现代数字信号处理：滤波与分析

"现代数字信号处理的两个重要方面——滤波和分析，是该领域的核心概念。课程由范俊波教授，推荐教材包括《现代数字信号处理》等，并强调理论与实践结合，鼓励学生深入理解和应用。考试形式为半开卷，强调掌握基本原理而非死记硬背。现代数字信号处理的特点包括高精度、灵活性和可靠性，以及在多维处理和时变信号分析中的应用。" 在数字信号处理领域，有两个主要的关注点，即信号滤波和信号分析。信号滤波是指设计滤波器来强化或隔离感兴趣的信号部分，这一过程常常用于去除噪声、干扰或进行频带分割。例如，在音频处理中，滤波器可以用来消除不必要的背景噪声，让听众更清晰地听到想要的声音。在通信系统中，滤波器可能用于剔除不相关的频率成分，提高信号质量。 另一方面，信号分析涉及到对信号特性进行测量，这通常通过频域运算如离散傅立叶变换(DFT)来实现。信号分析的应用包括频谱分析，用于揭示信号在不同频率上的能量分布；特征提取与识别，帮助识别特定信号模式，如语音识别或图像识别；以及目标检测，常见于雷达或遥感系统中。 现代数字信号处理课程(PGD31213)强调了课外自学和理论与实践的结合，要求学生不仅要理解基本概念和原理，还要能够运用这些知识去解读和理解该领域的文献资料。此外，课程推荐了多本教材和参考书，包括《现代数字信号处理》(Roberto Cristi著，徐盛等译)和其他几位专家的著作，为深入学习提供了丰富的资源。 在技术特点方面，数字信号处理相对于模拟系统具有显著优势。其精度由数据的字长决定，可达到极高的准确度，且灵活性强，可通过修改算法或系数来调整系统性能。数字系统也具有更高的可靠性，因为它们基于二进制逻辑，容错性强，使用数字信号处理器(DSP)可以构建稳定可靠的系统。此外，数字信号处理能处理多通道信号，实现高性能指标，如在频谱分析中的高幅度精度和频率分辨率，并且能进行二维、多维处理，适应时变信号的分析。 总结来说，现代数字信号处理是一门涉及滤波、分析和诸多高级特性的学科，它为科学研究和工程应用提供了强大的工具，包括但不限于通信、音频处理、图像分析和控制系统等领域。学习者需要掌握基本的理论，熟悉相关软件如MATLAB的使用，以适应这个快速发展的领域。