数字信号处理中现代功率谱估计的仿真

1 信号与系统概论1.1数字信号、系统和处理 信号是信息的载体。如果说信息是抽象的内涵，那么信号则是有形的物理实体。信号以某种函数的形式传递信息。这个函数，可以是时间域函数，也可以是频率域函数

1 信号与系统概论 1.1数字信号、系统和处理 信号是信息的载体。如果说信息是抽象的内涵，那么信号则是有形的物理实体。信号以某种函 数的形式传递信息。这个函数，可以是时间域函数，也可以是频率域函数。还可以是其它域，如相 关域、空间域等的函数，但基础的还是时域。 时域信号S(t)，其自变量t可以有连续的和离散的两种形式，其函数值(幅度)也有连续和离散 两种。两者共有四种可能的组合，但有实际意义的仅三种。另一种时间连续、幅度离散信号，由于 其系统总存在过渡过程，所以讨论价值不大。与这三种信号相对应、处理这些信号的系统也可分为 下列三类： (1)离散时间信号和系统。信号x(nT)的自变量nT是时域的离散采样点而函数值f是连续的。 扩大到一般情况．可用x(n)代表时间离散、幅度连续的任何序列。此处的n仅表示顺序号．可以是 时间轴顺序，也可以是其它任何某个域、某种轴上的序号。处理离散时间信号的系统叫离散时间系 统，比如用电荷耦合器件(CCD)以及开关电容网络组成的系统就是离散时间系统。 (2)模拟信号和系统。信号x(t)的自变量t和函数值(幅度)x(t)都是连续值。处理这类信号的 系统叫模拟系统。通常由电容、电感、电阻、半导体器件及模拟集成电路组成的网络和设备是模拟 系统。 (3)数字信号和系统。信号X(n)在时间和幅度上都是离散的。处理这类信号的系统叫数字系统。 由数字运算单元、存储单元．逻辑控制单元以及CPU等组成的系统是数字系统。 “处理”是用系统对信号进行变换相加工，“处理”的类型决定于系统的类型．通常与信号类 型相一致，但也可以不同。比如数字信号可以在模拟低通滤波器中平滑．而模拟信号也可以经A／D、 D／A变换而用数字系统去处理. 总之，处理就是变换。数字信号处理就是用数字的方法，对信号的波形进行变换。这通常是将 一个信号变换成在某种意义上比原始信号更合乎要求的另一种信号形式。从某种观点来看，数字信 号处理是多种计算机算法的汇集，因此可认为一维和多维信号处理。 1.2信号的类型 信号是信息的承栽体，它表现了物理量的变化。信号的数学模型是时间函数，例如f(t)、v(t) 以及f〔k〕、x(k)等。我们常常把信号与函数通用，非电信号通过一定形式的转换便可成为电信号。 1.3信号的取样 取样定理: 在时域的取样，形成频域的周期函数，其周期等于取样角频Ωs。当取样角频率大于等于信号的 最高频率的2倍时，理想取样信号频谱中，基带频谱以及各次谐波频谱彼此是不重叠的。为避免发