《數字信號處理》是相關專業本科生培養中,繼《信號與系統》、《通信原理》、《數字邏輯》等課程之后的一門專業技術課。數字信號處理的英文縮寫是 DSP ,包括兩重含義:數字信號處理技術( Digital Signal Processing )和數字信號處理器( Digital Signal Processor )。目前我們對本科生開設的數字信號處理課程大多側重在處理技術方面,由于課時安排和其他一些原因,通常的特點是注重理論推導而忽略具體實現技術的介紹。最后導致的結果就是學生在學習了數字信號處理課程之后并不能把所學的理論知識與實際的工程應用聯系起來,表現在他們做畢業設計時即使是對學過的相關內容也無法用具體的手段來實現,或者由于無法與具體實際相掛鉤理解而根本就忘記了。我相信,我們開設本課程的根本目的應該是讓學生在熟練掌握數字信號處理的基本原理基礎上,能結合工程實際學習更多的 DSP 實現技術及其在通信、無線電技術中的應用技能,這也是符合 DSP 本身的二重定義的,學生通過本課程的學習,將應該能從事數字信號處理方面的研究開發、產品維護等方面的技術工作。其實很多學生在大學四年學習過后都有這種反思:到底我在大學學到了什么呢?難道就是一些理論知識嗎?他們將如何面對競爭日益激烈的社會呢? 因此,大家在應用MATLAB學習并努力掌握數字信號處理的原理,基本理論的同時,應該始終意識到該課程在工程應用中的重要性,并在課后自學一些有關DSP技術及FPGA技術方面的知識。這樣,學習本課程學習的三部曲是:一,學習數字信號處理的基本理論;二,掌握如何用 MATLAB 實現一些基本的算法,如 FFT , FIR 和 IIR 濾波器設計等;三,選擇一種數字信號處理器作為實現平臺進行實踐學習,比如 TI 公司的 TMS320C54x 系列芯片,包括該處理器的硬件和軟件系統,如Code Composer Studio及像MATLAB Link for Code Composer Studio這樣的工具。 在學習數字信號處理的過程中,要注重培養自己的工程思維方法。數字信號處理的理論含有許多研究問題和解決問題的科學方法, 例如頻率域的分析方法、傅里葉變換的離散做法、離散傅里葉變換的快速計算方法等, 這些方法很好。雖然它們出現在信號處理的專業領域, 但是, 其基本精神是利用事物的特點和規律解決實際問題, 這在各個領域中是相同的。還有, 數字信號處理的理論的產生是有原因的, 這些原因并不難懂, 就是理論為應用服務, 提高使用效率。 例如: 為什么要使用頻率域的分析方法?原因是從時間看問題, 往往看到事物的表面, 就像我們用眼睛看水只能看到水的顏色, 看不到水的基本成分, 同樣, 從時間看信號只能看到信號變化的大小和快慢,看不到信號的基本成分; 若采用分解物質的方法, 從成分的角度去看, 用化學分析則能看到水的各種成分, 同樣, 用分解信號的方法則能看到信號里的基本成分, 至于基本成分的選擇則視哪種基本類型最適合實際信號處理, 這就是頻率域的分析方法。 又如: 為什么要采用離散的傅里葉變換?原因很簡單, 因為要利用計算機計算傅里葉變換, 而計算機只能計算數據, 不能計算連續變量, 所以必須分離連續的傅里葉變換, 使它成為離散的傅里葉變換。 再如: 為什么要采用離散傅里葉變換的快速計算方法?原因是, 理論上離散傅里葉變換能讓計算機分析頻譜, 但是, 直接按照離散傅里葉變換的定義計算它, 計算量太大, 實用價值不大; 只有采用巧妙的方法降低計算量, 則離散傅里葉變換才有實用價值,這種巧妙的方法就是離散傅里葉變換的快速計算方法。降低計算量的巧妙之處在, 離散傅里葉變換的計算量與信號的長度成正比, 科學家想辦法將信號分解成為短信號, 分解成為短信號的方法有多種, 只要開動腦筋,我們也是一樣可以想出來的。
附注:課件與資料一、數字信號處理——MATLAB釋義與實現 課件資料鏈接地址:
http://www./d/4cea548e9930fe73da8943f2 二、MATLAB入門(網上淘來的,感覺不錯,與大家分享)
http://www./d/c075dbbed2d4dd075e5f2ca9 三、信號與系統入門(電子科技大學彭啟琮教授的DSP技術視頻課件中用的PPT很好,是入門的好材料,可一直未找到,等我聯系到他再上傳,先放一個感覺不錯的E文的PPT)
http://www./d/1045f20f7b39d84db3b9c312
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