首先,想要弄清楚《數字信號處理》和《信號與系統》的關系,我們可以對比一下幾本常用的教材:
我們不難看出,其實數字信號處理主要包括:離散傅立葉變換類(DTFT,DFT,FFT),多速率數字信號處理,z變換,離散時間系統分析,數字濾波器。
你會發現二者有很大一部分是交叉重合的,比如離散傅里葉變換,z變換。《信號與系統》包含了《數字信號處理》絕大部分知識,而《數字信號處理》多的大概就是:多速率數字信號處理,數字濾波器。如果想學習《數字信號處理》,我建議與《信號與系統》同時學,先理解連續信號的分析,再理解數字信號的分析就水到渠成啦,建議學習的順序如下:正余弦信號相當于是數字信號處理里面的0和1,幾乎一切信號都可以用正余弦信號表示,也就是我們的傅立葉變換。相當于是盤古開天,從混沌到有0和1。先從連續周期信號的傅里葉級數開始,再到非周期信號的傅里葉變換。這個時候你就懂得的,信號世界的構成原理,幾乎所有信號都能用正余弦信號表示,也可以根據歐拉公式寫成復指數的形式。相當于是女媧造人,知道了復雜信號是怎么來的,可以怎么拆解。同時,通過傅里葉變換,我們知道信號的世界是兩個平行空間,一個是時間界,一個頻率界。連續信號的卷積,離散序列的卷積。這個是為后面的系統分析埋下伏筆。卷積相當于是兩個信號的滾動摩擦(你懂的),會有新的信號誕生。在時間界卷積,相當于頻率界乘積。在頻率界卷積,相當于時間界乘積。連續信號經過采樣變為離散信號,采樣的過程其實就是連續信號和離散的沖擊脈沖相乘,時域相乘頻域卷積。相當于是從遠古時代進化到現代文明。用到的科技有:低通采樣定理,帶通采樣定理。這部分書上介紹的少,實際用的多。信號從低頻如何變到高頻?低頻信號乘以一個高頻的載波,時域相乘頻域卷積,信號就卷到高頻啦,相當于是信號們斗爭,勝者爬到高位,反之亦然。插值與抽取,也就是信號的多速率變換。1M的信號采樣速率是2M。載波的頻率是10M,采樣速率是20M。采樣速率是2M的信號怎么和采樣速率是20M信號相乘。先把2M的信號插值變成20M采樣速率就可以啦。相當于是原來門不當,戶不對。現在通過打拼,把短板補齊啦。當然,還需要濾波處理。
離散傅里葉變換包括:離散時間傅里葉級數DFS,離散時間傅里葉變換DTFT,離散傅里葉變換DFT,再加上前面的 傅里葉級數FS,傅里葉變換FT。這幾個兄弟相聚啦,要好好區分一下。離散傅里葉變換DFT是把原本是周期的DFS截取了一個周期。實際工程中為了提高速度,減少資源,把DFT的算法做了優化,變成了FFT。N的FFT相當于是把采樣頻率平均分成了幾份,每個點代表1/N。FFT相當于DFT是坐上筋斗云,一個跟頭十萬八千里。拉普拉斯變換是把一些不能進行傅里葉變換的信號先戴個金箍,念個緊箍咒,等馴服了,再傅里葉變換。z變換是拉普拉斯變換的離散數字化,z變換用來分析離散系統。相當于是社會的大躍進,沒有條件,創造條件也要上。數字濾波器是以上知識的綜合運用。濾波器的頻域對應系統的頻率響應,濾波器的時域對應系統的沖擊響應。信號經過濾波器從時域看是卷積的過程,從頻域看是相乘的過程。一個信號從出生,到經歷磨難被采樣,變成數字信號,通過奮斗,補齊短板插值抽取,通過與其他信號斗爭相乘,獲得了更高的地位,最后經過了濾波器這道凱旋門,獲得了重生,這就是信號的一生!小伙伴們如果還是有不理解的地方,可以看看大師兄的《深入淺出數字信號處理》和丹梅老師的《信號與系統》這兩門課程。丹梅老師的《信號與系統》,是全網知名課程,目前也有?2431?位學員啦!!!

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