專業(yè)導(dǎo)論網(wǎng)絡(luò)和信號(hào)處理

1、專業(yè)(zhuny)導(dǎo)論 - 網(wǎng)絡(luò)(wnglu)和信號(hào)處理共六十二頁21世紀(jì)的一些重要特征(tzhng)就是數(shù)字化,網(wǎng)絡(luò)化和信息化,它是一個(gè)以網(wǎng)絡(luò)為核心的信息時(shí)代. 共六十二頁1.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息時(shí)代的作用世界經(jīng)濟(jì)：工業(yè)經(jīng)濟(jì) 知識(shí)經(jīng)濟(jì)知識(shí)經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)：信息化和全球化三網(wǎng)融合(rngh)： 電信網(wǎng)絡(luò)（電話、傳真等） 有線電視網(wǎng)絡(luò)（單向電視節(jié)目的傳送） 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) ： 發(fā)展最快、核心作用共六十二頁1.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展(fzhn)過程1.2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)生 計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相互(xingh)滲透、密切結(jié)合現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)起始于60 s 美蘇冷戰(zhàn)時(shí)期 第一代：50 s 面向終端的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)

2、，采用電路交換(線路交換)方式。 第一代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)： 以單個(gè)主機(jī)為中心的星型網(wǎng)，各終端通過通信線路共享主機(jī)的軟硬件資源。共六十二頁第二代：60 s 分組交換計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，采用分組交換方式。1 傳統(tǒng)的線路交換技術(shù)不適合計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的傳輸； 計(jì)算機(jī)通信具有突發(fā)性、斷續(xù)(dun x)性。 線路利用率低。 建立通路的呼叫過程對(duì)計(jì)算機(jī)通信太長(zhǎng)。2 分組交換網(wǎng)的產(chǎn)生 基于40s 電報(bào)通信的存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)概念和報(bào)文交換方式。 1966 年6 月英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)室NPL 提出分組一詞。 1967 年美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(ARPA)研究分組交換網(wǎng)。 1969 年12 月ARPANET 投入運(yùn)行。是網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要

3、標(biāo)志。共六十二頁第一代與第二代的區(qū)別(qbi)第一代(以單個(gè)主機(jī)(zhj)為中心)第二代(以通信子網(wǎng)為中心)共六十二頁傳輸媒體的比較(bjio)傳輸媒體速率 傳輸距離性能（抗干擾性）價(jià)格應(yīng)用雙絞線10-1000Mb/s幾十KM可以低模擬/數(shù)字傳輸基帶同軸電纜10Mb/s3kM內(nèi)較好略高于雙絞線基帶數(shù)字信號(hào)寬帶同軸電纜300-450MHz100kM較好較高模擬傳輸電視，數(shù)據(jù)以及音頻光纖幾十Gbps30kM很好較高遠(yuǎn)距離傳輸無線電波小于50MHz全球較差較低遠(yuǎn)程低速通信地面微波接力4-6GHz幾百KM好中等遠(yuǎn)程通信衛(wèi)星500MHz18000kM很好與距離無關(guān)遠(yuǎn)程通信共六十二頁1.2.2 因特網(wǎng)時(shí)代

4、(shdi)發(fā)展過程1. ARPANET(ARPA 美國(guó)國(guó)防部高級(jí)(goj)研究計(jì)劃局)1969 實(shí)驗(yàn)性運(yùn)行，四個(gè)節(jié)點(diǎn)（四所大學(xué)）1980 轉(zhuǎn)向TCP/IP 協(xié)議，1984 主機(jī)超過1000 臺(tái)1990 ARPANET 退役。共六十二頁 七十年代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)X.25 分組交換網(wǎng)：各國(guó)的電信部門建設(shè)運(yùn)行(ynxng)各種專用的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：SNA，DNAInternet 的前身ARPANET進(jìn)行實(shí)驗(yàn)運(yùn)行 八十年代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)：OSI局域網(wǎng)絡(luò) LAN 技術(shù)空前發(fā)展建成NSFNET，Internet 初具規(guī)模 九十年代的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)Internet空前發(fā)展Web技術(shù)在Inter

5、net/Intranet 得到廣泛應(yīng)用共六十二頁20世紀(jì)(shj)90年代:因特網(wǎng)(Internet) 1993.9.15 美國(guó)政府發(fā)布 NII計(jì)劃: 國(guó)家信息基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)行動(dòng)計(jì)劃 即 信息高速公路共六十二頁Internet 發(fā)展規(guī)模(gum)和趨勢(shì)Internet的發(fā)展速度是歷史上發(fā)展最快的一種技術(shù)以商業(yè)化后達(dá)到 5000 萬用戶為例電視用了13年，收音機(jī)用了38年，電話(dinhu)更長(zhǎng)Internet 從商業(yè)化后達(dá)到 5000 萬用戶用了4 年時(shí)間Internet 正在以超過摩爾定理的速度發(fā)展共六十二頁Growth of the Internet Number of Hosts on the

6、 Internet:Aug. 1981 213Oct. 1984 1,024Dec. 1987 28,174 Oct. 1990 313,000 Oct. 1993 2,056,000Apr. 1995 5,706,000Jul. 1997 19,540,000Jul. 2000 93,047,785共六十二頁 網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的三大(sn d)基本定律摩爾定律:CPU性能18個(gè)月翻番,10年100倍。所有電子系統(tǒng)（包括電子通信(tng xn)系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)）都適用光纖定律：超摩爾定律，骨干網(wǎng)帶寬9個(gè)月翻番，10年10000倍。帶寬需求呈超高速增長(zhǎng)的趨勢(shì)邁特卡爾夫定律:聯(lián)網(wǎng)定律，網(wǎng)絡(luò)價(jià)值隨用戶數(shù)平方成正

7、比。未聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加N倍，效率增加N倍。聯(lián)網(wǎng)設(shè)備增加N倍，效率增加N2倍共六十二頁1996.10 美國(guó)提出： NGI 計(jì)劃 (下一代因特網(wǎng)計(jì)劃) 目標(biāo)： 下一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)； 主干網(wǎng)速率：10Gb/s 先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)： 健康保健：遠(yuǎn)程醫(yī)療、緊急醫(yī)療響應(yīng)支持 教育：遠(yuǎn)程教育、數(shù)字圖書館 科學(xué)研究：能源、地理系統(tǒng)、氣象、生物 國(guó)家安全(nqun)：高性能全球通信、先進(jìn)的信息傳播 環(huán)境：監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)、警告、響應(yīng) 政府：傳遞政府服務(wù)和信息給公民和企業(yè) 突發(fā)事件：災(zāi)難響應(yīng)、危機(jī)管理 設(shè)計(jì)和制造：共六十二頁1.3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在我國(guó)的發(fā)展(fzhn)1989.11 我國(guó)第一個(gè)公用分組交換網(wǎng)CNPAC 運(yùn)行;1993

8、. 該網(wǎng)擴(kuò)充(kuchng)成層次結(jié)構(gòu)的全國(guó)網(wǎng)CHINAPAC;目前有7 大互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)與Internet 相連： 中國(guó)公用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)(CHINANET)、 中國(guó)科技網(wǎng)(CSNET)、 中國(guó)教育和科研計(jì)算機(jī)網(wǎng)(CERNET)、 中國(guó)國(guó)家公用經(jīng)濟(jì)信息網(wǎng)(CHINAGBNET)、 中國(guó)聯(lián)通數(shù)據(jù)網(wǎng)、 網(wǎng)通公用互聯(lián)網(wǎng)(CNCNET)、 軍隊(duì)資源數(shù)據(jù)網(wǎng)。共六十二頁余家頭校區(qū)S/R-9馬房山(fngshn)校區(qū)東院S/R-9OmniCore5052馬房山(fngshn)校區(qū)西院S/R-9Cisco7505 雄楚大街武珞路雄楚大街武珞路WWW服務(wù)器數(shù)據(jù)庫服務(wù)器OA服務(wù)器E-mail服務(wù)器Cisco3100三層

9、樓校區(qū)S/R-5AAA服務(wù)器計(jì)費(fèi)服務(wù)器FirewallFirewall校區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓樸圖路由交換機(jī)路由器路由器二級(jí)中心節(jié)點(diǎn) 共六十二頁2 數(shù)字(shz)信號(hào)處理（DSP）（Digital signal processing)數(shù)字信號(hào)處理: 是20世紀(jì)60年代，隨著信息學(xué)科和計(jì)算機(jī)學(xué)科的高速發(fā)展(fzhn)而迅速發(fā)展(fzhn)起來的一門新興學(xué)科。它的重要性日益在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用中表現(xiàn)出來。 數(shù)字信號(hào)處理是把信號(hào)用數(shù)字或符號(hào)表示成序列，通過計(jì)算機(jī)或通用（專用）信號(hào)處理設(shè)備，用數(shù)字的數(shù)值計(jì)算方法處理（例如：濾波、變換、增強(qiáng)、估計(jì)、識(shí)別等），達(dá)到提取有用信息便于應(yīng)用的目的。共六十二頁2.1 數(shù)字(shz)

10、信號(hào)處理(DSP)(Digital Signal Processing)凡是利用數(shù)字(shz)計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ脭?shù)字(shz)硬件、對(duì)數(shù)字(shz)信號(hào)所進(jìn)行的一切變換或按預(yù)定規(guī)則所進(jìn)行的一切加工處理運(yùn)算。例如：濾波、檢測(cè)、參數(shù)提取、頻譜分析等。對(duì)于DSP:狹義理解可為Digital Signal Processor 數(shù)字信號(hào)處理器。廣義理解可為Digital Signal Processing 譯為數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。在此我們討論的DSP的概念是指廣義的理解。共六十二頁2.2 信號(hào)(xnho)、系統(tǒng)和信號(hào)(xnho)處理 2.2.1信號(hào)(xnho)信號(hào)是一種物理體現(xiàn)。在信號(hào)處理領(lǐng)域中，信號(hào)被定義為一

11、個(gè)隨機(jī)(su j)變化的物理量。例如：為了便于處理，通常都使用傳感器把這些真實(shí)世界的物理信號(hào)-電信號(hào)，經(jīng)處理的電信號(hào)-傳感器-真實(shí)世界的物理信號(hào)。如現(xiàn)實(shí)生活中最常見的傳感器是話筒、揚(yáng)聲器話筒(將聲壓變化)-電壓信號(hào)-空氣壓力信號(hào)(揚(yáng)聲器)共六十二頁（1）信號(hào)的最基本(jbn)的參數(shù)頻率和幅度3-30kHz:Very low frequency VLF(潛水艇導(dǎo)航)甚低頻30-300kHz:Low frequency LF(潛水艇通信)低頻3003000kHz:Medium frequency(調(diào)幅廣播)中頻(zhngpn)3-30MHz:High frequency(HF)(無線電愛好者，國(guó)際

12、廣播，軍事通信 無繩電話，電報(bào)，傳真)高頻30-300MHz:Very High frequency(VHF)(調(diào)頻FM，甚高頻電視)0.33GHz:Ultra high frequency(UHF)(UHF電視，蜂窩電話，雷達(dá)，微波，個(gè)人通信)超高頻頻率低20Hz范圍，稱為次聲波，它不能被聽到，當(dāng)強(qiáng)度足夠大，能被感覺到。(處于VLF Very low frequency)甚低頻頻率20Hz20KHz稱為聲波，Low frequency (處于LF)低頻頻率20KHz稱為超聲波 ，具有方向性，可以成束(處于LF)共六十二頁（2）信號(hào)(xnho)分類同一種信號(hào)(xnho)，如電信號(hào)(xnho)，

13、可從不同角度進(jìn)行分類：（a）一維信號(hào)、二維信號(hào)、矢量信號(hào)（b）周期信號(hào)和非周期信號(hào)（c）確定性信號(hào)和隨機(jī)信號(hào)（d）能量信號(hào)和功率信號(hào)（e）連續(xù)信號(hào)、離散信號(hào)（f）模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)共六十二頁2.2.2 系統(tǒng)(xtng)系統(tǒng)：處理信號(hào)的物理設(shè)備或運(yùn)算。或者說，凡是能將信號(hào)加以變換(binhun)以達(dá)到人們要求的各種設(shè)備稱之。系統(tǒng)分類：大小之分，一個(gè)大系統(tǒng)可細(xì)分為若干個(gè)小系統(tǒng)。實(shí)際上，因?yàn)橄到y(tǒng)是完成某種運(yùn)算（操作）的，因而我們還可把軟件編程也看成一種系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。共六十二頁2.2.3 信號(hào)處理(xn ho ch l)信號(hào)處理是研究系統(tǒng)對(duì)含有信息的信號(hào)進(jìn)行(jnxng)處理（變換），以獲得人們所希

14、望的信號(hào)，從而達(dá)到提取信息、便于利用的一門學(xué)科。系統(tǒng)處理y(t)x(t)共六十二頁(1)信號(hào)處理(xn ho ch l)的內(nèi)容濾波變換檢測(cè)譜分析估計(jì)(gj)壓縮識(shí)別等一系列的加工處理。共六十二頁（2）數(shù)字(shz)信號(hào)處理引入多數(shù)科學(xué)和工程中遇到的是模擬信號(hào)。以前都是研究模擬信號(hào)處理的理論和實(shí)現(xiàn)。模擬信號(hào)處理缺點(diǎn)：難以做到高精度，受環(huán)境影響較大，可靠性差，且不靈活等。隨著大規(guī)模集成電路以及數(shù)字計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，加之從60年代末以來數(shù)字信號(hào)處理理論和技術(shù)的成熟和完善，用數(shù)字方法來處理信號(hào)，即數(shù)字信號(hào)處理，已逐漸取代模擬信號(hào)處理。隨著信息時(shí)代、數(shù)字世界(shji)的到來，數(shù)字信號(hào)處理已成為一門極其

15、重要的學(xué)科和技術(shù)領(lǐng)域。共六十二頁2.3 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)(xtng)的基本組成以下所討論(toln)的是模擬信號(hào)的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng).前置預(yù)濾波器A/D變換器數(shù)字信號(hào)處理器D/A變換器模擬濾波器模擬xa(t)PrFADCDSPDACPoF模擬ya(t)x(n)y(n)共六十二頁2.4 數(shù)字(shz)信號(hào)處理的學(xué)科概貌 1.數(shù)字信號(hào)處理開端在國(guó)際上一般把1965年由Cooley-Turkey提出快速付里葉變換(FFT)的問世，作為數(shù)字信號(hào)處理(xn ho ch l)這一學(xué)科的開端。而它的歷史可以追溯到17世紀(jì)-18世紀(jì)，也即牛頓和高斯的時(shí)代。共六十二頁2.數(shù)字信號(hào)處理(xn ho ch l)領(lǐng)域的

16、理論基礎(chǔ)數(shù)字信號(hào)處理的基本工具：微積分，概率統(tǒng)計(jì)，隨機(jī)過程，高等代數(shù)，數(shù)值(shz)分析，近代代數(shù)，復(fù)雜函數(shù)。數(shù)字信號(hào)處理的理論基礎(chǔ)：離散線性變換(LSI)系統(tǒng)理論，離散付里葉變換(DFT)。 共六十二頁3.“數(shù)字(shz)信號(hào)處理”又成為一些學(xué)科的理論基礎(chǔ)在學(xué)科發(fā)展上，數(shù)字信號(hào)處理又和最優(yōu)控制，通信理論，故障診斷等緊緊相連，成為人工智能(rn n zh nn)，模式識(shí)別，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，數(shù)字通信等新興學(xué)科的理論基礎(chǔ)。共六十二頁2.5 數(shù)字信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)(shxin)方法1.采用大、中小型計(jì)算機(jī)和微機(jī)。2.用單片機(jī)。3.利用通用(tngyng)DSP芯片4.利用特殊用途的DSP芯片共六十二頁1.采用(

17、ciyng)大、中小型計(jì)算機(jī)和微機(jī)工作站和微機(jī)上各廠家的數(shù)字信號(hào)軟件，如有各種圖象壓縮和解壓軟件。用這一方法優(yōu)點(diǎn)：可適用于各種數(shù)字信號(hào)處理(xn ho ch l)的應(yīng)用場(chǎng)合，很靈活。共六十二頁2.用單片機(jī)由于單片機(jī)發(fā)展已經(jīng)很久，價(jià)格便宜，且功能很強(qiáng)。優(yōu)點(diǎn)：可根據(jù)不同(b tn)環(huán)境配不同(b tn)單片機(jī)，其能達(dá)實(shí)時(shí)控制，但數(shù)據(jù)運(yùn)算量不能太大。共六十二頁3.利用(lyng)通用DSP芯片DSP芯片較之單片機(jī)有著更為突出優(yōu)點(diǎn)。如內(nèi)部帶有乘法器，累加器，采用流水線工作方式及并行結(jié)構(gòu)，多總線速度快。配有適于信號(hào)處理的指令(如FFT指令)等。目前市場(chǎng)(shchng)上的DSP芯片有：美國(guó)德州儀器公司(

18、TI):TMS320CX系列 占有90%還有AT&T公司dsp16,dsp32系列Motorola公司的dsp56x,dsp96x系列AD公司的ADSP21X,ADSP210X系列共六十二頁4.利用特殊用途(yngt)的DSP芯片市場(chǎng)上推出專門用于FFT,FIR濾波器，卷積、相關(guān)等專用數(shù)字芯片。如：BB公司：DF17XX系列 MAXIM公司：MAXIM27X ,MAXIM28XNational公司：National-SEMI系列：MF系列。其軟件算法已在芯片內(nèi)部用硬件電路實(shí)現(xiàn)，使用者只需給出輸入數(shù)據(jù)(shj)，可在輸出端直接得到數(shù)據(jù)(shj)。共六十二頁2.6 數(shù)據(jù)(shj)信號(hào)處理的特點(diǎn)與模

19、擬系統(tǒng)(ASP)相比，數(shù)字系統(tǒng)具有如下(rxi)特點(diǎn)：1、精度高2、可靠性高3、靈活性大4、易于大規(guī)模集成5、時(shí)分復(fù)用6、可獲得高性能指標(biāo)7、二維與多維處理共六十二頁1.精度高在模擬系統(tǒng)中，它的精度是由元件(yunjin)決定，模擬元器件的精度很難達(dá)到10-3以上。而數(shù)字系統(tǒng)中，17位字長(zhǎng)就可達(dá)10-5精度，所以在高精度系統(tǒng)中，有時(shí)只能采用數(shù)字系統(tǒng)。共六十二頁2.可靠性強(qiáng)數(shù)字系統(tǒng)：只有兩個(gè)信號(hào)電平0，1受噪聲及環(huán)境(hunjng)條件等影響小。模擬系統(tǒng)：各參數(shù)都有一定的溫度系數(shù)，易受環(huán)境條件，如溫度、振動(dòng)、電磁感應(yīng)等影響，產(chǎn)生雜散效應(yīng)甚至振蕩等且數(shù)字系統(tǒng)采用大規(guī)模集成電路，其故障率遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于采用

20、眾多分立元件構(gòu)成的模擬系統(tǒng)。共六十二頁3.靈活性大數(shù)字系統(tǒng)的性能主要決定于乘法器的各系數(shù)，且系數(shù)存放于系數(shù)存儲(chǔ)器內(nèi)，只需改變存儲(chǔ)的系數(shù)，就可得到(d do)不同的系統(tǒng)，比改變模擬系統(tǒng)方便得多。共六十二頁4.易于(yy)大規(guī)模集成數(shù)字部件(bjin)：高度規(guī)范性，便于大規(guī)模集成，大規(guī)模生產(chǎn)，對(duì)電路參數(shù)要求不嚴(yán)，故產(chǎn)品成品率高。例：(尤其)在低頻信號(hào)：如地震波分析，需要過濾幾Hz幾十Hz的信號(hào)，用模擬系統(tǒng)處理其電感器、電容器的數(shù)值，體積，重量非常大，且性能亦不能達(dá)到要求，而數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)在這個(gè)頻率處卻非常優(yōu)越(顯示出體積，重量和性能的優(yōu)點(diǎn)）。共六十二頁5.時(shí)分復(fù)用利用DSP同時(shí)處理幾個(gè)通道的信號(hào)

21、。某一路(yl)信號(hào)的相鄰兩抽樣值之間存在很大的空隙時(shí)間，因而在同步器的控制下，在此時(shí)間空隙中送入其他路的信號(hào)，而各路信號(hào)則利用同一DSP，后者在同步器的控制下，算完一路(yl)信號(hào)后，再算另一路(yl)信號(hào)，因而處理器運(yùn)算速度越高，能處理的信道數(shù)目也就越多。多路器DSP分路器同步(tngb)123n123n共六十二頁6.可獲得(hud)高性能指標(biāo)例：對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析模擬頻譜儀在頻率低端只能分析到10Hz以上頻率，且難于做到高分辨率(也即足夠窄的帶寬)。但在數(shù)字的譜分析中，已能做到10-3Hz的譜分析。又例：有限(yuxin)長(zhǎng)沖激響應(yīng)數(shù)字濾波器，則可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的線性相位特性，這在模擬系統(tǒng)中是

22、很難達(dá)到的。共六十二頁7.二維與多維處理(chl)利用龐大的存儲(chǔ)單元，可以(ky)存儲(chǔ)一幀或數(shù)幀圖象信號(hào)，實(shí)現(xiàn)二維甚至多維信號(hào)包括二維或多維濾波，二維及多維譜分析等。共六十二頁8.局限性數(shù)字系統(tǒng)的速度還不算高，因而不能處理(chl)很高頻率的信號(hào)。(因?yàn)槌闃宇l率要滿足奈奎斯特準(zhǔn)則定理)另外，數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格較高，對(duì)一些要求不高的應(yīng)用來說，還不宜使用。共六十二頁2.7 DSP的典型(dinxng)應(yīng)用1.網(wǎng)絡(luò)2.無線通信3.家電4.另外還有虛擬現(xiàn)實(shí)，噪聲(zoshng)對(duì)消技術(shù)，電機(jī)控制，圖像處理等等可以說DSP是現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)的重要基石,它在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的地位與CPU在PC時(shí)代的地位是

23、一樣的。共六十二頁2.8 實(shí)例(shl)語音處理它是最早采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的領(lǐng)域之一。本世紀(jì)50年代提出語音形成數(shù)字模型，經(jīng)過十多年對(duì)語音的分析、綜合、證明是正確的。在語音領(lǐng)域現(xiàn)存(xincn)在著三種系統(tǒng)：語音分析系統(tǒng)：(自動(dòng)語音識(shí)別系統(tǒng)，它能識(shí)別語音，辨認(rèn)說話的人是誰，而且破譯后，能立即作出決斷。語音綜合系統(tǒng)：盲人的自動(dòng)閱讀機(jī)，聲音響應(yīng)的計(jì)算機(jī)終端，會(huì)說話玩具，家用電器(CD,VCD,DVD)。語音分析綜合系統(tǒng)：語音存儲(chǔ)和檢索系統(tǒng)。共六十二頁語音(yyn)壓縮在手機(jī)中用可將語音壓縮至13bps,在衛(wèi)星電話中用將語音壓縮至4.3bps后,仍具有良好的清晰度。在語音信箱、留言(liyn)電話

24、方面也都采用語音壓縮技術(shù)和。共六十二頁圖像處理(t xin ch l)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)成功應(yīng)用的圖像處理方法有：數(shù)據(jù)壓縮圖像復(fù)原清晰化與增強(qiáng)由于單個(gè)數(shù)字圖像以1兆個(gè)采樣值的量級(jí)表示，所以要求高性能的處理機(jī)、高密度的數(shù)據(jù)(shj)存儲(chǔ)器。即要求高速度硬件。共六十二頁數(shù)字(shz)壓縮數(shù)據(jù)壓縮(sh j y su)在一定條件下把原始信號(hào)所含信息數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮,如語音、聲音、圖像信號(hào)中含有許多冗余信息,通過數(shù)字信號(hào)壓縮算法最大限度地去除這些信號(hào)中的冗余度,使壓縮后信號(hào)帶寬減小,提高傳輸效率。作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)可降低所需存儲(chǔ)介質(zhì)的容量。例如直徑為120的光盤,本來存儲(chǔ)的只是一套70分鐘的 立體聲音樂,現(xiàn)在可將

25、70分鐘電視信號(hào)和音樂信號(hào)都?jí)嚎s到120的光盤上,即光盤。共六十二頁會(huì)議(huy)電視和可視電話采用完成視頻圖像信號(hào)的壓縮,制成可通過(tnggu)公用電話交換網(wǎng)()傳輸?shù)臅?huì)議電視或可視電話。共六十二頁雷達(dá)(lid)在軍事上，雷達(dá)、計(jì)算機(jī)、射擊武器等組成一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)。當(dāng)目標(biāo)進(jìn)入雷達(dá)的作用半徑以內(nèi)并被雷達(dá)自動(dòng)跟蹤時(shí)，雷達(dá)就測(cè)量出目標(biāo)的當(dāng)前位置(距離、方位角和高低角)，并把數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)，推算出目標(biāo)的航向，航速，引導(dǎo)導(dǎo)彈或自動(dòng)火炮去擊中目標(biāo)(愛國(guó)者導(dǎo)彈對(duì)飛毛腿導(dǎo)彈)。雷達(dá)系統(tǒng)是應(yīng)用高性能數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)(jsh)的一個(gè)例子。雷達(dá)系統(tǒng)主要信號(hào)處理功能包括：信號(hào)產(chǎn)生、匹配濾波、門限比較、目標(biāo)參數(shù)(

26、如射程、方位和速度)估計(jì)。共六十二頁通信(tng xn)整個(gè)通信領(lǐng)域幾乎沒有不受數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)影響的地方。數(shù)字技術(shù)已用于信號(hào)的調(diào)制、解調(diào)(ji dio)、濾波、混頻、檢波和多路傳輸?shù)葐栴}中。語音數(shù)據(jù)壓縮與解壓是數(shù)字信號(hào)處理的重要內(nèi)容。在電信領(lǐng)域，數(shù)字處理技術(shù)已發(fā)展到音調(diào)檢測(cè)，回波清除、數(shù)字開關(guān)網(wǎng)和自適應(yīng)均衡、數(shù)據(jù)加密、數(shù)據(jù)壓縮、可視電話等。許多音頻通信的信號(hào)處理功能，已由單塊集成電路實(shí)現(xiàn)。共六十二頁回聲(hushng)抵消裝置利用通信衛(wèi)星打越洋長(zhǎng)途電話時(shí),因靜止衛(wèi)星離地球表面36000,通信延時(shí)為0.24,就會(huì)在話機(jī)中聽到自己的講話(jing hu),影響正常通話,現(xiàn)在采用了做的回聲抵消器,

27、可把回聲抑制掉。共六十二頁調(diào)制解調(diào)器調(diào)制解調(diào)器()。為在電話線上傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù),采用可做成符合規(guī)定的各種調(diào)制解調(diào)器,尤其是符合.32、.33、.34建議的高速(o s),都可用軟件加以實(shí)現(xiàn)共六十二頁電話(dinhu)、電報(bào)下面介紹它們?cè)谕ㄓ嵵械膽?yīng)用 大家知道，脈沖編碼調(diào)制通訊（簡(jiǎn)稱PCM）的主要優(yōu)點(diǎn)是抗干擾性強(qiáng)。但是(dnsh)，要對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行脈沖編碼傳輸，起碼要有64kb/s。為了提高信道的利用率，必須壓縮語音數(shù)碼率。語音壓縮編碼的方法很多，如自適應(yīng)差分脈調(diào)制（ADPCM），32kb/s的數(shù)碼率達(dá)到了長(zhǎng)途電話的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，且復(fù)雜程度較低，1988年被CCITT（國(guó)際電報(bào)電話咨詢委員會(huì)）建議為

28、長(zhǎng)途傳輸中的一種新型國(guó)際通用語音編碼方法。共六十二頁擴(kuò)頻通信與數(shù)據(jù)壓縮(sh j y su)相反的數(shù)據(jù)擴(kuò)張，也是很有用的技術(shù)。它的根據(jù)是香農(nóng)編碼定理：在一定的條件下，只要碼的長(zhǎng)度充分大時(shí)，一定存在一種編碼、譯碼方法，使錯(cuò)誤譯碼率充分小。近年來，在國(guó)防上實(shí)現(xiàn)發(fā)射功率隱蔽與抗電子干擾，采用了數(shù)據(jù)擴(kuò)張技術(shù)，用300千比特/秒的數(shù)碼率傳送64千比特/秒的語音，可以使敵方對(duì)此信號(hào)難以偵察或干擾。共六十二頁移動(dòng)(ydng)通信現(xiàn)代通信系統(tǒng)是信息時(shí)代的生命線。最近幾年，電信業(yè)在我國(guó)發(fā)展很快，安裝電話的用戶與日俱增，移動(dòng)通信已開始全國(guó)聯(lián)網(wǎng)?，F(xiàn)在，世界性的全球通訊網(wǎng)連接著6億個(gè)以上的電話，還提供(tgng)大量的用戶電報(bào)以及數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)。到上世紀(jì)末，通訊已超過能源、汽車、鋼鐵、交通和農(nóng)業(yè)，成為世界上最大的行業(yè)。共六十二頁其他(qt)生物醫(yī)學(xué)信