数字信号处理基础:由幅度平方函数确定系统函数

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"该资源是关于数字信号处理的课件,主要讲解了如何从幅度平方函数确定系统函数,以及数字信号处理的特点和基础概念。内容包括数字信号处理的灵活性、高精度、高稳定性和集成性,时域离散信号与系统的概念,以及单位阶跃信号和单位冲激信号的定义、性质及其应用。" 在数字信号处理中,系统函数的确定是一个关键环节。本课件主要探讨了如何通过幅度平方函数来求解系统函数`Ha(s)`。若已知幅度平方函数`|Ha(jΩ)|^2`,则可以求得`Ha(s)Ha(-s)`,进一步推导出所需的目标函数`Ha(s)`。这里强调`Ha(s)`必须是因果稳定的,意味着其极点位于`s`平面的左半开平面,对应的`Ha(-s)`极点则位于右半开平面。这一方法常用于模拟低通滤波器的近似设计。 数字信号处理具有显著的优势,如处理的灵活性,能提供比模拟信号处理更高的精度和稳定性,并且便于实现大规模集成。此外,它还可以实现一些模拟系统难以实现的功能。课程内容覆盖了数字信号处理的基础,包括时域离散信号的表示和运算,时域离散系统的线性、时不变性、因果性和稳定性的概念及其判断,以及采样定理等核心知识点。 课程开始介绍了信号的基本概念,信号被定义为携带信息的随时间变化的物理量。信号主要分为四类:时域连续信号、模拟信号、时域离散信号和数字信号。系统则依据输入输出信号的特性分为时域连续系统、模拟系统、时域离散系统和数字系统。 接着,课程详细阐述了两种重要的基本信号:单位阶跃信号`ut(t)`和单位冲激信号`δ(t)`。单位阶跃信号在`t=0`时刻由0跳变为1,而单位冲激信号是狄拉克δ函数,具有瞬时无限大值和单位面积的特性。冲激信号是分析线性时不变系统的重要工具,具有抽样性、奇偶性、比例性和卷积性质等重要性质。 这个数字信号处理的课件提供了对数字信号处理基础理论的全面讲解,是学习和理解数字信号处理技术的良好起点。通过对单位阶跃和冲激信号的理解,可以深入探讨更复杂的系统函数和信号处理算法。