,要求齐次解、特解,并由边界条件求待定系数。由于计算复杂,较少使用。

②递推(迭代)法:简单、适于用计算机进行求解,但只能得到一系列数值解,不易得到封闭式(公式)解答。

③变换域法:将差分方程变换到z域求解。

④卷积法:由差分方程求出系统的h(n),再与已知的x(n)进行卷积,得到y(n)。

(2)一个常系数线性差分方程并不一定代表因果系统,如果边界条件假设不同,求解的结果也是不同的。

(3)差分方程表示法的一个优点是可以直接得到系统的结构,这里的结构是指将输入变换成输出的运算结构。

3、MATLAB中实现差分方程递推解的函数

四、连续时间信号的抽样

1、时域采样定理

(1)理想时域采样过程:

(2)一个连续信号被采样后频域上的变化:

(3)采样后周期延拓的两种情况:

(4)时域采样定理:

(5)一般习惯用这个数字角频率(相对频率)描述频谱,它与采样角频率的关系为

2、采样定理的应用

3、时域采样信号的恢复

五、模拟信号的数字处理方法

1、前置预滤波器

通常要求进入A/D采样的信号为带限信号,最高截止频率为,并满足采样定理,因此经常需要对输入的连续信号进行前置滤波,以滤除输入信号中超过折叠频率的高频信号,保证后续信号处理正常工作

2、A/D转换器

A/D转换器承担了采样和量化编码的工作:

①采样指的是以等间隔T对模拟信号进行采样,得到采样点上的样本数据,及时域离散信号

②每个采样点有幅值,所以A/D转换器需要将模拟的幅值转化为计算机能接受的二进制数据,即数字信号

3、数字信号处理器

数字信号处理器对输入信号进行处理(如滤波、降噪、增幅、压缩等),最终得到输出信号

4、D/A转换器及模拟低通滤波器

(1)数字信号处理器后的组件负责将数字信号转换为模拟信号,其中包括解码器、零阶保持器和平滑滤波器,解码器负责将二进制数据转化为模拟数值,零阶保持器负责将前一个采样值进行保持,直到下一个采样值来到,再更新输出值。

(2)理想的低通滤波器并不存在,所以需要使用平滑滤波器进行替代,以下为理想和等效替代的两种方案:

①理想的方案:假设数字信号处理器不对信号做任何处理,如同上一节中那样分析,可以做到输出信号和输入信号完全相同。

②实际的方案:

1采样间隔较大:由于低通滤波器的单位冲激响应并非是理想的,所以其输出的信号也是不平滑的,采用间隔越大,恢复出来的信号越抽象,对此可以加设平滑滤波器再做一次滤波,将频域中需要保留的分量保留(不超过折叠频率的部分)。

2采样间隔较小:由于低通滤波器的单位冲激响应并非是理想的,所以其输出的信号也是不平滑的,采用间隔越小,恢复出来的信号越接近原始信号,对此可以加设平滑滤波器再做一次滤波,将频域中需要保留的分量保留(不超过折叠频率的部分)。

相关推荐
流浪0014 天前
Linux系统篇34——信号(六):信号处理期间又来了怎么办?——sigaction、sa_mask、可重入函数与 volatile
linux·运维·面试·操作系统·信号处理·信号
科恒盛远5 天前
ZU902 FMC194 可编程宽带信号源实测
fpga开发·硬件工程·信号处理
联丰迅声5 天前
参数表上三个“dB”,选声学成像仪到底该盯哪个?
信号处理·传感器·工业自动化·mems·声学成像
expipi刘家伟5 天前
RFSOC 信号采集处理模块
信号处理·rfsoc·阵列信号采样
Lsir10110_6 天前
从按钮“点不动“讲起——深入理解 Qt 信号槽机制
开发语言·qt·信号处理
菜鸟~noob2337 天前
【电子战】 第09篇:阵列信号处理——波束形成、MVDR、MUSIC【含matlab代码】
开发语言·matlab·信号处理
2501_929807257 天前
专业140+总分430+武汉理工大学855信号与系统考研武理工,电子信息和通信工程,真题大纲,参考书
考研·信息与通信·信号处理·通信·电子信息
学习FPGA的电气小兴兴9 天前
基于FPGA的CORDIC旋转模式实现sin和cos运算
fpga开发·信号处理·数字信号处理·verilog·fpga·verilog hdl·cordic
复方金银花颗粒10 天前
reactor和proactor的好处和坏处。为什么要用reactor而不用 proactor?
后端·信号处理
粉色挖掘机11 天前
关于z平面的一些理解与总结
信号处理·z变换·滤波器