年輕人,你對數學一無所知,你只是習慣了而已。 —馮·諾伊曼
前言
本學期開始跟著實驗室學習計算機視覺領域,而一個重要的基礎知識就是《數字圖像處理》,而數字信號處理作為一個大類,可以將數字圖像處理理解為數字信號處理的一個局部應用
一、典型的信號處理(時域+頻域)
1.時域運算
【三個基本運算】
尺度縮放:乘一個常數
延遲:x( t-t。)
相加/相乘:兩個信號相加或相乘
2、頻域運算(復雜處理)
(1)濾波處理
根據濾波器選擇指定的頻譜,濾去多余的頻率范圍。(常見應用:噪聲過濾)
常見濾波器:低通濾波器、帶通濾波器、高通濾波器。
(2)產生復值信號
數學有實數與復數,數字信號也有實值信號和復值信號。
復值信號本質上是不存在的,用于輔助運算的。
而可以將實數信號通過希爾伯特變換器來產生復數信號。
(3)振幅調制
目的:對于信號的長距離傳輸,我們需要通過“調制”,將低頻信號提高到利于傳輸的高頻段進行傳輸,然后再解調降低到低頻接收。
模擬信號有4種調幅類型:振幅調制、頻率調制、相位調制、脈沖調制。
各項調幅操作請移步通信原理部分!
(4)復用和解復用
目的:為高效利用寬帶傳輸信道,需要將多個窄帶低頻信號組合成一個混合寬帶信號,作為單個信號進行傳輸。
電話通信中,一個廣泛的運用是頻分復用(FDM)方案,即把多個小信號通過調幅的方法按一定間隔搬移到高頻段,保證沒有重疊。
(5)正交振幅調制(QAM)
目的:通過DSB調制來處理兩個不同的信號,以讓它們只占用同一個帶寬。
(6)信號產生
有各種各樣的設備,用于產生各不相同的信號,其中最簡單的一個是用于生成正弦信號的振蕩器。
此外還有方波,三角波噪聲等生成設備。
二、為什么選數字信號?
一般的,我們都是通過以下三步,將模擬信號轉化為數字信號處理
那么數字信號有哪些優點呢?
1、與模擬電路不同,數字電路運算不依賴于數字信號值的精度
2、數字信號處理器中,信號和描述處理運算的系數都用二進制的字表示
3、數字處理可以通過分時來使大量的信號共享某個處理器
4、數字實現更容易中途調整
5、可以實現某些模擬處理實現不了的操作
6、可以對頻率非常低的信號做處理,如地震的信號
總結
一言以蔽之,此章開數字信號學習之伊始,接下來將走進數字信號處理的第一步,認識時域中的離散時間信號!