日本留学：数字信号处理方向简介

　　在选择去日本读研的研究方向时，情报工学中的数字信号处理方向倍受青睐，原因则要聚焦于其实用性。那么数字信号处理到底是什么呢？日本留学网（http://www.xuejp.com）专家为您简单介绍。

　　简介

　　数字信号处理的目的是对真实世界的连续模拟信号进行测量或滤波。因此在进行数字信号处理之前需要将信号从模拟域转换到数字域，这通常通过模数转换器实现。而数字信号处理的输出经常也要变换到模拟域，这是通过数模转换器实现的。

　　数字信号处理的算法需要利用计算机或专用处理设备如数字信号处理器（DSP）和专用集成电路（ASIC）等。数字信号处理技术及设备具有灵活、精确、抗干扰强、设备尺寸小、造价低、速度快等突出优点，这些都是模拟信号处理技术与设备所无法比拟的。

　　数字信号处理的核心算法是离散傅立叶变换(DFT)，是DFT使信号在数字域和频域都实现了离散化，从而可以用通用计算机处理离散信号。而使数字信号处理从理论走向实用的是快速傅立叶变换(FFT)，FFT的出现大大减少了DFT的运算量，使实时的数字信号处理成为可能、极大促进了该学科的发展。

　　世界上三大DSP芯片生产商：1.德克萨斯仪器公司(TI)2.模拟器件公司(ADI)3.摩托罗拉公司(Motorola)。这三家公司几乎垄断了通用DSP芯片市场。

　　数字信号处理的经典书籍麻省理工学院奥本海姆编著的《DiscreteTimeSignalProcessing》，有中译本《离散时间信号处理》由西安交通大学出版。现在是第二版。

　　特征和分类

　　信号(signal)是一种物理体现，或是传递信息的函数。而信息是信号的具体内容。

　　模拟信号(analogsignal)：指时间连续、幅度连续的信号。

　　数字信号(digitalsignal)：时间和幅度上都是离散(量化)的信号。

　　数字信号可用一序列的数表示，而每个数又可表示为二制码的形式，适合计算机处理。

　　一维(1-D)信号：一个自变量的函数。

　　二维(2-D)信号：两个自变量的函数。

　　多维(M-D)信号：多个自变量的函数。

　　系统：处理信号的物理设备。或者说，凡是能将信号加以变换以达到人们要求的各种设备。模拟系统与数字系统。

　　信号处理的内容：滤波、变换、检测、谱分析、估计、压缩、识别等一系列的加工处理。

　　多数科学和工程中遇到的是模拟信号。以前都是研究模拟信号处理的理论和实现。

　　模拟信号处理缺点：难以做到高精度，受环境影响较大，可靠性差，且不灵活等。

　　数字系统的优点：体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理

　　随着大规模集成电路以及数字计算机的飞速发展，加之从60年代末以来数字信号处理理论和技术的成熟和完善，用数字方法来处理信号，即数字信号处理，已逐渐取代模拟信号处理。

　　随着信息时代、数字世界的到来，数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。

　　应用

　　广义来说，数字信号处理是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测、调制、解调以及快速算法的一门技术学科。但很多人认为：数字信号处理主要是研究有关数字滤波技术、离散变换快速算法和谱分析方法。随着数字电路与系统技术以及计算机技术的发展，数字信号处理技术也相应地得到发展，其应用领域十分广泛。

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