工程测试技术基础7.数字信号处理ppt课件

中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院第六章、数字信号处置技术第六章、数字信号处置技术工程测试技术根底工程测试技术根底本章学习要求：本章学习要求：1.1.了解信号模数转换和数模转换原理了解信号模数转换和数模转换原理 2.2.掌握信号采样定理，能正确选择采样频率掌握信号采样定理，能正确选择采样频率 3.3.了解数字信号处置中信号截断、能量泄露了解数字信号处置中信号截断、能量泄露、栅栏效应等景象、栅栏效应等景象 4.4.掌握常用的数字信号处置方法掌握常用的数字信号处置方法中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.1 6.1 数字信号处置概述数字信号处置概述 第六章、数字信号处置技术第六章、数字信号处置技术1 1、数字信号处置的主要研讨内容、数字信号处置的主要研讨内容 数字信号处置主要研讨用数字序列来表示测试信号，并数字信号处置主要研讨用数字序列来表示测试信号，并用数学公式和运算来对这些数字序列进展处置。其主要内容用数学公式和运算来对这些数字序列进展处置。其主要内容包括数字波形分析、幅值分析、频谱分析和数字滤波。包括数字波形分析、幅值分析、频谱分析和数字滤波。2 2、测试信号数字化处置的根本步骤、测试信号数字化处置的根本步骤 物理信号物理信号对象对象传传感感器器电信号电信号信信号号调调制制电信号电信号A/D转换转换数字信号数字信号计计算算机机显显示示D/A转换转换控控制制中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.1 数字信号处置概述数字信号处置概述 3 3、数字信号处置的优势、数字信号处置的优势 1)1)用数学计算和计算机显示替代复杂的电路和机械构造用数学计算和计算机显示替代复杂的电路和机械构造2)2)计算机软硬件技术开展的有力推进计算机软硬件技术开展的有力推进a)a)多种多样的工业用计算机。多种多样的工业用计算机。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.1 数字信号处置概述数字信号处置概述 b)b)灵敏、方便的计算机虚拟仪器开发系统灵敏、方便的计算机虚拟仪器开发系统中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.1 数字信号处置概述数字信号处置概述 案例：铁路机车案例：铁路机车FSKFSK信号检测与分析信号检测与分析京广线方案提速到京广线方案提速到200200公里公里/小时小时协作义务：机车形状信号识别协作义务：机车形状信号识别(频率解调频率解调)虚拟仪器设计方案虚拟仪器设计方案中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.2 模数模数(A/D)和数模和数模(D/A)第六章、数字信号处置技术第六章、数字信号处置技术1 1、A/DA/D转换转换 1)A/D转换过程转换过程 采样采样利用采样脉冲序列利用采样脉冲序列p(t)p(t)，从延续时间信号，从延续时间信号x(t)x(t)中中抽取一系列离散样值，使之成为采样信号抽取一系列离散样值，使之成为采样信号x(nTs)x(nTs)的过程的过程 编码编码将离散幅值经过量化以后变为二进制数字的过程。将离散幅值经过量化以后变为二进制数字的过程。量化量化把采样信号把采样信号x xnTsnTs经过舍入变为只需有限个有经过舍入变为只需有限个有效数字的数，这一过程称为量化效数字的数，这一过程称为量化中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院2)A/D2)A/D转换器的技术目的转换器的技术目的 6.2 模数模数(A/D)和数模和数模(D/A)(1)(1)分辨率分辨率;用输出二进制数码的位数表示。位数越多，量用输出二进制数码的位数表示。位数越多，量化误差越小，分辨力越高。常用有化误差越小，分辨力越高。常用有8 8位、位、1010位、位、1212位、位、1616位等。位等。(2)(2)转换精度转换精度;转换精度转换精度=量程量程/(A/(AD D转换器的分辨力转换器的分辨力*0.5)0.5)(3)(3)转换速度转换速度;指完成一次转换所用的时间，指完成一次转换所用的时间，如如:100ms(10Hz):100ms(10Hz)；10us(100kHz)10us(100kHz)(4)(4)模拟信号的输入范围模拟信号的输入范围;如，如，5V5V，+/-5V+/-5V，10V10V，+/-10V+/-10V等。等。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院2 2、D/AD/A转换过程和原理转换过程和原理 6.2 模数模数(A/D)和数模和数模(D/A)1)D/A转换过程转换过程 D/A转换器是把数字信号转换为电压或电流信号的安装。转换器是把数字信号转换为电压或电流信号的安装。2)D/A转换器的技术目的转换器的技术目的 (1)(1)分辨率分辨率;(2)(2)转换精度转换精度;(3)(3)转换速度转换速度;(4)(4)模拟信号的输出范围模拟信号的输出范围;中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院A/DA/D、D/AD/A转换过程中的量化误差实验：转换过程中的量化误差实验：6.2 模数模数(A/D)和数模和数模(D/A)中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.3 6.3 采样定理采样定理 第六章、数字信号处置技术第六章、数字信号处置技术1 1 采样信号的频谱采样信号的频谱 采样过程是将采样采样过程是将采样脉冲序列脉冲序列p(t)与信与信号号x(t)相乘来相乘来中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院2.2.频混景象频混景象 6.3 采样定理采样定理 频域解释频域解释时域解释时域解释中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院3.3.采样定理采样定理 6.3 采样定理采样定理 为保证采样后信号能真实地保管原始模拟信号信息，为保证采样后信号能真实地保管原始模拟信号信息，信号采样频率必需至少为原信号中最高频率成分的信号采样频率必需至少为原信号中最高频率成分的2倍。倍。这是采样的根本法那么，称为采样定理。这是采样的根本法那么，称为采样定理。fs2fmax 需求留意的是，在对信号进展采样时，满足了采样定理，只能保需求留意的是，在对信号进展采样时，满足了采样定理，只能保证不发生频率混叠，只能保证对信号的频谱作逆傅立叶变换时，证不发生频率混叠，只能保证对信号的频谱作逆傅立叶变换时，可以完全变换为原时域采样信号可以完全变换为原时域采样信号xs(t)xs(t)，而不能保证此时的采样信，而不能保证此时的采样信号能真实地反映原信号号能真实地反映原信号x(t)x(t)。工程实践中采样频率通常大于信号。工程实践中采样频率通常大于信号中最高频率成分的中最高频率成分的3 3到到5 5倍。倍。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.3 采样定理采样定理 频混景象实验：频混景象实验：中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.3 采样定理采样定理 频混计算：频混计算：FsFsFsFs频混频混正常正常Fs/2工程处置：工程处置：混迭频率混迭频率=Fs-=Fs-信号频率信号频率中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.3 采样定理采样定理 A/DA/D采样前的抗混迭滤波：采样前的抗混迭滤波：物理信号物理信号对象对象传传感感器器电信号电信号信信号号调调制制电信号电信号A/D转换转换数字信号数字信号计计算算机机显显示示展开展开低通滤波低通滤波(0-Fs/2)放大放大中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.3 采样定理采样定理 动手做：动手做：将声卡作为将声卡作为A/D、D/A卡卡,设计一个双通道信号采集设计一个双通道信号采集器和信号发生器。器和信号发生器。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.4 6.4 信号的截断、能量走漏信号的截断、能量走漏 第六章、数字信号处置技术第六章、数字信号处置技术 为便于数学处置，通常对截断的信号做周期延拓，得到虚拟的为便于数学处置，通常对截断的信号做周期延拓，得到虚拟的无限长的信号。无限长的信号。当运用计算机进展测试信号处置时，不能够对无限当运用计算机进展测试信号处置时，不能够对无限长的信号进展丈量和运算，而是取其有限的时间片段进长的信号进展丈量和运算，而是取其有限的时间片段进展分析，这个信号截取过程成为信号的截断。展分析，这个信号截取过程成为信号的截断。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.4 信号的截断、能量走漏信号的截断、能量走漏 周期延拓后的信号与真实信号是不同的，下面我们周期延拓后的信号与真实信号是不同的，下面我们就从数学的角度来看这种处置带来的误差情况。就从数学的角度来看这种处置带来的误差情况。设有余弦信号设有余弦信号x(t),x(t),用矩形窗函数用矩形窗函数w(t)w(t)与其相乘，与其相乘，得到截断信号得到截断信号:y(t)=x(t)w(t):y(t)=x(t)w(t)将截断信号谱将截断信号谱 XT()XT()与原始信号谱与原始信号谱X()X()相相比较可知，它已不是原比较可知，它已不是原来的两条谱线，而是两来的两条谱线，而是两段振荡的延续谱段振荡的延续谱.原来原来集中在集中在f0f0处的能量被分处的能量被分散到两个较宽的频带中散到两个较宽的频带中去了，这种景象称之为去了，这种景象称之为频谱能量走漏。频谱能量走漏。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院能量走漏实验：能量走漏实验：6.4 信号的截断、能量走漏信号的截断、能量走漏 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.5 DFT与与FFT 第六章、数字信号处置技术第六章、数字信号处置技术1 1、离散傅立叶变换、离散傅立叶变换 离散傅里叶变换离散傅里叶变换Discrete Fourier TransformDiscrete Fourier Transform一词是为顺一词是为顺应计算机作傅里叶变换运算而引出的一个公用名词。应计算机作傅里叶变换运算而引出的一个公用名词。x(t)截断、周期延拓截断、周期延拓xT(t)周期信号周期信号xT(t)xT(t)的傅里叶变换：的傅里叶变换：对周期信号对周期信号xT(t)xT(t)采样，将离散序列采样，将离散序列xT(n),xT(n),将积分转为集合：将积分转为集合：傅里叶变换公式傅里叶变换公式中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院按上式，用计算机编程很容易计算出指定频率点的值：按上式，用计算机编程很容易计算出指定频率点的值：f=？/计算的频率点计算的频率点Fs=5120N=1024dt=1.0/Fspi=3.1415926 XR=0XI=0 For n=0 To N-1 XR=XR+x(n)*cos(2*pi*f*n*dt)*dt XI=XI+x(n)*sin(2*pi*f*n*dt)*dtNextA=sqr(XR*XR+XI*XI)Q=atn(XI/XR)VBScript 样例样例6.5 DFT与与FFT 展开，得延续傅立叶变换计算公式：展开，得延续傅立叶变换计算公式：中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.5 DFT与与FFT 延续傅立叶变换编程计算实验：延续傅立叶变换编程计算实验：中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院 采样信号频谱是一个延续频谱，不能够计算出一切采样信号频谱是一个延续频谱，不能够计算出一切频率点值，频率点值，X(f)只能离散取值，频率取样间隔定义为：只能离散取值，频率取样间隔定义为：f=fs/N 频率取样点为频率取样点为0,f,2f,3f,.0,f,2f,3f,.，有：，有：该公式就是离散傅立叶计算公式该公式就是离散傅立叶计算公式(DFT)(DFT)6.5 DFT与与FFT 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.5 DFT与与FFT 2 2、快速傅立叶变换、快速傅立叶变换 快速傅立叶变换快速傅立叶变换(FFT)是实施离散傅立叶变换的一种有效的算是实施离散傅立叶变换的一种有效的算法，经过仔细选择和重新陈列中间结果，在速度上较之离散傅立叶法，经过仔细选择和重新陈列中间结果，在速度上较之离散傅立叶变换有明显的优点。变换有明显的优点。展开各点的展开各点的DFT计算公式：计算公式：XR(1)=x(0).cos(2pi*0*1/N)+x(1).cos(2pi*1*1/N)+x(2).cos(2pi*2*1/N).XR(2)=x(0).cos(2pi*0*2/N)+x(1).cos(2pi*1*2/N)+x(2).cos(2pi*2*2/N).其中有大量反复的其中有大量反复的coscos、sinsin项的计算，项的计算，FFTFFT的作用就是用的作用就是用技巧减少技巧减少coscos、sinsin项的反复计算。项的反复计算。当采样点数为当采样点数为10241024点点,DFT,DFT要要求一百万次以上计算量，而求一百万次以上计算量，而FFTFFT那么只需求那么只需求1024010240次。次。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 6.6 栅栏效应与窗函数栅栏效应与窗函数 第六章、数字信号处置技术第六章、数字信号处置技术1 1、栅栏效应、栅栏效应 采样信号的频谱，为提高计算效率采样信号的频谱，为提高计算效率,通常采用通常采用FFT算法进展计算，算法进展计算，设数据点数为：设数据点数为：N=T/dt=T.fs 那么计算得到的离散频率点为那么计算得到的离散频率点为:Xs(fi)，fi=i.fs/N,i=0，1，2，.，N/2 这就相当于透过栅栏欣赏风景，只能看到频谱的一部分，而其它这就相当于透过栅栏欣赏风景，只能看到频谱的一部分，而其它频率点看不见，此种景象被称为栅栏效应。频率点看不见，此种景象被称为栅栏效应。假设信号中的频率分量假设信号中的频率分量与频率取样点不重合，与频率取样点不重合，那么只能按四舍五入的那么只能按四舍五入的原那么，取相邻的频率原那么，取相邻的频率取样点谱线值替代。取样点谱线值替代。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.5 DFT与与FFT 栅栏效应误差实验：栅栏效应误差实验：中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 栅栏效应与窗函数栅栏效应与窗函数 2 2 能量走漏与栅栏效应的关系能量走漏与栅栏效应的关系 频谱的离散取样呵斥了栅栏效应，谱峰越锋利，产生误差的能频谱的离散取样呵斥了栅栏效应，谱峰越锋利，产生误差的能够性就越大。够性就越大。例如，余弦信号的频谱为线谱。当信号频率与频谱离散取样点例如，余弦信号的频谱为线谱。当信号频率与频谱离散取样点不等时，栅栏效应的误差为无穷大。不等时，栅栏效应的误差为无穷大。实践运用中，由于信号截断的缘由，产生了能量走漏，即使信号频实践运用中，由于信号截断的缘由，产生了能量走漏，即使信号频率与频谱离散取样点不相等，也能得到该频率分量的一个近似值。率与频谱离散取样点不相等，也能得到该频率分量的一个近似值。从这个意义上来说，从这个意义上来说，能量走漏误差不完能量走漏误差不完全是有害的。假设全是有害的。假设没有信号时域截断没有信号时域截断产生的能量走漏误产生的能量走漏误差，频谱离散取样差，频谱离散取样呵斥的栅栏效应误呵斥的栅栏效应误差将是不能接受的。差将是不能接受的。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 栅栏效应与窗函数栅栏效应与窗函数 能量走漏分主瓣走漏和旁瓣走漏，主瓣走漏可以减小因栅栏能量走漏分主瓣走漏和旁瓣走漏，主瓣走漏可以减小因栅栏效应带来的谱峰幅值估计误差，有其好的一面，而旁瓣走漏那么效应带来的谱峰幅值估计误差，有其好的一面，而旁瓣走漏那么是完全有害的。是完全有害的。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 栅栏效应与窗函数栅栏效应与窗函数 3 3 常用的窗函数常用的窗函数 1 1矩形窗矩形窗 2三角窗三角窗 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 栅栏效应与窗函数栅栏效应与窗函数 3 3汉宁窗汉宁窗常用窗函数常用窗函数中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.5 DFT与与FFT 窗函数在减小栅栏效应误差中的作用实验：窗函数在减小栅栏效应误差中的作用实验：中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.5 DFT与与FFT 总结：总结：信号截断信号截断能量走漏能量走漏FFTFFT栅栏效应栅栏效应从抑制栅栏效应误差的角度看，能量走漏是有利的。从抑制栅栏效应误差的角度看，能量走漏是有利的。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.5 DFT与与FFT 经过加窗加大能量走漏，减小栅栏效应误差：经过加窗加大能量走漏，减小栅栏效应误差：加矩形窗加矩形窗加加BlackManBlackMan窗窗中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 栅栏效应与窗函数栅栏效应与窗函数 动手做：动手做：设计一个离散傅立叶计算设计一个离散傅立叶计算程序，计算方波的频谱。程序，计算方波的频谱。察看栅栏效应带来的计算察看栅栏效应带来的计算误差。误差。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 栅栏效应与窗函数栅栏效应与窗函数 思索题：思索题：1.A/D1.A/D，D/AD/A转换器的主要技术目的有那些转换器的主要技术目的有那些？2.2.信号量化误差与信号量化误差与A/DA/D，D/AD/A转换器位数的关系转换器位数的关系？3.3.采样定理的含义，当不满足采样定理时如何计算采样定理的含义，当不满足采样定理时如何计算 混迭频率混迭频率？4.A/D4.A/D采样为何要加抗混迭滤波器，其作用是什麽？采样为何要加抗混迭滤波器，其作用是什麽？5.5.数字信号处置中采样信号的频谱为何一定会产生数字信号处置中采样信号的频谱为何一定会产生 能量走漏能量走漏？6.6.用用FFTFFT计算的频谱为何一定会存在栅栏效应误差计算的频谱为何一定会存在栅栏效应误差？7.7.窗函数的作用是什麽窗函数的作用是什麽？中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 第六章、数字信号处置技术第六章、数字信号处置技术 数字信号处置是测试技术数字信号处置是测试技术中最常用和最需求运用工程师中最常用和最需求运用工程师掌握的部分，无论开发简单或掌握的部分，无论开发简单或复杂的测控系统或分析仪器，复杂的测控系统或分析仪器，都会用到数字信号处置知识。都会用到数字信号处置知识。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院 信号时域波形分析是最信号时域波形分析是最常用的信号分析手段，用示常用的信号分析手段，用示波器、万用表等普通仪器显波器、万用表等普通仪器显示信号波形就可以特征参数。示信号波形就可以特征参数。6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 1 1、时域波形参数计算、时域波形参数计算 0At峰值峰值/双峰值双峰值均值均值有效值有效值方差方差周期周期中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院波形分析的运用波形分析的运用超门限报警超门限报警 信号类型识别信号类型识别 信号根本参数识别信号根本参数识别 Pp-p6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院1)1)峰值峰值P P，双峰值，双峰值Pp-pPp-ptAPPp-pP1=data(0)P2=data(0)For K=0 To N If P1data(k)Then P2=data(k)End IfNextP=P1P2P=P1-P26.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院2)2)均值均值NnnxNtxE0)(1)(0AtxU=0For K=0 To N U=U+data(k)NextU=U/N6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院3)3)均方值均方值NnnxNtxE022)(1)(E2=0For K=0 To NE2=E2+data(k)*data(k)NextRMS=sqr(E2/N)6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院4)4)方差方差V2=0For K=0 To N V2=V2+(data(k)-U)*(data(k)-U)NextV=V2/NNntxNtxEtxE022)(1)()(大方差大方差 小方差小方差 6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 案例：管道压力监测与超门限报警案例：管道压力监测与超门限报警中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院信号幅值报警系统设计实验：信号幅值报警系统设计实验：6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院5)5)周期周期T TtAT 穿越判别法穿越判别法ATn=0AT=0.8*PFor K=2 To N If data(k-1)AT And data(k-2)AT And data(k+2)AT Then ti(n)=K n=n+1 End IfNextT=(ti(2)-ti(1)*dt6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 案例：发动机转速丈量案例：发动机转速丈量 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院数字转速表设计实验：数字转速表设计实验：6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院实验：时域波形参数计算实验：时域波形参数计算6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 2 2、数字相关函数计算、数字相关函数计算 变量之间的相依关系称为相关。信号之间的变量之间的相依关系称为相关。信号之间的类似关系称为相关函数。类似关系称为相关函数。xy1xyxy10 xyxy0 xy0At中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院2.4 信号的时差域相关分析信号的时差域相关分析 相关分析的工程运用相关分析的工程运用 案例：机械加工外表粗糙度自相关分析案例：机械加工外表粗糙度自相关分析 被测工件被测工件相关分析相关分析提取出回转误差等周期性的缺点源。提取出回转误差等周期性的缺点源。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院2.4 信号的时差域相关分析信号的时差域相关分析 案例：地下输油管道漏损位置的探测案例：地下输油管道漏损位置的探测 案例：案例：AGVAGV小车定位，声位笔定位小车定位，声位笔定位中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 x(t)y(t)时时延延器器 乘乘法法器器 y(t-)X(t)y(t-)积积分分 器器 Rxy()For i=0 To Nr(i)=0For j=0 To Nr(i)=r(i)+x(j)*y(j+i)NextNextFor i=0 To Nr(i)=r(i)/NNext计算公式：计算公式：中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院实验：自相关分析实验：自相关分析6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 3 3、数字滤波、数字滤波 数字滤波器是利用离散时间系统特性对输入信号进展加工处置，数字滤波器是利用离散时间系统特性对输入信号进展加工处置，把输入序列把输入序列 x(n)变换成一定的输出序列变换成一定的输出序列 y(n)，从而到达改动信号频从而到达改动信号频率构成的目的。率构成的目的。x(n)h(n)y(n)y(n)=x(n)*h(n)y(k)=h0 x(k)+h1x(k+1)+h2x(k+2)+hmx(k+m)k=0,1,.设数字滤波器的脉冲呼应序列为设数字滤波器的脉冲呼应序列为h0,h1,h2,hm,那么那么,展开：展开：中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 数字滤波器系数有公用软件计算，这里我们提供一个网络计算工数字滤波器系数有公用软件计算，这里我们提供一个网络计算工具：具：中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 样例信号：样例信号：中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 将数字滤波器系数带入公式中就可以对信号将数字滤波器系数带入公式中就可以对信号进展数字滤波。进展数字滤波。For i=0 To N7 Y(i)=-0.064X(0)+0.041X(1)+0.301X(2)+0.454X(3)+0.301X(4)+0.041X(5)-0.064X(6)Next中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院数字滤波运用实例数字滤波运用实例:6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 滤除信号中的零漂和低频晃动，便于门限报警滤除信号中的零漂和低频晃动，便于门限报警滤除信号中的高频噪声，以便于察看轴心运动规律滤除信号中的高频噪声，以便于察看轴心运动规律中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 动手做：动手做：用所学的数字信号分析算用所学的数字信号分析算法设计一个简单的声音信法设计一个简单的声音信号分析程序。号分析程序。中南大学机电工程学院中南大学机电工程学院思索题：思索题：1.1.目前数字信号处置正在逐渐取代用模拟电路实目前数字信号处置正在逐渐取代用模拟电路实 现的模拟信号处置，为什麽现的模拟信号处置，为什麽？6.6 常用的数字信号处置算法常用的数字信号处置算法 2.2.按数字信号处置公式，用他熟习的计算机言语，按数字信号处置公式，用他熟习的计算机言语，写出常用数字信号处置算法的计算程序写出常用数字信号处置算法的计算程序.3.3.按采样数据按采样数据x(1),x(2),x(1),x(2),，x(n)x(n)，计算信号的，计算信号的 时域波形参数时域波形参数.Fs=10Hz,Xi0,2,3,0,-1,-2,0,2,3,0,-1,-2,0Fs=10Hz,Xi0,2,3,0,-1,-2,0,2,3,0,-1,-2,00At