什么是数字信号处理？

数字信号处理 (DSP) 就是使用处理方法来分析、变换和传输数字信号。数字信号是从连续时间模拟信号中采样或直接从数字系统中生成的信息位。数字信号在时间上是离散的，并且经过了量化，这使得数字计算机能够快速高效地利用和操作信息。

关键概念

• 采样：通过按固定间隔测量信号将连续模拟信号转换为离散数字信号的过程。
• 滤波：数字信号处理中的一种基本操作，用于消除信号中不需要的特征，以提高信号质量，为进一步处理做好准备。您可以使用 MATLAB^® 设计滤波器。
• 变换：数字信号处理使用诸如离散傅里叶变换 (DFT) 之类的数学变换，以支持在频域中分析和操作信号。快速傅里叶变换 (FFT) 是用于计算 DFT 的算法。此外，也可以使用基于 DFT 的变换或基于小波的变换在时频域中分析信号。

数字信号处理广泛应用于诸多领域，包括无线通信、音频和视频处理、医学成像、雷达和声纳系统、控制系统以及生物医学信号处理。MATLAB、Simulink^® 以及附加产品（如 Signal Processing Toolbox™、DSP System Toolbox™ 和 Radar Toolbox）可用于分析、设计和构建数字信号处理系统。

实际应用

• 图像处理：数字信号处理方法可应用于二维图像处理，并在图像增强、图像压缩、目标识别和计算机视觉等图像处理任务中发挥作用。
• 音频处理：数字信号处理广泛用于音频应用，如降噪、均衡和语音识别。许多音频处理方法都需要用到自适应滤波技术。自适应滤波器是随时间变化以适应所接收信号的滤波器。有关音频处理的详细信息，请参阅 Audio Toolbox™。
• 通信：在通信系统中，数字信号处理方法用于信号的调制和解调。调制涉及将信息编码到载波信号上，而解调是从调制信号中提取原始信息的过程。通信信道会引入失真和噪声，从而影响所传输的信号。必须对接收到的信号进行滤波和处理，才能将信号中引入的失真考虑在内。有关通信的详细信息，请参阅 Communications Toolbox™。