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行業(yè)動態(tài)

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遠(yuǎn)程遙控升降桿 數(shù)字信號處理的應(yīng)用

瀏覽: 2020-10-20 15:17:05
 

 

數(shù)字信號處理技術(shù)是遠(yuǎn)程遙控升降桿需要用到的技術(shù)之一。

 

應(yīng)用
廣義來說,數(shù)字信號處理是研究用數(shù)字方法對信號進(jìn)行分析、變換、濾波、檢測、調(diào)制、解調(diào)以及快速算法的一門技術(shù)學(xué)科。但很多人認(rèn)為:數(shù)字信號處理主要是研究有關(guān)數(shù)字濾波技術(shù)、離散變換快速算法和譜分析方法。隨著數(shù)字電路與系統(tǒng)技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字信號處理技術(shù)也相應(yīng)地得到發(fā)展,其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。
數(shù)字控制、運(yùn)動控制方面的應(yīng)用主要有磁盤驅(qū)動控制、引擎控制、激光打印機(jī)控制、噴繪機(jī)控制、馬達(dá)控制、電力系統(tǒng)控制、機(jī)器人控制、高精度伺服系統(tǒng)控制、數(shù)控機(jī)床等。
面向低功耗、手持設(shè)備、無線終端的應(yīng)用主要有:手機(jī)、PDA、GPS、數(shù)傳電臺等。

 

 

數(shù)字濾波器
數(shù)字濾波器的實用型式很多,大略可分為有限沖激響應(yīng)型和無限沖激響應(yīng)型兩類,可用硬件和軟件兩種方式實現(xiàn)。在硬件實現(xiàn)方式中,它由加法器、乘法器等單元所組成,這與電阻器、電感器和電容器所構(gòu)成的模擬濾波器完全不同。數(shù)字信號處理系統(tǒng)很容易用數(shù)字集成電路制成,顯示出體積小、穩(wěn)定性高、可程控等優(yōu)點。數(shù)字濾波器也可以用軟件實現(xiàn)。軟件實現(xiàn)方法是借助于通用數(shù)字計算機(jī)按濾波器的設(shè)計算法編出程序進(jìn)行數(shù)字濾波計算。

 

傅里葉變換
1965年J.W.庫利和T.W.圖基首先提出離散傅里葉變換的快速算法,簡稱快速傅里葉變換,以FFT表示。自有了快速算法以后,離散傅里葉變換的運(yùn)算次數(shù)大為減少,使數(shù)字信號處理的實現(xiàn)成為可能??焖俑道锶~變換還可用來進(jìn)行一系列有關(guān)的快速運(yùn)算,如相關(guān)、褶積、功率譜等運(yùn)算??焖俑道锶~變換可做成專用設(shè)備,也可以通過軟件實現(xiàn)。與快速傅里葉變換相似,其他形式的變換,如沃爾什變換、數(shù)論變換等也可有其快速算法。

 

譜分析
在頻域中描述信號特性的一種分析方法,不僅可用于確定性信號,也可用于隨機(jī)性信號。所謂確定性信號可用既定的時間函數(shù)來表示,它在任何時刻的值是確定的;隨機(jī)信號則不具有這樣的特性,它在某一時刻的值是隨機(jī)的。因此,隨機(jī)信號處理只能根據(jù)隨機(jī)過程理論,利用統(tǒng)計方法來進(jìn)行分析和處理,如經(jīng)常利用均值、均方值、方差、相關(guān)函數(shù)、功率譜密度函數(shù)等統(tǒng)計量來描述隨機(jī)過程的特征或隨機(jī)信號的特性。
實際上,經(jīng)常遇到的隨機(jī)過程多是平穩(wěn)隨機(jī)過程而且是各態(tài)歷經(jīng)的,因而它的樣本函數(shù)集平均可以根據(jù)某一個樣本函數(shù)的時間平均來確定。平穩(wěn)隨機(jī)信號本身雖仍是不確定的,但它的相關(guān)函數(shù)卻是確定的。在均值為零時,它的相關(guān)函數(shù)的傅里葉變換或Z變換恰恰可以表示為隨機(jī)信號的功率譜密度函數(shù),一般簡稱為功率譜。這一特性十分重要,這樣就可以利用快速變換算法進(jìn)行計算和處理。
在實際中觀測到的數(shù)據(jù)是有限的。這就需要利用一些估計的方法,根據(jù)有限的實測數(shù)據(jù)估計出整個信號的功率譜。針對不同的要求,如減小譜分析的偏差,減小對噪聲的靈敏程度,提高譜分辨率等。已提出許多不同的譜估計方法。在線性估計方法中,有周期圖法,相關(guān)法和協(xié)方差法;在非線性估計方法中,有最大似然法,最大熵法,自回歸滑動平均信號模型法等。譜分析和譜估計仍在研究和發(fā)展中。
數(shù)字信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。就所獲取信號的來源而言,有通信信號的處理,雷達(dá)信號的處理,遙感信號的處理,控制信號的處理,生物醫(yī)學(xué)信號的處理,地球物理信號的處理,振動信號的處理等。若以所處理信號的特點來講,又可分為語音信號處理,圖像信號處理,一維信號處理和多維信號處理等。

 

 

語音信號處理
語音信號處理是信號處理中的重要分支之一。它包括的主要方面有:語音的識別,語言的理解,語音的合成,語音的增強(qiáng),語音的數(shù)據(jù)壓縮等。各種應(yīng)用均有其特殊問題。語音識別是將待識別的語音信號的特征參數(shù)即時地提取出來,與已知的語音樣本進(jìn)行匹配,從而判定出待識別語音信號的音素屬性。關(guān)于語音識別方法,有統(tǒng)計模式語音識別,結(jié)構(gòu)和語句模式語音識別,利用這些方法可以得到共振峰頻率、音調(diào)、嗓音、噪聲等重要參數(shù),語音理解是人和計算機(jī)用自然語言對話的理論和技術(shù)基礎(chǔ)。語音合成的主要目的是使計算機(jī)能夠講話。為此,首先需要研究清楚在發(fā)音時語音特征參數(shù)隨時間的變化規(guī)律,然后利用適當(dāng)?shù)姆椒M發(fā)音的過程,合成為語言。其他有關(guān)語言處理問題也各有其特點。語音信號處理是發(fā)展智能計算機(jī)和智能機(jī)器人的基礎(chǔ),是制造聲碼器的依據(jù)。語音信號處理是迅速發(fā)展中的一項信號處理技術(shù)。