Принципы цифровой обработки сигналов

Актуальность выбранной темы объясняется интенсивным ростом применения цифровой обработки сигналов (ЦОС) в самых разных сферах науки, техники и информационных технологий обусловливает необходимость владения базовыми знаниями в этой области все большего количества инженеров и исследователей. На сегодняшний день цифровой обработки сигналов применяется в каждой области знаний. Например, компьютер может диагностировать повреждение устройства, если в звуковом сигнале заключена информация о состоянии этого устройства. В настоящее время, в любой высокоточной технике используются те или иные методы эффективной цифровой обработки сигналов (ЦОС). С ростом промышленного производства, коммерческим и государственным предприятиям для дальнейшего роста требуются высокоточные инструменты, позволяющие в той или иной области добиваться высоких результатов.

---

Многих не устраивает цена реферата на тему Автомобили на заказ. У нас вы можете получить качественный реферат по низкой цене. К тому же мы даем скидку в 1000 рублей на первый заказ!

---

. Например, в настоящее время разрабатывается техника обработки сигнала для определения момента смены режущего инструмента токарного станка по сигналу издаваемого им звука. Или получаемый звуковой сигнал неразличим из-за больших шумов. Как его выделить? Или изображение, пришедшее по факсимильной связи, нечеткое. Как решить эту проблему? Во всех подобных случаях, чтобы выделить нужный сигнал, по возможности устранив лишние шумы, нам необходимы знания о методах обработки сигналов. Для начала рассмотрим, что такое дискретный и цифровой сигналы. Дискретный сигнал – выборка исходного аналогового сигнала в моменты времени : называемая решетчатой функцией. При фиксированном (постоянном) интервале дискретизации номер отсчета рассматривают как дискретный временной параметр и дискретный сигнал записывают в виде: Цифровой сигнал – дискретный сигнал, значения которого квантованы по уровню и представлены цифровыми кодами. Цель данной курсовой работы – изучить принципы цифровой обработки сигналов. Для достижения заданной цели необходимо выполнить следующие задачи: 1) Рассмотреть обобщенную структурную схему системы цифровой обработки сигналов; 2) Определить принципы линейной обработки дискретных сигналов; 3) Исследовать характеристики цифровых фильтров.

Таким образом, на основе ознакомления с некоторой учебной и иной литературой по данной теме можно сделать определенные выводы. Цифровая обработка сигналов в широком смысле этого понятия означает выполнение различных операций над одномерными и многомерными сигналами. К одномерным относят телефонные и радиосигналы, к многомерным – телевизионные сигналы, фотографии исследовательского характера, медицинские рентгенограммы, электронно-микроскопические фотографии молекул, радио - и звуколокационные карты, данные томографии и др. Цели, преследуемые при обработке таких сигналов, разные. Принципиальными преимуществами ЦОС являются: • многофункциональность обработки, т.е. возможность использования одного и того же процессора для выполнения различных операций обработки путем изменения программы; • мультиплексирование, т.е. возможность обработки сигналов от нескольких датчиков в промежутках между смежными тактами, что особенно актуально при реализации многоканальных информационно-измерительных систем; • отсутствие принципиальных ограничений на сложность обработки (принципиально возможно обеспечить требуемую точность обработки при сколь угодно сложных алгоритмах); • снятие ограничений на виды обработки, свойственные аналоговой технике, и возможность реализации любых формально описываемых преобразований. Цифровая обработка сигналов (ЦОС) относится к числу наиболее динамично развивающихся областей инженерной деятельности. Линейная обработка дискретных сигналов (цифровая обработка, цифровая фильтрация) – произвольная линейная операция над входными дискретными данными. Дискретный фильтр (цифровой фильтр) – дискретная система (физическое устройство или компьютерная программа) преобразующая последовательность дискретных отсчетов входного сигнала в последовательность отсчетов выходного сигнала, обладающая свойствами линейности и стационарности: , где – линейный стационарный оператор преобразования. Основными характеристиками стационарных линейных дискретных фильтров являются следующие: • импульсная характеристика ; • комплексная частотная характеристика ; • амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики; • системная функция (передаточная функция) .

1) Дмитриев В.И. Прикладная теория информации. - М.: Высшая школа, 1989. - 319 с. 2) Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. – М.: Связь, 1979. – 416 с. 3) Основы цифровой обработки сигналов./ Солонина А.И и др. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 753 с. 4) Сергиенко А.Б. Цифровая обработка сигналов. - СПб.: Питер, 2006. - 751 с. 5) Цифровая обработка сигналов: Учеб. пособие/ - М.: Радио и связь, 1990.