4、实时DSP应用详解

实时DSP应用详解

1 实时FFT功率谱估计

实时FFT功率谱估计是数字信号处理（DSP）中的一个重要工具，广泛应用于语音处理和雷达信号处理等领域。通过快速傅里叶变换（FFT），我们可以获取信号的频谱快照，这些快照被称为周期图（periodograms）。周期图的平均值被用作特定时间点信号频谱的估计。为了更好地理解这一过程，我们需要关注以下几个参数：

1. 采样率 ：决定了可估计的最大频率。
2. FFT长度 ：决定了分辨率，即最小可检测的频率差异。
3. 窗函数 ：影响频谱泄漏的程度，进而影响分辨率和噪声底。
4. 相邻频谱之间的重叠量 ：决定了估计的准确性，直接影响计算时间。
5. 平均的频谱数量 ：决定了可检测频谱的最大变化速率，并直接影响估计的噪声底。

1.1 语音频谱分析

语音频谱分析是功率谱估计的一个常见应用场景。语音信号的频谱提供了关于说话者发声的重要线索。几乎所有的语音信息都集中在3,500 Hz以下的频率范围内。常用的语音采样率为8,000 Hz，这为奈奎斯特速率留有一定的余量。语音信号的频谱