28、信号处理算法与硬件实现全解析

信号处理算法与硬件实现全解析

信号处理理论是一个广泛的领域，对通信、生物工程、环境监测、天文学、海洋学等各种应用产生了影响。特别是数字集成电路技术在计算演变方面的进步，推动了其进一步的传播。这些经过合理硬件实现的系统，促进了图像、语音、视频、音频、多速率处理以及数字控制和通信领域的发展。

1. 信号处理算法

1.1 算法概述

一般来说，算法是为完成特定任务而编排的一系列分步指令。这个过程可以简单也可以复杂。这些指令还可以编排成函数，函数是小型程序，可被引用。在软件中执行特定任务通常有不同的方法或选项，用户通常需要定义出最高效的算法。高效的算法意味着程序能确保较短的运行时间并使用最少的资源。如果算法创建得不够完美，开发者会在未来的软件更新中对其进行优化，即推出处理速度更快、效率更高的新版本。

实现算法时，需要明确以下几点：
- 输入 ：任何过程的输入值必须明确且定义良好。
- 输出 ：任何过程的输出值必须明确且定义良好。
- 确定性 ：算法必须清晰明确，每一步在各个方面都必须确定，一次只导向一种含义或程序。
- 有效性 ：算法中的过程应该简单实用，以便能在可用资源上执行。算法的语言必须定义简单，并且可以用任何语言实现。
- 有限性 ：算法在程序方面必须是有限的，即不能有产生无限过程的函数。

1.2 常见信号处理算法

信号处理的不同过程非常复杂，计算是通过一系列数学运算完成的，这些