兩種信號處理方法的詳解

　　信號處理的方法包括模擬信號處理和數(shù)字信號處理兩種方法。

　　1. 模擬信號處理法

　　模擬信號處理法是直接對連續(xù)時間信號進行分析處理的方法，其分析過程是按照一定的數(shù)學(xué)模型所組成的運算網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的，即使用模擬濾波器、乘法器、微分放大器等一系列模擬運算電路構(gòu)成模擬處理系統(tǒng)來獲取信號的特征參數(shù)，如均值、均方根值、自相關(guān)函數(shù)、概率密度函數(shù)、功率譜密度函數(shù)等。

　　2. 數(shù)字信號處理法

　　數(shù)字信號處理就是用數(shù)字方法處理信號，它可以在專用的數(shù)字信號處理儀上進行，也可以在通用計算機上或DSP芯片上通過編程實現(xiàn)。在運算速度、分辨力和功能等方面，數(shù)字信號處理技術(shù)都優(yōu)于模擬信號處理技術(shù)。目前，數(shù)字信號處理已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。

　　3.1 數(shù)字信號處理基礎(chǔ)

　　數(shù)字信號處理的特點是處理離散數(shù)據(jù)。盡管目前已發(fā)展了不少數(shù)字式傳感器，但大多數(shù)的傳感器是模擬量傳感器，其輸出是模擬量，而且所測試的大多數(shù)物理過程本質(zhì)上仍是連續(xù)的。因此首先要將傳感器輸出連續(xù)的模擬量時間序列變換成離散的時間序列。所以總有一個模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換過程。這一過程把連續(xù)信號轉(zhuǎn)變成等間隔的離散時間序列，并對該序列的幅值進行量化，然后送入通用計算機或?qū)Ｓ脭?shù)字信號處理儀中處理。由于通用計算機或?qū)Ｓ脙x器的容量和計算速度是有限的，因而處理的數(shù)據(jù)長度也是有限的，為此，信號必須經(jīng)過截斷，以致在時間序列的數(shù)字處理中必然會引起一些誤差。如何恰當(dāng)?shù)剡\用數(shù)字分析方法，比較準(zhǔn)確地提取原序列中的有用信息呢？本節(jié)將對采用數(shù)字方法處理測試信號時的一些基礎(chǔ)知識和概念做一些介紹。

　　3.1.1 數(shù)字信號處理的基本步驟

　　數(shù)字信號處理的一般步驟可用圖 3.1 所示簡單框圖來概括。把連續(xù)時間信號轉(zhuǎn)換為與其相應(yīng)的數(shù)字信號的過程稱之為模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換過程，反之則稱為數(shù)/模（D/A）轉(zhuǎn)換過程，它們是數(shù)字信號處理的必要程序。

　　圖3.1 數(shù)字信號處理系統(tǒng)框圖