第一章绪论 第一节数字信号处理概述 数字信号处理，或者说对信号的数字处理，是60年代前后发展起来的一门新兴学科。进入 70年代以来，随着电子计算机、大规模集成电路(LS)和超大规模集成电路(VISI),以及微处 理器技术的迅猛发展，数字信号处理无论在理论上还是在工程应用中，都是目前发展最快的学 科之一，并且日趋完善和成熟。」 由于数字计算机和大规模集成电路的发展和普及，有人似乎认为现在是“数字万能”的时 代了，这是一种偏见。作为一次信息源，或称为原始信号源，例如语音、图像等模拟信号，它的重 要性今后也不会改变。然而，数字技术的发展却为模拟信号的数字处理开辩了广阔的前景。对 数字信号处理没有一个严格的定义，我们不妨把用包括软件在内的数字技术来处理摸拟信号 叫做数字信号处理。或者简单地说，数字信号处理就是用数字的方法对信号进行变换和处理。 从学科的内容看，数字滤波器和快速傅里叶变换是数字信号处理的两个最重要的学科分 支，也是数字信号处理的核心内容。如果仅仅用数字滤波器代替某个系统中的模拟滤波器，则 还不能充分发挥数字技术的特长。事实上，对信号进行调制、滤波、变换，增强、压缩、检测、估 计、识别等，都是数字信号处理的研究范围.用数字的方法实现具有各种功能的信号处理系统， 可以使系统做到更加经济和小型化，进而有可能实现过去用模拟技术难以实现的各种功能。 图1-1给出了模拟信号数字化处理系统的简化框图。此系统先将模拟信号变换为数字信 号，经数字信号处理后，再变换成模拟信号输出。其中抗混叠滤波器的作用，是将输入信号x() 中高于折叠频率（其值等于采样频率的一半）的分量滤除，以防信号频谱的混叠。随后，信号经 采样和AD变换后，变成数字信号x()。数字信号处理器对x()进行处理，得到输出数字信 号y(),经D/A变换器变成模拟信号。此信号经低通滤波器，滤除不需要的高频分量，最后输 出平滑的模拟信号y(t)。 抗混漫 数字信号 低通 x() D/A 滤液器 A/D 处理器 遊波器 图1-1数字信号处理系统的简化框图 实际的数字信号处理系统并不定要包括图1-1所示的所有方框。有些系统只需数字信 号输出，就不需要D/A变换器；有些系统的输入已经是数学信号，那么就不需要A/D变换器： 对于纯数字系统，则只需要数字信号处理器这核心部分就行了。 目前，数字信号处理技术已广泛应用于数字通信、雷达、遥感，声纳、语音合成、图像处理、 测量与控制、高清晰度电视、数字音响、多媒体技术，地球物理学、生物医学工程、振动工程，以 及机器人等各个领域，而且随着科学技术的发展，其研究范围和应用领域还在不断地发展和扩 大