年轻人,你对数学一无所知,你只是习惯了而已。 —冯·诺伊曼
前言
本学期开始跟着实验室学习计算机视觉领域,而一个重要的基础知识就是《数字图像处理》,而数字信号处理作为一个大类,可以将数字图像处理理解为数字信号处理的一个局部应用
一、典型的信号处理(时域+频域)
1.时域运算
【三个基本运算】
尺度缩放:乘一个常数
延迟:x( t-t。)
相加/相乘:两个信号相加或相乘
2、频域运算(复杂处理)
(1)滤波处理
根据滤波器选择指定的频谱,滤去多余的频率范围。(常见应用:噪声过滤)
常见滤波器:低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器。
(2)产生复值信号
数学有实数与复数,数字信号也有实值信号和复值信号。
复值信号本质上是不存在的,用于辅助运算的。
而可以将实数信号通过希尔伯特变换器来产生复数信号。
(3)振幅调制
目的:对于信号的长距离传输,我们需要通过“调制”,将低频信号提高到利于传输的高频段进行传输,然后再解调降低到低频接收。
模拟信号有4种调幅类型:振幅调制、频率调制、相位调制、脉冲调制。
各项调幅操作请移步通信原理部分!
(4)复用和解复用
目的:为高效利用宽带传输信道,需要将多个窄带低频信号组合成一个混合宽带信号,作为单个信号进行传输。
电话通信中,一个广泛的运用是频分复用(FDM)方案,即把多个小信号通过调幅的方法按一定间隔搬移到高频段,保证没有重叠。
(5)正交振幅调制(QAM)
目的:通过DSB调制来处理两个不同的信号,以让它们只占用同一个带宽。
(6)信号产生
有各种各样的设备,用于产生各不相同的信号,其中最简单的一个是用于生成正弦信号的振荡器。
此外还有方波,三角波噪声等生成设备。
二、为什么选数字信号?
一般的,我们都是通过以下三步,将模拟信号转化为数字信号处理
那么数字信号有哪些优点呢?
1、与模拟电路不同,数字电路运算不依赖于数字信号值的精度
2、数字信号处理器中,信号和描述处理运算的系数都用二进制的字表示
3、数字处理可以通过分时来使大量的信号共享某个处理器
4、数字实现更容易中途调整
5、可以实现某些模拟处理实现不了的操作
6、可以对频率非常低的信号做处理,如地震的信号
总结
一言以蔽之,此章开数字信号学习之伊始,接下来将走进数字信号处理的第一步,认识时域中的离散时间信号!