《數(shù)字信號(hào)處理》這門課介紹的是:將事物的運(yùn)動(dòng)變化轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮當(dāng)?shù)字,并用計(jì)算的方法從中提取有用的信息,以滿足我們實(shí)際應(yīng)用的需求。
大部分信號(hào)的初始形態(tài)是事物的運(yùn)動(dòng)變化,為了測(cè)量它們和處理它們,先要用傳感器把它們的特征轉(zhuǎn)換成電信號(hào),等到這些電信號(hào)處理完后,再把它們轉(zhuǎn)變?yōu)槲覀兡芸匆?、能聽見或能利用的形態(tài)。
數(shù)字信號(hào)處理前后需要一些輔助電路,它們和數(shù)字信號(hào)處理器構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。圖1是典型的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng),它由7個(gè)單元組成。
初始信號(hào)代表某種事物的運(yùn)動(dòng)變換,它經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換單元可變?yōu)殡娦盘?hào)。例如聲波,它經(jīng)過(guò)麥克風(fēng)后就變?yōu)殡娦盘?hào)。 又如壓力,它經(jīng)壓力傳感器后變?yōu)殡娦盘?hào)。電信號(hào)可視為許多頻率的正弦波的組合。
低通濾波單元濾除信號(hào)的部分高頻成分,防止模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)失去原信號(hào)的基本特征。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元每隔一段時(shí)間測(cè)量一次模擬信號(hào),并將測(cè)量結(jié)果用二進(jìn)制數(shù)表示。
數(shù)字信號(hào)處理單元實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī),它按照指令對(duì)二進(jìn)制的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行計(jì)算。例如,將聲波信號(hào)與一個(gè)高頻正弦波信號(hào)相乘,可實(shí)現(xiàn)幅度調(diào)制。實(shí)際上,數(shù)字信號(hào)往往還要變回模擬信號(hào),才能發(fā)揮它的作用。例如,無(wú)線電是電磁波通過(guò)天線向外發(fā)射的,這時(shí)的電磁波只能是模擬信號(hào)。