数字音频技术(第6版) 703

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　　676数字音频技术（第6版
　　信号可以是任意一个自然或人工的现象，它作为一个独立变量的函数而不断变化。例如当这个变量是时间时，大气压力、温度、油压、电流或电压的变化就都是信号，它们可以被直接或间接地记录、发送或操作。这些信号的表示在本质上可以是模拟的也可以是数字的，这两种形式各有优缺点
　　与对于连续时间信号进行处理相比，对所得信号进行数字处理能带来几个有利条件。最基本地，对于各个单值离散采样点的使用有下列诸多好处：有助于以更低的容差使用各个成分；有助实现预定的准确度；有助于一模一样地实现可复制电路；在理论上能够在一个采样点上进行无限次数的连续操作；有助于降低对外界影响（比如噪声、温度和老化）的敏感度。离散时间信号的可编程特性允许在不改变硬件的情况下改变功能。数字集成电路尺寸小，可靠性高，成本低廉并能进行复杂的处理。用数字处理实现的一些操作是很难或无法用模拟方法实现的。这方面的例子包括线性相位滤波器，长时的无讹误存储器，自适应系统，图像处理，错误纠正，数据缩减数据压缩以及信号变换等。最后一项包含用离散傅里叶变换（Discrete Fourier transfor，DFT）实现人时域到频域的变换以及诸如快速傅里叶变换（Fast Fourier Tra FFT）等专门的数学处理。
　　另一方面，DSP也有一些缺点。例如，这种技术总是需要有功率提供；没有无源形式的DSP电路。DSP目前还不能用于甚高频信号。一个信号的数字表示可能比相应的模拟信号需要更大的带宽。DSP技术的开发代价昂贵。需要能进行快速计算的电路。最后，在用于模拟应用时，需要使用模拟一数字（AD）和数字-模拟（D/A）转换。此外，在处理非常弱的信号（比如天线信号）或非常强的信号（比如驱动扬声器的信号）时会面临各种困难；因此数字信号处理要求对信号进行适当地放大
　　DsP应用
　　在20世纪60年代，信号处理要依靠各种模拟方法。电子设备和机械设备在连续时间域中处理信号。当时的数字计算机一般都缺乏数字信号处理所需的计算能年，能
　　够实现窝散傅里叶变换的快速傅里叶变换被发明出来，同时更强大的计算机也不断涌现，这些都激发了离散时间数学的理论发展以及现代DSP的发展数字信号处理最早期的一些使用包括在油气勘探中对土壤的分析、射电天文学和雷达文学等，这些都是使用
　　算机来完成的。随着专门化硬件的出现，电信领域中的大量用得以实现，包括调制解调器、计算机之间的数据传输、声码器以及电话通信中的多路复用转接器等。医学领域使用数字信号处理完成对X光和核磁共振（Nuclear Magnetic Resonance NMR）图像的处理。图像处理用于增强从在轨运行卫星及深空航天器接收到的照片。电视台使用各种数字技术处理视频信号。电影工业依赖计算机生成的图形和3D图像处理。各种分析仪器使用各种数字信号变换（比如FFT）进行频谱和其他分析。化学工业使用数字信号处