数字信号处理器技术原理与开发应用(第二版)-课件-10

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数字信号处理课件ppt

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| rws (k ) |2
2 w
1 dz 1 C Sss ( z) H opt ( z)S xs ( z ) z 2πj
通过前面的分析, 因果维纳滤波器设计的一般方法可以按 下面的步骤进行:
(1) 根据观测信号x(n)的功率谱求出它所对应的信号模型的
传输函数,即采用谱分解的方法得到B(z)。 S xs ( z) (2) 求 B( z 1 ) 的Z反变换,取其因果部分再做Z变换,即 S xs ( z ) 舍掉单位圆外的极点,得 B( z 1 ) (3) 积分曲线取单位圆,应用(2.3.38)式和(2.3.39)式,计 算Hopt(z), E[|e(n)|2]min。
1 ˆ' rxx (m) N
N |m|1

n 0
x ( n ) x ( n m)
平稳随机序列通过线性系统:
y (n)
k
h( k ) x ( n k )
k

m y E[ y (n )]
h(k ) E[ x(n k )]
k

ryy (m)
m0

k=0, 1, 2, …
利用白化x(n)的方法求解维纳-霍夫方程:
x(n)=s(n)+υ (n)
H(z) (a)
ˆ y ( n) s ( n)
x(
x(n)
1 B( z )
w(n)
G(z) (b)
ˆ y ( n) s ( n)
x(
图2.3.5 利用白化x(n)的方法求解维纳-霍夫方程
D (m)
2 x
rxx (m)
2 x (m)

《数字信号处理》课件

《数字信号处理》课件
特点
数字信号处理具有精度高、稳定性好、灵活性大、易于实现和可重复性好等优 点。它克服了模拟信号处理系统中的一些限制,如噪声、漂移和温度变化等。
数字信号处理的重要性
数字信号处理是现代通信、雷达、声 呐、语音、图像、控制、生物医学工 程等领域中不可或缺的关键技术之一 。
随着数字技术的不断发展,数字信号 处理的应用范围越来越广泛,已经成 为现代信息处理技术的重要支柱之一 。
04 数字信号变换技术
CHAPTER
离散余弦变换
总结词
离散余弦变换(DCT)是一种将离散信号变换到余弦函数基 的线性变换。
详细描述
DCT被广泛应用于图像和视频压缩标准,如JPEG和MPEG, 因为它能够有效地去除信号中的冗余,从而减小数据量。 DCT通过将信号分解为一系列余弦函数的和来工作,这些余 弦函数具有不同的大小和频率。
雷达信号处理
雷达目标检测
利用数字信号处理技术对雷达回 波数据进行处理和分析,实现雷 达目标检测和跟踪。
雷达测距和测速
通过数字信号处理技术,对雷达 回波数据进行处理和分析,实现 雷达测距和测速。
雷达干扰抑制
利用数字信号处理技术对雷达接 收到的干扰信号进行抑制和滤除 ,提高雷达的抗干扰能力。
谢谢
THANKS
《数字信号处理经典》ppt课 件
目录
CONTENTS
• 数字信号处理概述 • 数字信号处理基础知识 • 数字滤波器设计 • 数字信号变换技术 • 数字信号处理的应用实例
01 数字信号处理概述
CHAPTER
定义与特点
定义
数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门涉及信号的获 取、表示、变换、分析和综合的理论和技术。它以数字计算为基础,利用数字 计算机或其他数字硬件来实现信号处理的方法。

数字信号处理基础-ppt课件信号分析与处理

数字信号处理基础-ppt课件信号分析与处理
3.a digital signal is said to lie in the time domain, its spectrum,which describes in frequency content,lies in the frequency domain.
4.filtering modified the spectrum of a signal by eliminating one or more frequency elements from it.
5.digital signal processing has many applications, including speech recognition,music and voice synthesis,image processing,cellular phones,modems,and audio and video compression.
2020/4/13
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第2章 模数转换和数模转换
2.1 简单的DSP系统(A Simple DSP System) 2.2 采样(Sampling) 2.3 量化(Quantization) 2.4 模数转换(Analog-to-Digital Conversion) 2.5 数模转换(Digital-to-Analog Conversion) 小结 (Chapter Summary)
2020/4/13
1.5 语音、音乐、图像及其他 1.5 SPEECH,MUSIC,IMAGES,AND MORE
DSP在许多领域都有惊人的应用,并且应用的数量与日俱增。
1)利用数字语音信号(speech signals)中的信息可以识别连续语 音中的大量词汇。
2)DSP在音乐和其他声音处理方面有着重要的作用。

《数字信号处理技术》PPT课件

《数字信号处理技术》PPT课件
为便于数学处理,对截断信号做周期延拓,得到虚拟的 无限长信号。
§14.4 信号的截断、能量泄露
周期延拓后的信号与真实信号是不同的,下面从数学的角 度来看这种处理带来的误差情况。
设有余弦信号x(t),用矩形窗函数w(t)与其相乘,得到截 断信号:y(t) =x(t)w(t)
将截断信号谱 XT(ω)与原始信号谱X(ω)相比较可知,它已 不是原来的两条谱线,而是两段振荡的连续谱. 原来集中在f0处
a) 多种多样的工业用计算机。
§14.1 数字信号处理概述
2) 计算机软硬件技术发展的有力推动
b) 灵活、方便的计算机虚拟仪器开发系统
§14.1 数字信号处理概述
案例:铁路机车FSK信号检测与分析
京广线计划提速到200公里/小时 合作任务:机车状态信号识别(频率解调)
§14.2 模数(A/D)和数模(D/A)
§14.3 采样定理
2 采样定理
A/D采样前的抗混迭滤波:
对象
物理信号
传 感 器
电信号
放 大 调 制
电信号
A/D 转换
数字信号
展开
放大
低通滤波 (0~Fs/2)
§14.3 采样定理
用计算机进行测试信号处理时,不可能对无限长的 信号进行测量和运算,而是取其有限的时间片段进行分析, 这个过程称信号截断。
1、数字信号处理的主要研究内容
数字信号处理主要研究用数字序列来表示测试信号,并 用数学公式和运算来对这些数字序列进行处理。内容包括数字 波形分析、幅值分析、频谱分析和数字滤波。
A
X(0)
X(1)
0
t
X(2)
E
1 N
X
i
X(3)
X(4)

数字信号处理基础-ppt课件信号分析与处理

数字信号处理基础-ppt课件信号分析与处理

2020/6/22
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第2章 模数转换和数模转换
2.1 简单的DSP系统(A Simple DSP System) 2.2 采样(Sampling) 2.3 量化(Quantization) 2.4 模数转换(Analog-to-Digital Conversion) 2.5 数模转换(Digital-to-Analog Conversion) 小结 (Chapter Summary)
高频信号(high frequency signal): 随时间变化较快。
2020/6/22
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1.4 数字滤波(DIGITAL FILTERING)
滤波器(filter): 可以改变信号频率特性,让一些信号频率通过, 而阻塞 另一些信号频率。
低通滤波器(low pass filter):使低频(low-frequency)成分通过 。 (男低音)
2020/6/22
图1.6
2)对模拟值进行量化和数字化
quantize and digitize the analog values
采样结束后,转化器(converter)选择与采样保持电平最 接近的量化电平(quantization level),然后分配一个二进 制数字代码(digital codes)来标识这个量化电平 (quantization level)。
3.a digital signal is said to lie in the time domain, its spectrum,which describes in frequency content,lies in the frequency domain.
4.filtering modified the spectrum of a signal by eliminating one or more frequency elements from it.

数字信号处理器原理及应用PPT全套课件

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(1) 对密集的乘法运算的支持
GPP不是设计来做密集乘法任务的,即使 是一些现代的GPP,也要求多个指令周期来做 一次乘法。而DSP处理器使用专门的硬件来实 现单周期乘法。DSP处理器还增加了累加器寄 存器来处理多个乘积的和。累加器寄存器通常 比其他寄存器宽,增加称为结果bits的额外 bits来避免溢出。 同时,为了充分体现专门的乘法-累加硬件 的好处,几乎所有的DSP的指令集都包含有显 式的MAC指令。
实时性
高频信号的处理
可以处理包括微波毫米波乃 按照奈准则的要求, 至光波信号 受S/H、A/D和处理速 度的限制
3、一个硬件系统适用于不同的软件
4、数字信号处理的实现
(1) 在通用的微机上用软件实现。 (2)用单片机来实现。
(3)利用专门用于信号处理的可编程DSP来实现。
(4)利用特殊用途的DSP芯片来实现。 (5)用FPGA开发ASIC芯片实现数字信号处理算法。
传统上,GPP使用冯.诺依曼存储器结构。这种结构中, 只有一个存储器空间通过一组总线(一个地址总线和一 个数据总线)连接到处理器核。通常,做一次乘法会发 生4次存储器访问,用掉至少四个指令周期。 大多数DSP采用了哈佛结构,将存储器空间划分成两个, 分别存储程序和数据。它们有两组总线连接到处理器核, 允许同时对它们进行访问。这种安排将处理器存贮器的 带宽加倍,更重要的是同时为处理器核提供数据与指令。 在这种布局下,DSP得以实现单周期的MAC指令。 还有一个问题,即现在典型的高性能GPP实际上已包含 两个片内高速缓存,一个是数据,一个是指令,它们直 接连接到处理器核,以加快运行时的访问速度。从物理 上说,这种片内的双存储器和总线的结构几乎与哈佛结 构的一样了。然而从逻辑上说,两者还是有重要的区别。

数字信号处理 第2版 教学课件 ppt 作者 张小虹 9数字信号处理1

数字信号处理 第2版 教学课件 ppt 作者 张小虹 9数字信号处理1

第9章数字信号处理的DSP实现9.1 数字信号处理器介绍9.1.1 DSP芯片特点DSP芯片,即数字信号处理芯片,也称数字信号处理器,是一种特别适合于进行数字信号处理运算的微处理器,其主要应用是实时快速地实现各种数字信号处理算法。

根据数字信号处理的要求,DSP芯片一般具有如下一些主要特点:(1)在一个指令周期内可完成一次乘法和一次加法;(2)程序和数据空间分开,可以同时访问指令和数据;(3)片内具有快速 RAM,通常可通过独立的数据总线在两块中同时访问;(4)具有低开销或无开销循环及跳转的硬件支持;(5)快速的中断处理和硬件I/O支持;(6)具有在单周期内操作的多个硬件地址产生器;(7)可以并行执行多个操作;(8)支持流水线操作,使取指、译码和执行等操作可以并行执行。

9.1.2 DSP芯片的发展世界上第一片单片 DSP 芯片应当是1978年 AMI 公司宣布的 S2811,1979年美国Intel公司宣布的商用可编程器件2920是DSP芯片的一个主要里程碑。

这两种芯片内部都没有现代DSP芯片所必须有的单周期乘法器。

1980 年,日本 NEC 公司推出的uPD7720是第一片具有乘法器的商用 DSP 芯片。

在这之后,最成功的DSP 芯片当数美国德克萨斯仪器公司(Texas Instruments,简称TI)的一系列产品。

TI 公司在1982年成功推出其第一代 DSP 芯片 TMS32010及其系列产品TMS32011、TMS320C10/C14/C15/C16/C17等,之后相继推出了第二代DSP芯片TMS32020、TMS320C25/C26/C28,第三代DSP芯片TMS320C30/C31/C32,第四代DSP芯片TMS320C40/C44,第五代 DSP 芯片TMS320C5x/C54x,第二代DSP芯片的改进型TMS320C2xx,集多片DSP芯片于一体的高性能DSP芯片TMS320C8x以及目前速度最快的第六代DSP芯片TMS320C62x/C67x等。

数字信号处理-第2章-精品文档精选文档PPT课件

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第2章. 连续时间信号的离散处理
2.1、数字信号处理系统的基本组成
•大多数数字信号处理的应用中,信号为来自不同模拟信号源,这些模拟 信号(电压或电流)通常为连续时间信号。
•应用数字信号处理(DSP)主要有三个原因: 1)滤波:滤除信号中来自周围环境的干扰或噪声; 2)检测:检测淹没在噪声中的特定信号(如雷达或声纳系统中),当检测 到的信号超过给定的阈值则认为目标信号存在,反之认为不存在; 3)压缩:当信号转换到另外一个域后,在变换域上更容易分辨信息的重 要程度,对重要部分分配多的比特数,次要部分分配尽可能少的比特 数,达到压缩的目的(如DCT算法)。
的是离散时间信号。将连续时间信号转换成离散时间信号的过程叫抽样。
抽样可由称为A/D变换器的器件完成:
量化结果
声卡
5
模拟输入 xa (t)
Ts
抽样器
抽样输出
xˆa (t)
xˆa(t) xa(t)•P (t)
xa(t)(t nTs)
n
xˆa (t)
周期性抽样函数 P (t )
xˆa (t)
Ts
P(t) (tnTs)
是否可以根据抽样后的离散时间序列恢复原始信号? •奈奎斯特抽样频率:能够再恢复出原始信号的最低抽样频率(使 抽样后的信号频谱不发生混叠的最低抽样频率,即信号最高频率的 二倍)
0 s/2 s2 0
•满足奈奎斯特抽样频率的抽样信号可由理想低通滤波器恢复出原 始信号。此后将推导这个过程。
xˆa(t) G (j )/g (t( ) 低 通 y滤 (t) 波 xa) (t)
X a ( j)
xa
(t )e
jt dt
[xa
(t )

P
(t )]e
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DSP可采用C语言和汇编语言开发,C程序可读性 强,开发方便。汇编程序代码精练,运行效率高, 但开发、维护繁琐。开发时上层控制采用C编程, 底层运算采用汇编编程,可达到高效率的开发结 果和代码效率。
实验内容
用C语言编写线性卷积的运算程序, 序列 x(n)={1 1 1 1 0 0 0 0}、y(n)={0 0 1 1 1 1 0 0}
PAGE 1: SCRATCH: origin = 0060h, length = 0020h /* 高速暂存器 RAM */
DMARAM: origin = 0C00h, length = 0300h /* DMA , length = 0080h /* 内部数据RAM */
用C语言生成一个360个点的正弦波数据文件,然 后编写C程序调用该数据文件。
在CCS上调试完成,观察卷积的输出结果。要求: 观察存储器中的数据、数据的时域图及频域图。
用汇编语言编写中断产生程序,运行中断产生程 序,分析中断发生的过程,观察中断向量表(在 0x180),观察中断处理子程序的入口地址。单 步执行中断程序,观察中断如何发生。
实验内容
用C语言编写发生中断的主程序,将线性卷积的 运算放在中断服务程序中完成,并将结果存放在 文件 juanji.dat 中。
C54x的存储器和FLASH存储器的应用 C54x多通道缓冲串口应用 C54x定时器实验 C54x外中断编程 C54x异步通信接口UART实验
DSP技术基础实验
CCS的使用及I/O口和中断仿真
实验目的
掌握CCS simulator的使用方法。 掌握CCS simulator的调试汇编程序、C程序及
STACK: origin = 1180h, length = 0560h /* 堆栈存储器空间 */
INRAM
origin = 1700h, length = 0800h
EXRAM: origin = 1F10h, length = 4000h /* 外部数据RAM */
}
DSK实验板开发所需的存储器配置环境
(JTAG)接口和IEEE-1284数据并行接口 电话接口:具有一个电话接口DAA+模数/数模转换
器AD50的电话网络接口
C5402 DSK 板上资源
音频输入输出接口: 具有两个标准音频插座(麦 克风和扬声器接口)以及模数/数模转换器AD50
异步通信接口:RS-232异步数据接口 外部扩展接口:扩展存储器接口及DSP片上外设
SECTIONS
{
.cinit
: > PRAM
.text
: > PRAM
.vectors : > VECS
.stack : > STACK
.const : > EXRAM
.data
: > EXRAM
.bss
: > EXRAM
}
PAGE 0 PAGE 0 PAGE 0 PAGE 1 PAGE 1 PAGE 1 PAGE 1
AD50 结构方框图
DSK实验板开发所需的存储器配置环境
C5402 板上实验所用的存储器配置命令文件:
MEMORY
{
PAGE 0: VECS:
origin = 0080h, length = 0080h /* 内部程序RAM */
PRAM:
origin = 7600h, length = 8000h /* 外部程序RAM */
TLC320 AD50 模数、数模转换器
AD50 中抽取滤波器和插值滤波器的作用
抽取滤波器将ADC后的数据的速率减少到需要的采样 频率,即在满足采样定理的条件下,降低输入信号采
样率以去掉多余数据。抽取滤波器是用1:64的比例抽
取完成的 插值滤波器以输入数据速率的256倍得到新的数字数据
速率(重新采样的数字数据速率),即提高采样频率 以增加数据。
第十章 数字信号处理 技术开发及原理实验指导
本章内容:
10.1 实验设备及系统构成 10.2 TMS320 C5402 DSK实验板 10.3 DSP技术基础实验 10.4 数字信号处理基本原理实验
数字信号处理技术开发及原理实验指导
10.1 实验设备及系统构成
实验设备
PC主计算机一台 信号发生器一台 双踪示波器一台 TMS320 C5402 DSK 实验板一块 可视化集成开发环境TI CCS
实验系统构成
数字信号处理技术开发及原理实验指导
10.1 实验设备及系统构成 10.2 TMS320 C5402 DSK实验板
C5402 DSK板硬件结构
扩展存储器接口
C5402 DSK 板上资源
数字信号处理器:TMS320C5402 DSP 外部可读写存储器:64K字SRAM(一个等待周期) 外部只读存储器:256K字Flash电可擦除存储器 硬件仿真器和数据并行接口:内嵌式硬仿真器
扩展接口 电源接口:外部提供5V模拟电源,板子内部产生
的1.8V、 3.3V的DSP核电压 指示灯:一个电源指示灯、三个测试LED 指示灯 可编程控制器 CPLD
TLC320 AD50 模数、数模转换器
TLC320AD50芯片是采用过采样Σ-Δ技术的数 模/模数转换器 一对16位的同步串行数模/模数转换通路 具有七个可编程(采样频率、输入/输出增益等) 的内部寄存器(寄存器 0~6) 一个在数模转换器DAC之前的插值滤波器和一 个在模数转换器ADC之后的抽取滤波器。
数字信号处理技术开发及原理实验指导
10.1 实验设备及系统构成 10.2 TMS320 C5402 DSK实验板 10.3 DSP技术基础实验
DSP技术基础实验
本实验针对 C5402 DSK 板上资源展开,共分为6 个部分:
CCS的使用及I/O口和中断仿真(仅适用simulator软仿 真器
DSP C和汇编混合编程的方法。 掌握中断的含义、作用及用CCS simulator仿真中
断的方法。 掌握用CCS simulator 仿真I/O口的方法。
实验原理
使用 CCS simulator 软仿真器,不需要硬件目标 板就可以用来调试DSP程序。
软仿真器不仅能够仿真算法、程序,而且还能够 仿真 DSP 中断及 I/O 口。
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