数字信号处理 二、信号分类

信号的分类

分4类

• 模拟信号 analog signal

  X Y均连续

• 数字信号 digital signal

  X Y均离散

• 量化信号 quantized signal

  Y 离散

  对Y轴取整可以：

  • 表述更准确
  • 带来的好处：抗噪、低功耗、传输速率高
  • 量化是数字化的基础

  为什么看到的量化/数字信号都是小数？

  • 数据进行了0-1归一化->精度的概念

• 离散信号 discrete signal（DSP 更关心）

  X 离散

  • DSP研究更关系的是X轴的取值
  • 采样$y=x(t)$的t按照 N 点/秒 进行记录（采样率），得到 $x(t) -> x(n*Cycle)=x(n)$
  • x(n) 中 n 没有单位，表示采样的第几个点
  • 信号收集与真实的误差，是采样率决定的，这是DSP技术的核心问题与瓶颈

  很多时候不分辨离散信号和数字信号

  • 表示方法
  • 技术关注点
  • Y轴编码率不同，信号只是清晰度变化；X轴采样率不同，采集信号会变成另一个信号

模拟信号进化到数字信号

• 数字信号表现能力更强，设计简单。

• 模拟电路需要电压和电流，反过来数字电路只传导01

DSP的限制

• 较为复杂的控制

• 运作频率范围上的限制 计算能力！

• 处理模拟信号时所需的额外复杂度 A/D->D/A转换器将增加系统的复杂度

时域数字信号处理-DSP常见应用

DSP 应用范例

• 离散多音调传输
• 行动电话
• 数字声音合成
• 信息编码&压缩
• 信号增强

分对称数字用户回路

• 属于区域传输系统，涉及用于双绞线上同时提供三种服务：
  • 下行最高 9Mbps
  • 上行最高 1Mpbs
  • 原始电话服务（POTS）
• 分频通讯
  • 同一根双绞线可以同时上传、下载和通话
  • 天空中的无线电可以同时传播很多信号
  • 现代通讯的基础

分频通讯

• 通过合理分配频率，可以同一时间段内所有人一起通讯。接收方只要在固定的时间点接受信息就可以
• 被分配的频段越高，吞吐量越大，但频率越高，能耗越高，穿透率差。
• 信号如何被频率搭载？调制调节器（猫）