第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)字信號(hào)處理教程

—MATLAB釋義與實(shí)現(xiàn)陳懷琛編著1第一章信號(hào)和信號(hào)處理1.1信號(hào)的分類1.2信號(hào)處理1.3信號(hào)采樣和復(fù)原的一個(gè)實(shí)例1.4本書(shū)概貌的說(shuō)明21.1信號(hào)的分類按信號(hào)載體的物理特征，可分為電、磁、光、機(jī)械、熱、聲音等；

按信號(hào)中的自變量的數(shù)目分：一維信號(hào)：如語(yǔ)言和音樂(lè)二維信號(hào)：如黑白照片或地形圖，三維信號(hào)：如黑白電視圖象，

（彩色圖像或電視是三個(gè)因變量，自變量同上）3信號(hào)的分類按信號(hào)中自變量和因變量的取值特點(diǎn)分連續(xù)時(shí)間（Continuous-Time—CT）信號(hào)：

自變量和因變量均連續(xù)取值,(自變量的連續(xù)稱為連續(xù)時(shí)間，因變量的連續(xù)稱為模擬信號(hào))

離散時(shí)間（Discrete-Time—DT）信號(hào)：

自變量離散，因變量仍連續(xù)取值數(shù)字信號(hào)（DigitalSignal）：

自變量和因變量均離散取值(因變量的離散稱為數(shù)字信號(hào))4信號(hào)的分類信號(hào)量化的方法自變量的量化：等間隔采樣，t=nT,n=0,1,…T為采樣周期，也即量化步長(zhǎng)因變量x的量化：設(shè)量化步長(zhǎng)為△x，則量化公式為對(duì)應(yīng)的MATLAB語(yǔ)句(x為數(shù)組也適用)xq=round(x/deltax)*deltax;其它取整函數(shù)有ceil,floor,fix等

5由對(duì)模擬信號(hào)采樣而產(chǎn)生離散信號(hào)x(n)量化后信號(hào)xq的誤差絕對(duì)誤差e=xq-x相對(duì)誤差rerror=(xq-x)./abs(x)

對(duì)大的數(shù)，量化造成的相對(duì)誤差小；而對(duì)小的數(shù)，量化造成的相對(duì)誤差大。

信號(hào)的分類6信號(hào)分類的例題例1.1.1設(shè)連續(xù)信號(hào)為其中tf為終點(diǎn)時(shí)刻。若采樣周期為0.5秒，求采樣后的離散時(shí)間信號(hào)

MATLAB程序hc1117例1.1.1的MATLAB程序hc111此程序分別描述了連續(xù)信號(hào)、離散信號(hào)和數(shù)字信號(hào)dt=0.001;tf=6;t=0:dt:tf;%建立自變量向量xa=sqrt(t)+cos(t); %原始的連續(xù)時(shí)間信號(hào)xa(t)T=0.5;n=0:tf/T;%建立離散自變量向量x=sqrt(n*T)+cos(n*T);%離散時(shí)間信號(hào)x(n)deltax=0.5; %deltax為x的量化步長(zhǎng)xq=round(x/deltax)*deltax;%量化的數(shù)字信號(hào)xq以下為繪圖語(yǔ)句8例1.1.1的圖形9按照信號(hào)的來(lái)源來(lái)分

心電（ElectroCardioGraphy—ECG）信號(hào)：腦電圖（ElectroEncephaloGram—EEG）信號(hào)地震信號(hào)：它由巖石的自然運(yùn)動(dòng)、或人為的地下爆炸等產(chǎn)生。發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)信號(hào)：

語(yǔ)言信號(hào)：

音樂(lè)信號(hào)：

統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)：

等等信號(hào)的分類10心電圖信號(hào)：心電圖主要分析它的時(shí)域特性：常用的特征點(diǎn)有：P波；Q波；R波；S波；T波；延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)的波還要細(xì)分。如T1,T2,…波111.2信號(hào)處理

信號(hào)的時(shí)域分析處理：如分析心電路中各波形特征，從雷達(dá)回波信號(hào)提取和分析目標(biāo)參數(shù)信號(hào)的頻域分析處理：如分析腦電波信號(hào)的頻譜來(lái)判斷大腦的活動(dòng)分析音樂(lè)信號(hào)的頻譜濾波器設(shè)計(jì)：如設(shè)計(jì)模擬濾波器和數(shù)字濾波器12把模擬信號(hào)作為數(shù)字信號(hào)

進(jìn)行處理的基本框圖將模擬信號(hào)用數(shù)字方法進(jìn)行處理的框圖如下：模擬信號(hào)xa(t)經(jīng)預(yù)濾波，A/D變換，變成數(shù)字信號(hào)x(n)；用數(shù)字方法進(jìn)行處理；得到數(shù)字信號(hào)y(n)作D/A變換，再平滑濾波，變回模擬信號(hào)ya(t)；用圖中五個(gè)方框完成對(duì)模擬信號(hào)的處理。13數(shù)字信號(hào)處理的優(yōu)越性1)靈活性

2)高精度和高穩(wěn)定性3)便于開(kāi)發(fā)和升級(jí)4)便于大規(guī)模集成5）功能強(qiáng)