我上学期讲《信号与系统》,本学期讲《数字信号处理》,这种有很强接续关系的课让同一个老师来讲的做法是很好的,因为对课程的内在联系理解更深,更能突出重点。那么,信号与系统和数字信号处理有什么关系呢?
简单地说,它们是先修课和后续课的关系。
具体地说,数字信号处理很多地方要用到信号与系统的知识。
1、线性、时不变性、稳定性、因果性是信号与系统的基本概念,也是数字信号处理的基本概念,内涵基本是相同的。
2、取样定理是数字化的理论根据,它是连续时间信号和离散时间信号之间的桥梁,而取样定理是傅里叶变换的基本内容。《数字信号处理》对取样定理进行了回顾,并从数字信号处理的角度,举例说明离散采样信号的频谱混叠是如何产生的。
3、信号与系统中,“连续系统的时域分析”和“离散系统的时域分析”这两章似乎没有什么用,但是通过信号在时域的分解,引入了两个至关重要的概念:卷积和卷积和,这两个概念在傅里叶变换、拉氏变换和z变换中都要用到,即卷积定理:时域的卷积对应变换域的乘积,或者反之。在滤波器设计中有一个很重要的概念叫“加窗”,加窗即在一个域中做乘法运算,那么在另一个域中必须做卷积运算,需要用到卷积定理。
4、三个变换即傅里叶变换、拉氏变换和z变换的重要性是毋庸置疑的,数字信号处理这门课本来就是用离散化方法处理时间连续信号的,而这三个变换,有两个是研究连续时间信号,一个是研究离散时间信号,信号的时域、频域性质,系统的特性(因果性、稳定性)及系统的实现等,都需要相关的各种知识。
5、信号与系统的z变换对于数字信号处理尤其重要,有时间会专门论述。
信号与系统介绍了一些很重要的方法,如分解的方法、变换的方法、时域和频域转换的方法等,从信号分析来说都是很基本的方法。
总之,只有学好信号与系统的理论,才能更好地学习数字信号处理课程,才能更深刻地理解实验结果的物理意义,才能设计更好的实验过程以得到所希望的结果。不然的话,可能做出结果来都不知道结果有什么意义。
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