《數(shù)字信號處理》這門課介紹的是:將事物的運動變化轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮當?shù)字,并用計算的方法從中提取有用的信息,以滿足我們實際應(yīng)用的需求。
大部分信號的初始形態(tài)是事物的運動變化,為了測量它們和處理它們,先要用傳感器把它們的特征轉(zhuǎn)換成電信號,等到這些電信號處理完后,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)字信號處理前后需要一些輔助電路,它們和數(shù)字信號處理器構(gòu)成一個系統(tǒng)。圖1是典型的數(shù)字信號處理系統(tǒng),它由7個單元組成。
初始信號代表某種事物的運動變換,它經(jīng)信號轉(zhuǎn)換單元可變?yōu)殡娦盘?。例如聲波,它?jīng)過麥克風(fēng)后就變?yōu)殡娦盘枴?又如壓力,它經(jīng)壓力傳感器后變?yōu)殡娦盘?。電信號可視為許多頻率的正弦波的組合。
低通濾波單元濾除信號的部分高頻成分,防止模數(shù)轉(zhuǎn)換時失去原信號的基本特征。模數(shù)轉(zhuǎn)換單元每隔一段時間測量一次模擬信號,并將測量結(jié)果用二進制數(shù)表示。
數(shù)字信號處理單元實際上是一個計算機,它按照指令對二進制的數(shù)字信號進行計算。例如,將聲波信號與一個高頻正弦波信號相乘,可實現(xiàn)幅度調(diào)制。實際上,數(shù)字信號往往還要變回模擬信號,才能發(fā)揮它的作用。例如,無線電是電磁波通過天線向外發(fā)射的,這時的電磁波只能是模擬信號。