1、課件,1,數(shù)字信號(hào)處理河北科技大學(xué)信息學(xué)院電子信息工程系 安國臣,課件,2,課程介紹,本課程是為電子、通信專業(yè)三年級學(xué)生開設(shè)的一門電子類專業(yè)基礎(chǔ)課，它是在學(xué)生學(xué)完了信號(hào)與系統(tǒng)的課程后，進(jìn)一步為學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)打基礎(chǔ)的課程。本課程將通過講課、練習(xí)使學(xué)生掌握數(shù)字信號(hào)處理的基本理論和方法。 課程內(nèi)容包括： 離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)； 離散變換及其快速算法； 數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)；數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)； 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等。,課件,3,課程邏輯性很強(qiáng)、理論性強(qiáng)；先難后易，前三章是本門課的重點(diǎn)章，且有一定的難度，倘能努力學(xué)懂前三章, 后面的學(xué)習(xí)就會(huì)容易一些； 建議學(xué)習(xí)方法： 先預(yù)習(xí)； 課上認(rèn)真

2、聽講、記筆記； 課下先整理筆記、閱讀教科書、理解課堂教學(xué)內(nèi)容； 完成課后作業(yè)，或其他練習(xí)題。 基礎(chǔ)課：信號(hào)與系統(tǒng) 后續(xù)課程：DSP、現(xiàn)代信號(hào)處理，隨機(jī)信號(hào)處理等 課本：數(shù)字信號(hào)處理教程 程佩清 第三版 考試課：56學(xué)時(shí),課件,4,參考書目,1. Alan S.Oppenheim Signals and Systems(Second Edition) （英文版），北京，電子工業(yè)出版社，20022. A.V.奧本海姆 離散時(shí)間信號(hào)處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，20013. 丁玉美，高西全，數(shù)字信號(hào)處理（第二版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，20014. 程佩青，數(shù)字

3、信號(hào)處理教程 習(xí)題分析與解答，北京，清華大學(xué)出版社,課件,5,緒 論,一、基本概念 1、信號(hào) 2、系統(tǒng) 3、信號(hào)處理,課件,6,1、信號(hào),信號(hào)：信息的物理表現(xiàn)形式 傳遞信息的函數(shù) 一維時(shí)間信號(hào) 信號(hào)的分類：,- 周期信號(hào) / 非周期信號(hào),- 確定信號(hào) / 隨機(jī)信號(hào),- 能量信號(hào) / 功率信號(hào),- 連續(xù)時(shí)間信號(hào) / 離散時(shí)間信號(hào) / 數(shù)字信號(hào),課件,7,按自變量與函數(shù)值的取值形式不同分類：,課件,8,2、系統(tǒng),系統(tǒng)是將信號(hào)進(jìn)行處理（或變換）以達(dá)到人們要求的各種設(shè)備。系統(tǒng)可以是硬件的，也可以是軟件編程實(shí)現(xiàn)的。 系統(tǒng)的分類（按所處理的信號(hào)種類不同分類）,- 連續(xù)時(shí)間信號(hào)系統(tǒng)（模擬信號(hào)系統(tǒng)）,- 離散

4、時(shí)間信號(hào)系統(tǒng),- 數(shù)字信號(hào)系統(tǒng),課件,9,3、信號(hào)處理,信號(hào)處理是研究用系統(tǒng)對含有信息的信號(hào)進(jìn)行處理（變換）以獲得人們所希望的信號(hào)，從而達(dá)到提取信息，便于應(yīng)用的一門學(xué)科。 信號(hào)處理的分類： - 模擬信號(hào)處理,- 數(shù)字信號(hào)處理,（實(shí)質(zhì)：數(shù)值運(yùn)算）,課件,10,二、DSP系統(tǒng)的基本組成和實(shí) 現(xiàn)方法,DSP系統(tǒng)的基本組成,課件,11,課件,12,DSP系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法,- 軟件實(shí)現(xiàn)法,- 硬件實(shí)現(xiàn)法,- DSP芯片法,數(shù)字信號(hào)處理的學(xué)科概貌,-離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)分析,-離散時(shí)間信號(hào)時(shí)域及頻域分析，DFT,-信號(hào)的采集，數(shù)字濾波技術(shù),-譜分析與快速傅里葉變換（FFT）,課件,13,三、DSP的特點(diǎn)和

5、應(yīng)用,DSP的特點(diǎn),- 高靈活性,- 高精度,- 高穩(wěn)定性,- 易大規(guī)模集成、時(shí)分復(fù)用、可獲高性能指標(biāo)等,DSP的應(yīng)用及發(fā)展方向,課件,14,數(shù)字信號(hào)處理補(bǔ)充知識(shí),1.1 數(shù)字信號(hào)處理概述 1.2 數(shù)字信號(hào)處理器概述,課件,15,1.1 數(shù)字信號(hào)處理概述,1.1.1 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的構(gòu)成 1.1.2 數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn) 1.1.3 數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn),返回首頁,課件,16,1.1.1 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的構(gòu)成,圖1-1 典型的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng),返回本節(jié),課件,17,1.1.2 數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn),（1）在通用的微機(jī)上用軟件實(shí)現(xiàn)。 （2）利用特殊用途的DSP芯片來實(shí)現(xiàn)。 （3）利用專門用于信號(hào)處

6、理的通用DSP芯片來實(shí)現(xiàn)。 （4）用FPGA/CPLD用戶可編程器件來實(shí)現(xiàn)。,返回本節(jié),課件,18,1.1.3 數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn),與模擬系統(tǒng)（ASP）相比，數(shù)字系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)： （1）精度高 （2）可靠性高 （3）靈活性大 （4）易于大規(guī)模集成 （5）可獲得高性能指標(biāo),返回本節(jié),課件,19,1.2 數(shù)字信號(hào)處理器概述,1.2.1 DSP芯片的種類 1.2.2 TMS320 DSP系列 1.2.3 DSP芯片的主要特點(diǎn) 1.2.4 DSP芯片的應(yīng)用,返回首頁,課件,20,1.2.1 DSP芯片的種類,DSP芯片可以按照以下3種方式進(jìn)行分類。 1按基礎(chǔ)特性分 2按數(shù)據(jù)格式分 3按用途分,返回本

7、節(jié),課件,21,1.2.2 TMS320 DSP系列,通用DSP芯片的代表性產(chǎn)品包括TI公司的TMS320系列、AD公司ADSP21xx系列、MOTOROLA公司的DSP56xx系列和DSP96xx系列、AT&T公司的DSP16/16A和DSP32/32C等單片器件。 TI的三大主力DSP產(chǎn)品系列為C2000系列主要用于數(shù)字控制系統(tǒng)；C5000（C54x、C55x）系列主要用于低功耗、便攜的無線通信終端產(chǎn)品；C6000系列主要用于高性能復(fù)雜的通信系統(tǒng)。C5000系列中的TMS320C54x系列DSP芯片被廣泛應(yīng)用于通信和個(gè)人消費(fèi)電子領(lǐng)域。,返回本節(jié),課件,22,1.2.3 DSP芯片的主要特點(diǎn),1哈佛結(jié)構(gòu) 2多總線結(jié)構(gòu) 3指令系統(tǒng)的流水線操作 4專用的硬件乘法器 5特殊的DSP指令 6快速的指令周期 7硬件配置強(qiáng),課件