數(shù)字信號(hào)處理是指將事物的運(yùn)動(dòng)變化轉(zhuǎn)變?yōu)橐淮當(dāng)?shù)字，并用計(jì)算的方法從中提取有用的信息，以滿足我們實(shí)際應(yīng)用的需求。

數(shù)字信號(hào)處理是利用數(shù)字系統(tǒng)對(duì)數(shù)字信號(hào)(包括數(shù)字化后模擬信號(hào))進(jìn)行處理。圖1是一個(gè)典型的以數(shù)字信號(hào)處理器為核心部件的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)框圖，此系統(tǒng)既可處理數(shù)字信號(hào)，也可處理模擬信號(hào)。

圖1數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)框圖

一數(shù)字信號(hào)處理的基本組成?

當(dāng)用此系統(tǒng)處理數(shù)字信號(hào)時(shí)，如圖1所示，可直接將輸入數(shù)字信號(hào)x(n)送入數(shù)字信號(hào)處理器，由它按用戶需要進(jìn)行處理后，直接從它的輸出端得到輸出的數(shù)字信號(hào)y(n)。

當(dāng)用此系統(tǒng)處理模擬信號(hào)時(shí)，需采用系統(tǒng)框圖1中所有部件。模擬信號(hào)xa(t)要經(jīng)過防混疊的模擬濾波器進(jìn)行濾波，然后進(jìn)入模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，隨后進(jìn)入數(shù)字信號(hào)處理這一核心部件處理得到數(shù)字信號(hào)。若所需為數(shù)字信號(hào)，則直接輸出，若需要模擬信號(hào)，則再經(jīng)過一個(gè)數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(D/A)后送入平滑用模擬低通濾波器得到模擬信號(hào)。

二數(shù)字信號(hào)處理的特點(diǎn)有哪些?

01數(shù)字信號(hào)處理具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)

1) 精度高。模擬電路的精度由元器件決定，而模擬元器件精度達(dá)到10-3以上都不容易，而數(shù)字系統(tǒng)只要14位字長(zhǎng)精度就可以達(dá)到10-4的精度。在高精度系統(tǒng)中，有時(shí)只能采用數(shù)字系統(tǒng)。

2) 靈活性強(qiáng)。數(shù)字信號(hào)處理采用數(shù)字系統(tǒng)，其性能主要由數(shù)字運(yùn)算的系數(shù)決定。數(shù)字系統(tǒng)的系數(shù)調(diào)整只需通過軟件設(shè)計(jì)改變存儲(chǔ)的系數(shù)，遠(yuǎn)比模擬系統(tǒng)調(diào)整參數(shù)方便。

3) 可靠性強(qiáng)。因?yàn)閿?shù)字系統(tǒng)只有兩個(gè)信號(hào)電平“0”和“1”，因而受周圍環(huán)境的溫度及噪聲的影響較小。而模擬系統(tǒng)的各元器件都有一定的溫度系數(shù)，且電平是連續(xù)變化的，易受溫度、噪聲、電磁感應(yīng)等的影響。

4) 可以實(shí)現(xiàn)多維信號(hào)的處理。不但可以處理語(yǔ)音信號(hào)，還可以處理圖像、視頻等多維信號(hào)。

5) 易于大規(guī)模集成。由于數(shù)字部件具有高度規(guī)范性，便于大規(guī)模集成、大規(guī)模生產(chǎn)，而且對(duì)電路參數(shù)要求不嚴(yán)，故產(chǎn)品成品率高。

6) 易于時(shí)分復(fù)用。由于數(shù)字系統(tǒng)的參數(shù)調(diào)節(jié)靈活方便，為時(shí)分復(fù)用提供了可能性。時(shí)分復(fù)用是指利用數(shù)字信號(hào)處理器，同時(shí)處理幾個(gè)通道的信號(hào)。每增加一路信號(hào)，只需要增加存放系數(shù)的存儲(chǔ)單元，不需要增加乘法器。

02數(shù)字信號(hào)處理的局限性

1) 系統(tǒng)復(fù)雜性高，成本高。模擬接口等增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。

2) 處理速度與精度的矛盾。影響處理速度的因素是算法的速度，轉(zhuǎn)換器的速度以及芯片的速度，而轉(zhuǎn)換器的速度與精度是互相矛盾的，要做到高速，精度就會(huì)下降。

審核編輯 黃宇