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數(shù) 字 信 號 處 理第1章 緒論龔家元 講師（博士）湖北汽車工業(yè)學(xué)院 主要內(nèi)容 1.1 DSP課程簡介 1.2 DSP的基本概念 1.3 DSP的基本原理 1.4 DSP的典型應(yīng)用 1.5 DSP的研究進(jìn)展 1.1 DSP課程簡介 課程內(nèi)容 數(shù)字信號處理：繼信號與系統(tǒng)又一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課。 本課程主要研究內(nèi)容：數(shù)字信號分析與處理中的基本理論與算法原理 離散時間信號的傅里葉變換（DTFT） z變換 離散傅里葉變換（DFT） 快速傅里葉變換（FFT） 數(shù)字系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 數(shù)字濾波器及其設(shè)計(jì) 理論性強(qiáng):是指在綜合應(yīng)用眾多的數(shù)學(xué)、電路理論、信號、系統(tǒng)和信息等領(lǐng)域知識的基礎(chǔ)之上，發(fā)展并形成了自己豐富的理論體系 實(shí)踐性強(qiáng):一方面是指該學(xué)科的理論目前已成為眾多新興學(xué)科（如現(xiàn)代通信理論、自動控制、模式識別、故障診斷等）的重要理論基礎(chǔ);另一方面是指數(shù)字信號處理的應(yīng)用極其廣泛，如在通信、控制、儀表、電力等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用。可以說，凡是和“信號”有關(guān)的學(xué)科領(lǐng)域都要用到DSP 1.2 DSP的基本概念 數(shù)字信號處理概貌 在國際上一般把1965年由Cooley-Turkey提出快速付里葉變換(FFT)的問世，作為數(shù)字信號處理這一學(xué)科的開端，F(xiàn)FT是20世紀(jì)科學(xué)與工程計(jì)算領(lǐng)域的十大算法之一 數(shù)字信號處理的基本工具：微積分，概率統(tǒng)計(jì)，數(shù)值分析，復(fù)變函數(shù)，隨機(jī)過程，高等代數(shù)，近世代數(shù) 數(shù)字信號處理的理論基礎(chǔ)：離散線性變換(LSI)系統(tǒng)理論，離散付里葉變換(DFT) 在學(xué)科發(fā)展上，數(shù)字信號處理又和最優(yōu)控制，通信理論，故障診斷等緊緊相連，成為人工智能，模式識別，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字通信等新興學(xué)科的理論基礎(chǔ) 1.3 DSP的基本原理 數(shù)字信號的產(chǎn)生 抽樣和抽樣定理 理想抽樣 頻域分析 抽樣定理 若xa(t)是頻帶寬度有限信號，在抽樣后x(n)=xa(nT)能夠不失真地還原出原來信號xa(t)，則抽樣頻率必須大于或等于兩倍信號頻譜的最高頻率。即： 實(shí)際抽樣 模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter) 模擬信號的數(shù)字處理系統(tǒng) 1.4 DSP的典型應(yīng)用 汽車電子：動力傳動系統(tǒng)的綜合控制（PCM）、制動防抱死控制系統(tǒng)（ABS）、牽引力控制系統(tǒng)（TCS）、驅(qū)動防滑控制系統(tǒng)（ASR）、車載音響、分析檢修等 智能駕駛：汽車自動駕駛、智能駕駛的環(huán)境感知 工業(yè)應(yīng)用：高速數(shù)據(jù)采集與生成、數(shù)字儀器、數(shù)字控制、智能儀器、機(jī)器人等 能源：智能電網(wǎng)、照明控制、石油和天然氣探測等領(lǐng)域 視頻和影像：圖像處理、模式識別、安防監(jiān)控等 通信與電信：組網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、語音通信、有線和無線通信 消費(fèi)電子：數(shù)字智能家電、個人媒體終端、數(shù)碼產(chǎn)品、VR/AR 智慧醫(yī)療：助聽器、呼吸機(jī)、超聲波設(shè)備、病患監(jiān)控、磁共振成像、CT掃描儀、便攜式診斷儀器 軍工：航空/航天，聲吶、雷達(dá)等 …… 1.5 DSP的研究進(jìn)展 SFFT：Sparse Fast Fourier Transform 謝 謝！cxl紅軟基地

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