上海羊羽卓进出口贸易有限公司
同济大学数字信号处理教程
数字信号处理是电子信息类专业同学很重要的一门专业基础课。
数字信号处理，英文全称为digital signal processing，也简称DSP。主要是用数值表示和处理的方法来研究信号的一门学科，数字信号在时间和幅度上都是离散(量化)的，现在的一些芯片，单片机、微处理器、计算机内部都是以数值来存储和运算的，与之相对应的模拟信号处理，二者都属于信号处理的范畴。现在数字信号处理器具有体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理等优点，已经逐步取代模拟信号处理器了。
教程系统地讨论了数字信号处理的基础理论、基本概念、基本分析方法、算法、设计。课程包括四部分内容。第一部分是离散时间信号（序列）与系统的基本概念和时域、频域（包括z变换域）的分析方法与算法，包括离散傅里叶变换及其快速算法，模拟信号用数字信号处理的原理方法；第二部分为各种IIR及FIR数字滤波器的基本概念、理论、结构与设计方法；第三部分为多抽样率数字信号处理的基础理论；第四部分为数字信号处理实现中的有限字长效应。
观看视频教程请点击“了解更多”
几种实用的数字量输入信号的处理方法
工业现场中，关于数字量输入信号的处理，最常规的做法是直接访问信号，参与顺控、联锁等逻辑控制，以典型的电机启停逻辑为例，如下图所示。
图中，I10.0，I10.1分别用于电机的启动和停止控制，Q12.0为输出信号，控制电机回路主接触器的吸合。这段程序，无论是通过实际物理地址，如I10.0，I10.1，还是通过符号地址，如“motor_on_cmd”,”motor_off_cmd”来实现逻辑，本质上都是直接访问输入映射区。从编程上来看，针对性强，逻辑也容易捋顺，在小型应用中，通常采用这种方式。
下面介绍两种其他的信号采集、处理功能块，和有需要的同学一起交流学习。
基于“输入模块”的信号处理
鉴于“数字量输入模块”一般为8bit，16bit以及32bit等，以“字节”为单位进行处理，因此，可以开发以相应模块为模板的FB块，以对数据进行集中处理，如下图所示。
程序段2的两个功能块分别是基于8bit和16bit而开发的信号处理模块。只要在“Source_IBy“（或”Source_IW“）端填入对应模块的字节地址，就可以对相应的输入信号组进行数据处理了，数据处理内容包括：
当“VALID”端为“0”时，输出端Q0-Q7（或Q0-Q15）不随现场信号的改变而改变，仅当“VALID=1”是，输入信号才有效；FB块中整合了“与”、“或”及“异或”逻辑，可有针对性的对输入的某一个或某几个信号进行“强制0”、“强制1”以及“取反”操作；对于16bit的信号处理FB块，还设计了“ROTATE”端，当ROTATE=1时，要将输入的数据进行高低字节转换后，再进行逻辑输出。这样就提高了不同厂家模块的兼容性；输出“Q_VALID“可用于块之间的级联，两个”BY_BO_I“块通过级联可以扩展为16bit的信号处理模块，功能和一个”WO_BO_I“是类似的。同样的，两个”WO_BO_I“可以扩展为32bit的信号处理模块。基于“输入模块”的信号处理，可以将各个模块的信号集中起来进行处理，这样的好处是，在前期调试期间可以精准的定位每个模块，提高了信号“打点校线“的效率。同时，由于信号集中处理，后期的生产维护也会方便一些。
2、面向“控制对象”的信号处理
面向“控制对象“的信号处理方式，借鉴的是”状态字“的概念。将一个设备（或控制对象）相关的信号，整合到一起，形成一个”状态字“，方便对控制对象进行整体把控，如下图所示。
程序段3中，与“Device1“相关的信号，如：”on_off“、”q_stop“、”back_reached“等，按约定的顺序写到输入端，在输出端就可以得到该设备的”状态字“了。该块有以下功能：
输入端不止可以写入硬件端的输入信号，还可以是M区、DB块中的数据，状态字的整合很灵活；该块同样整合了“与“、”或“和”或非“逻辑，可以对状态字的某些位置进行“强制0”、“强制1”以及“取反”操作；面向“控制对象“的信号处理，可以对生产线中某些”同质性“的设备进行统一的”状态字“定义，然后进行统一的信号处理。这样，在日常设备维护、故障排查时，就能够迅速诊断设备状态。
相关问答
【什么是 数字信号 在通信中,数字信号以什么方式传输,具体可以...[最佳回答]数字信号指幅度的取值是离散的,幅值表示被限制在有限个数值之内.二进制码就是一种数字信号.二进制码受噪声的影响小,易于有数字电路进行处理,所以得...
模拟信号和 数字信号 的优缺点各是什么?各自的特点是什么?_作业帮[最佳回答]优点:模拟信号:直观且容易实现数字信号:传播距离长,可同时传递大容量的信号,抗干扰能力强缺点:模拟信号:传播距离较短,传递容量小,保真性较差数字信...
信号 的传输 处理 过程?过程挺复杂的。首先手机开机时,基站接到手机的信号,里面是手机的位置,所在区域的编号等信息,记录在系统中(其中如果你不在本地区,现在地区的交换中心会发送...
数字信号处理 和通信原理都需要哪些信号与系统的知识?傅里叶变换，z变换，还有什么?信号与系统能帮助你建立连续时间信号的时域和频域关系,这个在通原里面对你理解调制解调很有帮助。数字信号处理是离散时间信号的时域和频域的关系,和信号与系...
请问 数字信号处理 主要学什么?数字信号处理是利用计算机或专用处理设备,以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理,以得到符合人们需要的信号形式。数字信号处...
有谁能总结一下 数字信号处理 中零点与极点?分子上为0就是零点分母上为0就是极点分子分母都有相同的零极点就可以消除下来就是单位圆上运动表示为所有与0点长度的乘积除以所有与极点长度的乘积来体现滤...
RS-485 数字信号 怎么 处理 ?RS-485数字信号的处理有1.共地法:用一根电线或屏蔽线连接所有485个设备的GND地线,以避免电力差影响所有设备...2.终端电阻法:将一个120欧姆的终端电阻并...
模拟信号处理和 数字信号处理 的异同?在时间上和幅值上均是连续的信号称为模拟信号,也就是数学上所说的连续函数。从宏观上看,我们周围世界中的大多数物理量都是时间连续、数值连续的变量,如气温...
数字信号处理 好难，高频好难，电磁场电磁波完全不会?专业...DSP和高频都是很难的科目,尤其是理解,习题更不用说了。电磁场与电磁波很抽象,学会也要下许多功夫。关于考研,看你以后要哪个方向,如果电磁场与微波技...
dsp 数字信号处理 的实现方法有哪几种，并比较?dsp:英文原名叫digitalsignalprocessing,简称DSP。数字信号处理就是用数值计算的方式对信号进行加工的理论和技术。另外DSP也是digitalsignalproces...
