文章目录
一、DSP 定义
二、DSP 知识领域
三、A/D 转换
1、采样示例 1
2、采样示例 2
一、DSP 定义
DSP 定义 : 研究 使用 数字 或 符号序列 表示信号 , 以及 对这些序列作进行处理 ; 对 含有信息 的 信号 进行处理 , 提取希望得到的信息 ;
二、DSP 知识领域
DSP 领域组成 :
信号采集 : A/D 转换 , 抽样定理 , 多抽样率 , 量化噪声分析 ;
离散时间信号分析
离散时间线性非时变系统
信号处理中的快速算法
滤波技术
信号处理中的特殊算法
信号估值
信号建模
非平稳信号变换
三、A/D 转换
A/D 转换 : 模拟信号 → \rightarrow→ 数字信号 ;
采样位数 : 根据系统要求动态确定 采样位数 , 采样位数指的是将模拟信号量化成指定比特的数字 , 如果采样位数是 8 88 位 , 则每个信号量 1 11 字节 , 取值范围 0 00 ~ 2 8 − 1 2^8 - 12
8
−1 ;
动态范围 : A/D 转换位数每增加 1 11 位 , 对应的动态范围增加 6 d B \rm 6 dB6dB ; 动态范围越大 , 越能表现出模拟信号的真实程度 ;
1、采样示例 1
信号 : x a ( t ) = s i n ( 2 π f 1 t ) x_a(t) = sin(2 \pi f_1 t)x
a
(t)=sin(2πf
1
t) , f 1 = 0.042 k H z f_1 = 0.042kHzf
1
=0.042kHz ,
使用 F s = 10 k H z F_s = 10kHzF
s
=10kHz 频率进行采样 ,
分别使用 6 66 位 和 16 1616 位采样位数进行采样 , 红色的线是 6 66 位采样 , 蓝色的线是 16 1616 位采样 ,
如果采样波形出现了阶梯形状 , 说明采样位数不够 , 无法以较高的精度编码模拟信号 ;
下图是 6 66 位采样和 16 1616 位采样的频谱图 , 采样位数越多 , 量化的噪声就越小 ; 16 1616 位采样的量化噪声就很小 , 频谱图很光滑 ;
2、采样示例 2
信号 :
x a ( t ) = sin ( 2 π f 1 t ) + 0.0055 × cos ( 2 π f 2 t ) x_a(t) = \sin(2\pi f_1t) + 0.0055 \times \cos(2\pi f_2t)
x
a
(t)=sin(2πf
1
t)+0.0055×cos(2πf
2
t)
f 1 = 0.042 k H z , f 2 = 2.3 k H z f_1 = 0.042kHz , f_2 = 2.3kHz
f
1
=0.042kHz,f
2
=2.3kHz
采样频率 F s = 10 k H z F_s = 10kHzF
s
=10kHz , 两个信号之差是 45 d B 45 dB45dB ;
在大信号中叠加了一个小信号 , 下图中的两个信号之间差距 45 d B \rm 45 dB45dB , 左侧是 6 66 位采样 , 右侧是 16 1616 位采样 ;
分析 6 66 位采样的频谱图很难分辨出 0.0055 × cos ( 2 π f 2 t ) 0.0055 \times \cos(2\pi f_2t)0.0055×cos(2πf
2
t) 信号 ,
在 16 1616 为采样的频谱图中 , 就可以清楚的分辨出 0.0055 × cos ( 2 π f 2 t ) 0.0055 \times \cos(2\pi f_2t)0.0055×cos(2πf
2
t) 信号 ;
