数字信号处理是实现数字信号的分析、变换、综合以及识别等处理功能。本章主要介绍了离散时间信号和系统的一些基本的概念,给出了离散时间信号的表示方式以及数字信号处理中的常用的运算。建立了离散系统的概念,讨论了离散系统的基本性质。阐述了在时域中表示离散系统的三种方式,即利用运算关系 T [·]的表示方式,线性时不变系统的单位冲激响应 h ( n )的表示方式以及系统输入输出的递推关系的常系数线性差分方程表示方式。重点和难点在卷积和的计算以及对抽样定理的理解。应掌握主要内容如下:
(1)离散时间信号的表示方式——序列。掌握表示序列的多种方法,能够实现序列的操作与运算,重点掌握卷积和的计算。掌握一些常用的序列,理解序列的周期性、能量和功率概念。
(2)离散系统。掌握离散系统的四大性质,即线性、时不变性、因果性以及稳定性。理解线性、时不变性、因果性以及稳定性的概念,能够对应不同的系统表示形式选择合适的判据实现线性、时不变性、因果性以及稳定性的判断。掌握线性时不变系统(LSI)因果性和稳定性判断的充要条件。了解线性时不变系统是我们分析与设计的目标。
(3)卷积和运算的性质。掌握卷积和运算满足交换率、结合律以及分配律。能够应用这些性质在解决实际问题时简化运算与分析。
(4)单位冲激响应 h ( n )。掌握单位冲激响应的含义,会求解系统的单位冲激响应,理解线性时不变系统可以利用其单位冲激响应来表示。掌握求解在任意输入作用下线性时不变系统的输出响应。
(5)常系数线性差分方程。了解差分方程的表示形式,能够求解常系数线性差分方程。理解边界条件对系统性质的影响。
(6)采样定理。了解采样的过程,掌握采样定理,能够应用采样定理选择合适采样频率实现对连续时间信号的不失真采样。
(7)系统的频率响应。理解并掌握系统频率响应的概念以及频率响应的特点,会求解系统的频率响应,能够利用频率响应分析系统的幅度特性和相位特性。