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数 字 信 号 处 理 第1章 绪论 龚家元 讲师（博士） 湖北汽车工业学院 主要内容 1.1 DSP课程简介 1.2 DSP的基本概念 1.3 DSP的基本原理 1.4 DSP的典型应用 1.5 DSP的研究进展 1.1 DSP课程简介 课程内容 数字信号处理：继信号与系统又一门重要的专业基础课。 本课程主要研究内容：数字信号分析与处理中的基本理论与算法原理 离散时间信号的傅里叶变换（DTFT） z变换 离散傅里叶变换（DFT） 快速傅里叶变换（FFT） 数字系统的基本网络结构 数字滤波器及其设计 理论性强:是指在综合应用众多的数学、电路理论、信号、系统和信息等领域知识的基础之上，发展并形成了自己丰富的理论体系 实践性强:一方面是指该学科的理论目前已成为众多新兴学科（如现代通信理论、自动控制、模式识别、故障诊断等）的重要理论基础;另一方面是指数字信号处理的应用极其广泛，如在通信、控制、仪表、电力等领域都有着广泛的应用。可以说，凡是和“信号”有关的学科领域都要用到DSP 1.2 DSP的基本概念 数字信号处理概貌 在国际上一般把1965年由Cooley-Turkey提出快速付里叶变换(FFT)的问世，作为数字信号处理这一学科的开端，FFT是20世纪科学与工程计算领域的十大算法之一 数字信号处理的基本工具：微积分，概率统计，数值分析，复变函数，随机过程，高等代数，近世代数 数字信号处理的理论基础：离散线性变换(LSI)系统理论，离散付里叶变换(DFT) 在学科发展上，数字信号处理又和最优控制，通信理论，故障诊断等紧紧相连，成为人工智能，模式识别，神经网络，数字通信等新兴学科的理论基础 1.3 DSP的基本原理 数字信号的产生 抽样和抽样定理 理想抽样 频域分析 抽样定理 若xa(t)是频带宽度有限信号，在抽样后x(n)=xa(nT)能够不失真地还原出原来信号xa(t)，则抽样频率必须大于或等于两倍信号频谱的最高频率。即： 实际抽样 模数转换器(Analog-to-Digital Converter) 模拟信号的数字处理系统 1.4 DSP的典型应用 汽车电子：动力传动系统的综合控制（PCM）、制动防抱死控制系统（ABS）、牵引力控制系统（TCS）、驱动防滑控制系统（ASR）、车载音响、分析检修等 智能驾驶：汽车自动驾驶、智能驾驶的环境感知 工业应用：高速数据采集与生成、数字仪器、数字控制、智能仪器、机器人等 能源：智能电网、照明控制、石油和天然气探测等领域 视频和影像：图像处理、模式识别、安防监控等 通信与电信：组网、物联网、语音通信、有线和无线通信 消费电子：数字智能家电、个人媒体终端、数码产品、VR/AR 智慧医疗：助听器、呼吸机、超声波设备、病患监控、磁共振成像、CT扫描仪、便携式诊断仪器 军工：航空/航天，声呐、雷达等 …… 1.5 DSP的研究进展 SFFT：Sparse Fast Fourier Transform 谢 谢！
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