26、实时数字信号处理中的高级技术与应用

实时数字信号处理中的高级技术与应用

1 引言

数字信号处理（DSP）已经成为现代通信、音频处理、图像处理等多个领域的核心技术之一。随着计算机速度的提升和成本的降低，DSP的应用范围越来越广，特别是在实时处理方面。本文将深入探讨实时数字信号处理中的关键技术，包括C语言编程基础、DSP微处理器架构、实时滤波技术和实际应用案例。我们将逐步介绍这些概念，帮助读者理解如何有效地利用这些技术解决实际问题。

2 数字信号处理的基础

2.1 序列

为了使计算机能够处理信号，信号必须被采样成一系列离散值。图1.2展示了一个连续时间函数以每T秒为间隔进行采样的例子。采样后的数值序列称为离散时间序列。如果连续时间函数表示为(x(t))，则采样后的值为(x(nT))，其中(n)是整数，代表有限的时间点。通常情况下，我们假设采样间隔为1，并将其从方程中省略，使得序列简化为(x(n))。然而，在计算功率或能量时，必须重新插入采样间隔及其单位。

离散时间信号具有以下重要特性：
- 信号在离散的时间点上有有限值。
- 信号在有限长度之外被截断，表示有限的时间区间。
- 信号经过量化，其幅度限于离散步长，步长大小取决于A/D转换器的精度和DSP处理器的算术精度。

2.2 线性时不变算子

线性时不变（LTI&