數(shù)字信號(hào)處理外文翻譯

1、數(shù)字信號(hào)處理一、導(dǎo)論數(shù)字信號(hào)處理（DSP）是由一系列的數(shù)字或符號(hào)來(lái)表示這些信號(hào)的處理的過(guò)程的。數(shù)字信號(hào)處理與模擬信號(hào)處理屬于信號(hào)處理領(lǐng)域。DSP 包括子域的音頻和語(yǔ)音信號(hào)處理，雷達(dá)和聲納信號(hào)處理，傳感器陣列處理，譜估計(jì)，統(tǒng)計(jì)信號(hào)處理，數(shù)字圖像處理，通信信號(hào)處理，生物醫(yī)學(xué)信號(hào)處理，地震數(shù)據(jù)處理等。由于 DSP 的目標(biāo)通常是對(duì)連續(xù)的真實(shí)世界的模擬信號(hào)進(jìn)行測(cè)量或?yàn)V波，第一步通常是通過(guò)使用一個(gè)模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換器將信號(hào)從模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化到數(shù)字信號(hào)。通

2、常，所需的輸出信號(hào)卻是一個(gè)模擬輸出信號(hào)，因此這就需要一個(gè)數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換器。即使這個(gè)過(guò)程比模擬處理更復(fù)雜的和而且具有離散值，由于數(shù)字信號(hào)處理的錯(cuò)誤檢測(cè)和校正不易受噪聲影響，它的穩(wěn)定性使得它優(yōu)于許多模擬信號(hào)處理的應(yīng)用（雖然不是全部）。DSP 算法一直是運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)，被稱(chēng)為數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）的專(zhuān)用處理器或在專(zhuān)用硬件如特殊應(yīng)用集成電路（ASIC）。目前有用于數(shù)字信號(hào)處理的附加技術(shù)包括更強(qiáng)大的通用微處理器，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA

3、），數(shù)字信號(hào)控制器（大多為工業(yè)應(yīng)用，如電機(jī)控制）和流處理器和其他相關(guān)技術(shù)。在數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程中，工程師通常研究數(shù)字信號(hào)的以下領(lǐng)域：時(shí)間域（一維信號(hào)），空間域（多維信號(hào)），頻率域，域和小波域的自相關(guān)。他們選擇在哪個(gè)領(lǐng)域過(guò)程中的一個(gè)信號(hào)，做一個(gè)明智的猜測(cè)（或通過(guò)嘗試不同的可能性）作為該域的最佳代表的信號(hào)的本質(zhì)特征。從測(cè)量裝置對(duì)樣品序列產(chǎn)生一個(gè)時(shí)間或空間域表示，而離散傅立葉變換產(chǎn)生的頻譜的頻率域信息。自相關(guān)的定義是互相關(guān)的信號(hào)本身在不同時(shí)間間

4、隔的時(shí)間或空間的相關(guān)情況。二、信號(hào)采樣隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用越來(lái)越多地使用，數(shù)字信號(hào)處理的需要也增加了。為了在計(jì)算機(jī)上使用一個(gè)模擬信號(hào)的計(jì)算機(jī)，它上面必須使用模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換器（ADC）使其數(shù)字化。采樣通常分兩階段進(jìn)行，離散化和量化。在離散化階段，信號(hào)的空間被劃分成等價(jià)類(lèi)和量化是通過(guò)一組有限的具有代表性的信號(hào)值來(lái)代替信號(hào)近似值。奈奎斯特-香農(nóng)采樣定理指出，如果樣本的取樣頻率大于兩倍的信號(hào)的最高頻率，一個(gè)信號(hào)可以準(zhǔn)確地重建它的樣本。在實(shí)踐中，采

5、樣頻率往往大大超過(guò)所需的帶寬的兩倍。數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)化到模擬信號(hào)。數(shù)字計(jì)算機(jī)的使用是數(shù)字控制系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵因素。有一些常用的頻域變換。例如，倒譜轉(zhuǎn)換信號(hào)的頻域傅立葉變換，取對(duì)數(shù)，然后將另一個(gè)傅里葉變換。這強(qiáng)調(diào)的頻率成分的幅度較小而保留的頻率分量的大小順序。頻域分析又稱(chēng)譜或譜分析。五、信號(hào)處理信號(hào)通常需要以不同的方式進(jìn)行處理。例如，從一個(gè)傳感器的輸出信號(hào)可能被污染的多余電“噪音”。電極連接到一個(gè)病人的胸部時(shí)，心電

6、圖是測(cè)量由心臟和其他肌肉的活動(dòng)引起的微小的電壓變化。由于電的干擾從電源的強(qiáng)烈影響，信號(hào)通常是采用“總管拾取”。處理信號(hào)的濾波電路可以消除或至少降低信號(hào)的不需要的部分?，F(xiàn)在，越來(lái)越多的的情況下，是由 DSP 技術(shù)來(lái)進(jìn)行信號(hào)的濾波以提高信號(hào)質(zhì)量或提取重要信息，而不是模擬電子技術(shù)。六、DSP 的發(fā)展數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展從 1960 年代的大型數(shù)字計(jì)算機(jī)的數(shù)字運(yùn)算應(yīng)用程序的使用快速傅立葉變換（FFT），它允許一個(gè)信號(hào)的頻譜可以快速計(jì)算。這些技術(shù)在

7、當(dāng)時(shí)沒(méi)有被廣泛使用，因?yàn)楹线m的計(jì)算設(shè)備通常僅在大學(xué)及其他科研機(jī)構(gòu)可以使用。七、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）在 20 世紀(jì) 70 年代末和 20 世紀(jì) 80 年代初微處理機(jī)的介紹使 DSP 技術(shù)在更廣泛的范圍內(nèi)得到了使用。然而，通用微處理器如 Intel x86 的家庭并不適合于DSP 的計(jì)算密集型的需求，隨著 20 世紀(jì) 80 年代 DSP 重要性的增加導(dǎo)致幾個(gè)主要的電子產(chǎn)品制造商（如德克薩斯儀器，模擬設(shè)備和摩托羅拉）去開(kāi)發(fā)數(shù)字信號(hào)處理器芯

8、片，專(zhuān)門(mén)的微處理器，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于在數(shù)字信號(hào)處理要求的操作的類(lèi)型的架構(gòu)。（注意，縮寫(xiě) DSP 數(shù)字信號(hào)處理的不同的意思，這個(gè)詞用于處理數(shù)字信號(hào)，多種技術(shù)或數(shù)字信號(hào)處理器，一種特殊類(lèi)型的微處理器芯片）。像一個(gè)通用微處理器，DSP 是一種具有其自己的本地指令代碼的可編程器件。DSP芯片是能夠每秒進(jìn)行數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的浮點(diǎn)運(yùn)算，像他們同類(lèi)型的更著名的通用器件，更快和更強(qiáng)大的版本正在不斷被引入。DSP 也可以嵌入在復(fù)雜的“系統(tǒng)芯片”裝置，通常包括模擬和