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https://www.toutiao.com/a6684028756899660292/ 數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的基礎(chǔ)知識(shí)導(dǎo)致了一系列關(guān)于統(tǒng)計(jì)和概率的文章,。 什么是數(shù)字信號(hào)處理,？ DSP處理不同類型的信號(hào)，旨在過(guò)濾,，測(cè)量或壓縮并產(chǎn)生模擬信號(hào),。模擬信號(hào)的不同之處在于獲取信息并將其轉(zhuǎn)換為變化幅度的電脈沖，而數(shù)字信號(hào)信息被轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制格式,，其中每個(gè)數(shù)據(jù)位由兩個(gè)可區(qū)分的幅度表示,。另一個(gè)明顯的區(qū)別是模擬信號(hào)可以表示為正弦波，數(shù)字信號(hào)表示為方波,。DSP幾乎可以在任何領(lǐng)域中找到,，無(wú)論是石油處理，聲音再現(xiàn),，雷達(dá)和聲納,，醫(yī)學(xué)圖像處理還是電信 - 基本上任何信號(hào)被壓縮和再現(xiàn)的應(yīng)用。  那究竟什么是數(shù)字信號(hào)處理,？數(shù)字信號(hào)處理采用已經(jīng)數(shù)字化的音頻,，語(yǔ)音，視頻,，溫度或壓力等信號(hào),，然后以數(shù)學(xué)方式對(duì)其進(jìn)行操作。然后可以將該信息表示為離散時(shí)間,，離散頻率或其他離散形式,，以便可以對(duì)信息進(jìn)行數(shù)字處理。現(xiàn)實(shí)世界中需要一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器來(lái)獲取模擬信號(hào)（聲音,，光,，壓力或溫度），并將它們轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式的0和1,。 DSP包含四個(gè)關(guān)鍵組件：
下面是DSP的四個(gè)組件在一般系統(tǒng)配置中的外觀圖。  DSP濾波器 切比雪夫?yàn)V波器是一種數(shù)字濾波器,，可用于將一個(gè)頻段與另一頻段分開(kāi),。這些過(guò)濾器以其主要屬性，速度而聞名,，雖然它們不是性能類別中最好的,，但它們對(duì)于大多數(shù)應(yīng)用程序來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了。切比雪夫?yàn)V波器的設(shè)計(jì)圍繞著稱為z變換的材料技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì),?；旧希瑉變換將由實(shí)數(shù)或復(fù)數(shù)序列組成的離散時(shí)間信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻域表示,。切比雪夫響應(yīng)通常用于通過(guò)允許頻率響應(yīng)中的紋波來(lái)實(shí)現(xiàn)更快的滾降,。這些濾波器稱為1類濾波器，這意味著頻率響應(yīng)中的紋波僅允許在通帶中,。這為任何濾波器對(duì)指定階數(shù)和紋波的理想響應(yīng)提供了最佳近似,。它旨在刪除某些頻率，并允許其他頻率通過(guò)過(guò)濾器,。切比雪夫?yàn)V波器的響應(yīng)通常是線性的,，非線性濾波器可能導(dǎo)致輸出信號(hào)包含輸入信號(hào)中不存在的頻率分量。 為何使用數(shù)字信號(hào)處理,？ 為了理解數(shù)字信號(hào)處理或DSP與模擬電路的比較,，可以將兩個(gè)系統(tǒng)與任何濾波器功能進(jìn)行比較。雖然模擬濾波器將使用放大器,，電容器,，電感器或電阻器，并且價(jià)格合理且易于組裝,，但校準(zhǔn)或修改濾波器順序?qū)⑾喈?dāng)困難,。但是，使用DSP系統(tǒng)可以完成同樣的工作,，更容易設(shè)計(jì)和修改,。DSP系統(tǒng)上的濾波器功能是基于軟件的,，因此可以選擇多個(gè)濾波器。此外,，要?jiǎng)?chuàng)建具有高階響應(yīng)的靈活且可調(diào)節(jié)的濾波器,，僅需要DSP軟件，而模擬需要額外的硬件,。 例如,，具有給定頻率響應(yīng)的實(shí)際帶通濾波器應(yīng)具有阻帶滾降控制，通帶調(diào)諧和寬度控制,，阻帶中的無(wú)限衰減,，以及通帶內(nèi)完全平坦且零相移的響應(yīng)。如果使用模擬方法,，二階濾波器將需要大量交錯(cuò)的高Q值部分，這最終意味著調(diào)整和調(diào)整將非常困難,。在使用DSP軟件接近這一點(diǎn)時(shí),，使用有限脈沖響應(yīng)（FIR），濾波器對(duì)脈沖的時(shí)間響應(yīng)是當(dāng)前和有限數(shù)量的先前輸入值的加權(quán)和,。如果沒(méi)有反饋,，當(dāng)樣品到達(dá)“生產(chǎn)線末端”時(shí)，它對(duì)給定樣品的唯一響應(yīng)就會(huì)結(jié)束,?？紤]到這些設(shè)計(jì)差異，DSP軟件因其在模擬電路濾波器設(shè)計(jì)上的靈活性和簡(jiǎn)單性而被選中,。 創(chuàng)建此帶通濾波器時(shí),，使用DSP并非完成任務(wù)。實(shí)現(xiàn)它并制造濾波器要容易得多,，因?yàn)槟恍枰獮檫M(jìn)入器件的每個(gè)DSP芯片編程濾波器,。但是，使用模擬組件時(shí),，存在組件故障的風(fēng)險(xiǎn),，調(diào)整電路并對(duì)每個(gè)模擬電路上的濾波器進(jìn)行編程。DSP為信號(hào)處理創(chuàng)建了一種經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且不那么繁瑣的濾波器設(shè)計(jì)方法,，并且通?？梢蕴岣哒{(diào)諧和調(diào)整濾波器的精度。 ADC和DAC 幾乎每個(gè)領(lǐng)域都使用電氣設(shè)備,。模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）是任何領(lǐng)域中任何DSP變化的基本組件,。這兩個(gè)轉(zhuǎn)換接口是轉(zhuǎn)換現(xiàn)實(shí)世界信號(hào)所必需的，以允許數(shù)字電子設(shè)備拾取任何模擬信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行處理,。以麥克風(fēng)為例：ADC將輸入收集的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為音頻設(shè)備,，轉(zhuǎn)換為可由揚(yáng)聲器或監(jiān)視器輸出的數(shù)字信號(hào),。當(dāng)它通過(guò)音頻設(shè)備到達(dá)計(jì)算機(jī)時(shí)，軟件可以添加回聲或調(diào)整聲音的速度和音高以獲得完美的聲音,。另一方面,，DAC將已處理的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換回音頻輸出設(shè)備（如監(jiān)視器）使用的模擬信號(hào)。  一種稱為數(shù)字斜坡ADC的模數(shù)轉(zhuǎn)換器涉及比較器,。將某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的模擬電壓值與給定的標(biāo)準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較,。實(shí)現(xiàn)此目的的一種方法是將模擬電壓施加到比較器的一個(gè)端子和觸發(fā)器，稱為二進(jìn)制計(jì)數(shù)器,，用于驅(qū)動(dòng)DAC,。當(dāng)DAC的輸出實(shí)現(xiàn)到比較器的另一端時(shí)，如果電壓超過(guò)模擬電壓輸入,，它將觸發(fā)信號(hào),。比較器的轉(zhuǎn)換停止二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，然后二進(jìn)制計(jì)數(shù)器保持與該點(diǎn)處的模擬電壓對(duì)應(yīng)的數(shù)字值,。下圖顯示了數(shù)字斜坡ADC的示意圖,。  關(guān)于DSP的應(yīng)用的內(nèi)容請(qǐng)打開(kāi)下面鏈接進(jìn)行查看： https://www./application/communication/201904/76272.html https://www.toutiao.com/a6684028756899660292/ |
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