第一章 绪论
1.1 信号数字现状与数字滤波器意义
当今，数字信号处理
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(DSP：Digtal Signal Processing)技术正飞速发展，它不但自
成一门学科，更是以不同形式影响和渗透到其他学科：它与国民经济息息相关，与国防建
设紧密相连；它影响或改变着我们的生产、生活方式，因此受到人们普遍的关注。数字信
号实际上是用数字序列表示的信号，语音信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个一
维离散时间序列；而图像信号经采样和量化后，得到的数字信号是一个二维离散空间序列。
数字信号处理，就是用数值计算的方法对数字序列进行各种处理，把信号变换成符合需要
的某种形式。例如，对数字信号经行滤波以限制他的频带或滤除噪音和干扰，或将他们与
其他信号进行分离；对信号进行频谱分析或功率谱分析以了解信号的频谱组成，进而对信
号进行识别；对信号进行某种变换，使之更适合于传输，存储和应用；对信号进行编码以
达到数据压缩的目的，等等。数字化、智能化和网络化是当代信息技术发展的大趋势，而
数字化是智能化和网络化的基础，实际生活中遇到的信号多种多样，例如广播信号、电视
信号、雷达信号、通信信号、导航信号、射电天文信号、生物医学信号、控制信号、气象
信号、地震勘探信号、机械振动信号、遥感遥测信号，等等。上述这些信号大部分是模拟
信号，也有小部分是数字信号。模拟信号是自变量的连续函数，自变量可以是一维的，也
可以是二维或多维的。大多数情况下一维模拟信号的自变量是时间，经过时间上的离散化
(采样)和幅度上的离散化(量化)，这类模拟信号便成为一维数字信号。
在信号处理过程中，所处理的信号往往混有噪音，从接收到的信号中消除或减弱噪音是信
号传输和处理中十分重要的问题。根据有用信号和噪音的不同特性，提取有用信号的过程
称为滤波，实现滤波功能的系统称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中，数字滤
波器应用极为广泛。数字滤波器精确度高、使用灵活、可靠性高，具有模拟设备所没有的
许多优点，已广泛地应用于各个科学技术领域, 例如数字电视、语音、通信、雷达、声纳、
遥感、图像、生物医学以及许多工程应用领域。随着信息时代数字时代的到来，数字滤波
技术已经成为一门极其重要的学科和技术领域。以往的滤波器大多采用模拟电路技术，但
是，模拟电路技术存在很多难以解决的问题，例如，模拟电路元件对温度的敏感性，等等。
