现代数字信号处理课件1.pptVIP

序 言 信息同物质、能量一起构成人类最宝贵的三项战略资源；人类正快步走向信息社会 ，信息技术(IT)已经成为最具时代特征和最富活力的支柱技术之一。 作为IT基础的信息科学正在经历从“统计”到“理解”,从“传输”到“认知”的巨大变革，正满怀信心地迎接以信息的“理解”和“认知”为主要特征，以全信息理论为主要内容的信息时代的新阶段—智能信息科学时代。 作为信息载体的信号处理经历了从模拟到数字，从确知到随机的发展过程，正阔步迈向以非平稳信号、非高斯信号为主要研究对象和以非线性、不确定性为主要特征的智能信号处理时代。现代信号处理主要研究这种信号。 信号处理发展趋势 特点 以算法为中心, 更加注重实现与应用 突出一个“非”， 呈现“智、多、新”的特点 趋势 “非” SP向着非平稳、非高斯、非线性方向发展 － 非线性信号处理 － 非平稳信号处理 － 多分辨信号处理 信号处理发展趋势（续） “智” 信号处理与智能技术相结合 各种智能及其关系 生物智能(BI) 人工智能(AI)： 计算智能(CI)： 相互关系：BI AICI 计算智能(软计算)技术 主要指神经网络、模糊系统、进化计算 也包括自适应技术、混沌技术等 信号处理发展趋势（续） 信号处理与智能技术相结合的智能信号处理方法 自适应信号处理与盲自适应信号处理 神经网络信号处理 模糊信号处理 混沌信号处理 信号处理发展趋势（续） “多” SP向着多维、多谱、多分辨率、多媒体方向发展 多维信号处理 高阶谱估计 多分辨率信号处理 多媒体信号处理 信号处理发展趋势（续） “新” IT与量子力学、生物技术等结合的信息处理新技术 生物信息学：基因工程与信息科学相结合的产物。它以计算机为工具,对遗传信息进行管理、交流、破译、预测 。 量子信息学：量子力学与信息科学相结合的产物，包括量子计算、量子通信、量子密码术、量子计算机 基于内容的信息理论及信息内容的智能处理 信号处理发展趋势（续） “实现” 信号处理技术与VLSI相结合,集理论、实现和应用于一体 DSP算法与VLSI技术相结合的DSP处理器有力地促进DSP技术的应用 DSPs与通信技术等结合,有力促进了IT技术及产业进步 把微控制单元(MCU)和DSPs结合在一起的所谓“系统芯片(SoC) ”已经问世 把DSPs和应用在一起的专用芯片(ASIC)即一种特殊的SoC,以及片上网络(NoC)已均已问世。 信号处理发展趋势（续） “应用” 信号处理与通信相结合的通信信号处理是当前研究热点 通信信号处理成为信号处理一个独立分支，并有专著出版 通信信号处理成为通信与信号处理期刊和学术会议的专题、专集 通信信号处理从信源、终端、信道深透到网络(如选路、流控、均衡)，形成所谓“网络信号处理” 基于DSP平台的软件无线电(SDR)技术成为现代通信的一项重要技术，也是通信信号处理的一个典型例子 一种具有认知 (智能) 功能的SDR与通信技术相结合的认知无线电(Cognitive Radio)乃至认知无线电网络是通信信号处理的必威体育精装版发展，也是无线通信发展到智能无线通信的重要标志。 通信信号处理方法也应用于雷达－雷达信号处理 通信信号处理与雷达信号处理 通信信号处理 用户 通信用户为合作性对象 信道 通信信道时变、衰落特征明显 干扰 码间干扰和多址干扰 信号 通信用户信号部分特征可已知 雷达信号处理 用户 雷达目标为非合作性对象 信道 与通信信道相似,但处理更难 干扰 杂波干扰 信号 雷达目标的特征未知 现代信号处理 研究对象 处理方法 研究内容 现代信号处理－研究对象 DSP:研究确知或随机信号 线性 因果 最小相位 时不变 平稳随机信号 高斯随机信号 整数维信号 MSP:研究随机信号 非线性 非因果 非最小相位 时变 非平稳随机信号 非高斯随机信号 分数维(分形)信号 现代信号处理－处理方法 DSP: 硬计算或硬处理 精确计算 数学模型 求解微分或差分方程 MSP: 软计算或软处理 估计与预测 黑盒子 软计算 现代信号处理－研究内容 DSP: 两大支柱,表层信息 快速变换 数字滤波 MSP: 四大处理, 深层信息 自适应信号处理(盲,半盲） 非平稳信号处理(HOS,Wavelets) 非线性信号处理(如NSP) 现代信号处理-目标与要点 一个目标 以实现智能系统作为目标 四个要点 以DSP的原理为理论基础 以软计算为主要处理方法 以计算机为主要实现手段 以通信业为主要应用领域 （4）