清华大学出版社：《MATLAB在数字信号处理中的应用》课程教学资源（PPT课件讲稿，第2版）第3章 数字信号处理基础

》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 第3章数字信号处理基础 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-1 数字信号处理基础 第3章 数字信号处理基础

主要内容 》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 本章的学习目标: ·掌握基本波形产生的方法 了解信号的各种运算 理解信号采样率的各种转换 ·掌握离散时间系统模型的各种表示方法和 相互间的转换 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-2 数字信号处理基础 主要内容 本章的学习目标： • 掌握基本波形产生的方法 • 了解信号的各种运算 • 理解信号采样率的各种转换 • 掌握离散时间系统模型的各种表示方法和 相互间的转换

31数字信号处理概述》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 信号是数字信号处理领域中最基本、最重要的 概念。简单地说,信号就是信息的载体,是信 息的物理体现。信号既可分为时间连续、幅度也连 续的模拟信号和在时间上和幅度上都经过量化的数 字信号,也可划分为连续时间信号和离散时间信号 信号处理,就是以数值计算的方法对信号进行采集、 变换、综合、估计与识别等加工处理,借以达到提 取信息和便于应用的目的。随着计算机和信息科学 的飞速发展,信号处理已经逐渐发展成为一门独立 的学科,在语音处理、图像处理、雷达、航空航天 地质勘探、通信、生物医学工程等众多领域得到了 广泛的应用。 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-3 数字信号处理基础 3.1 数字信号处理概述 信号是数字信号处理领域中最基本、最重要的 一个概念。简单地说，信号就是信息的载体，是信 息的物理体现。信号既可分为时间连续、幅度也连 续的模拟信号和在时间上和幅度上都经过量化的数 字信号，也可划分为连续时间信号和离散时间信号。 信号处理，就是以数值计算的方法对信号进行采集、 变换、综合、估计与识别等加工处理，借以达到提 取信息和便于应用的目的。随着计算机和信息科学 的飞速发展，信号处理已经逐渐发展成为一门独立 的学科，在语音处理、图像处理、雷达、航空航天、 地质勘探、通信、生物医学工程等众多领域得到了 广泛的应用

32波形的产生 》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 波形是数字信号处理的最基础内容。没有波形信 号,数字信号处理就没了工作对象。 MATLAB 2006a内部提供了大量的函数,用来产生常用的信 号波形。产生波形的函数,如表3-1所示。 表3-1产生波形的 MATLAB函数 函数 产生的波形 函数 产生的波形。 Square+ 方波 Rectpuls- 非周期方波。 Sawtooth 锯齿波 Tripuls. 非周期三角波 Sinc函数波 Pulstran 脉冲序列。 Daric+ Dirichlet函数波 Chu 产生调频余弦信号。 Gauspulse Gauspuls函数波 monopulse 高斯单脉冲。 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-4 数字信号处理基础 3.2 波形的产生 波形是数字信号处理的最基础内容。没有波形信 号，数 字信 号处 理就 没了 工作 对象 。MATLAB 2006a内部提供了大量的函数，用来产生常用的信 号波形。产生波形的函数，如表3-1所示

33信号的运算 》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 在数字信号处理领域,对信号所做的基 本运算主要包括: ●信号加 信号乘 移位 采样和 米样积 翻转 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-5 数字信号处理基础 3.3 信号的运算 在数字信号处理领域，对信号所做的基 本运算主要包括： ⚫ 信号加 ⚫ 信号乘 ⚫ 移位 ⚫ 采样和 ⚫ 采样积 ⚫ 翻转

33信号的运算 》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 1.倍号加 数学描述 x(n)=x1(n)+x2(m) MATLAB实现 X=x1+x24 注意:x7和x2应该具有相同的长度,位置对应,才能相加。否则,需要先通过 Zeros 函数左右补零后再相加。 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-6 数字信号处理基础 3.3 信号的运算

33信号的运算 》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 2.怡号延迟 数学描述中 给定离散信号x(),若信号yy)为 y(n)=Xn-k) 那么,y)就是信号x)在时间轴上右移k个采样周期后得到的新的序列。+ MATLAB实现 yn)=xn-k) 3.信号乘 数学描述 x()=x1()x2(n) MATLAB实现 又=1.区 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-7 数字信号处理基础 3.3 信号的运算

33信号的运算 》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 4.信号变化幅庖 数学描述 y(刀)=k×x(m) MATLAB实现 y=k*x+ 5.倍号翻转4 数学描述 y()=x MATLAB实现 y=flpr(x)+ 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-8 数字信号处理基础 3.3 信号的运算

33信号的运算 》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 6.号采样和 数学描述 MATLAB实现 y=sum(xn1: n2) 7.信号采样积 数学描述中 y=x(n) MATLAB实现 y= prod xn1: n2))+ 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-9 数字信号处理基础 3.3 信号的运算

33信号的运算 》请华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 8.倍号能量 数学描述 E=∑r(m) MATLAB实现 Ex= sum(abs(x"2 9.倍号功率 数学描述 P=二(x N MATLAB实现 Px=sum((abs())2)/N+ 数字信号处理基础 www.tup.tsinghuaedu.cn

1-10 数字信号处理基础 3.3 信号的运算