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变分模态分解方法研究及其在信号处理中的应用(3)

时间:2024-08-18 09:20来源:96582
因此通过上面对信号和信息的定义,我们可以总结得到:其实所谓的信号处理就是通过对信号的处理从而的到信息的过程。在这个过程中,我们对所得到的

因此通过上面对信号和信息的定义,我们可以总结得到:其实所谓的信号处理就是通过对信号的处理从而的到信息的过程。在这个过程中,我们对所得到的信号进行采样、变换、分析。将信号中我们无法识别的,没有用的部分去除掉,最终得到我们想要的信息。

图1-1:信号处理的流程

现在,对于信号的处理,人们通常是先把模拟信号变成数字信号,然后利用高效的数字信号处理器(DSP:DigitalSignalProcessor)或计算机对其进行数字信号处理。一般地讲,数字信号处理涉及三个步骤:

(1)模数转换(A/D转换):把模拟信号转变成数字信号,是一个将自变量和幅值两个值同时进行离散化的过程,其中基本的理论支持是采样定理。

(2)数字信号处理(DSP):其中包括了有变换域分析(如频率变换)、数字滤波、识别、合成这些内容。

(3)数模转换(D/A转换):把已经救过处理的数字信号还原处理成模拟信号。想要获得我们想要得到的信息,就要对我们能获得的信号就行有效的处理,就数字信号处理(DSP)而言,其应用的成功例子有很多,如医用CT断层成像扫描仪的发明。它的工作原理就用到了数字信号处理,因为不同的位置对于x射线的吸收率是不相同的,所以得到的数据也不同,用这些数据就可以得到待测物体的结构图了。这种仪器中FFT(快速傅立叶变换)起到了快速计算的作用。以后相继研制出的还有:采用正电子的CT机和基于核磁共振的CT机等仪器,它们为医学领域作出了很大的贡献。不仅仅是这样,在生活中,在很多方面都能够体现出来,比如说:电视、空调、微波炉等各种电器都会涉及到信号与信息的处理。在这里主要了解一下信号与信息处理的发展过程[4]。在了解这个过程之前,我们先要分清信号与信息的区别。我们直接能够得到的一般都是信号,而信息往往都是依附在信号上的,经过处理之后才能得到有用的信息。同样的,如果没有载体运载信息,那信息也将会是没有意义的。可以说信号与信息是相互依存同时也是互相不同的。在人类文明刚刚出现的时候,并没有语言也没有各种各样用来传达或者记载信号的工具。所以如何才能表达内心的想法,如何才能将有用的信息记载下来就成了一个很大的问题。一开始的时候人们通过简单的动作来表达,比如说挥手啊,摇摆啊之类的肢体语言。然而逐渐的这种简单的信息表达无法满足人们日益增多的对精神文化的需求。所以为了更好的对信息进行表达和处理,语言的产生就显得很有必要。同时为了能够让大部分的人能够互相交流,于是在同一片区域的人类就形成了自己的语言,用各种各样的语言来表达信息,这就是最早的信息处理。在拥有了语言之后,人类的文明程度进入了一个飞速发展的时代,不断地加强对信息的处理能力,使得语言系统发展的更加完善。语言的发展促使了文字的出现和发展,人们开始尝试编写书籍,传记等来将信息保存下来,这两种事物的出现和发展使得信息处理逐渐的走上正轨形成体系。最早的时候,信息处理是先被运用到了战争之中。因为在一场战役之中信息的及时性直接关系到了这场战斗的成败,所以如何才能更加高效,快速的传递信息就成了关键。于是在18世纪末期,ChambersBrothers首先发明了一种由多个信号塔组成的传递信息的通信系统,这条线路总长达到了23万米。通过信号员操纵支架来改变绳子和滑轮的角度来表达不同的信息,据悉在当时这个系统曾经成功的只是用了1个小时就将胜利的消息从战斗前线传到了后方。类似这种信息的传达,像中国古代的烽火台,也用到了信息传递。这些东西的出现也预示了随着时代的发展,信息的处理能力必然会成为一个人们疯狂追逐探索的问题。20世纪50年代,当第一台电脑出现的时候也标志了正式的进入了信息时代。越来越多的信息处理方法被人们借助电脑的强大的计算能力开发出来。有了电脑的辅助,人们可以将一些复杂的循环的计算交给电脑来处理,可以同时对多个信息进行处理,这样就大大的加强了信息处理的效率。于是越来越多的信息处理的算法被研发总结出来。从最开始的模拟信号处理,到后来的数字信号处理;从确知的信号到随机信号的处理。还有比如说我们大学之中曾经学习到的信号与系统这门课程。其中就提到了很多种信号处理的方法,这些方法被广泛的运用到了各种领域。Fourier一个法国的数学家,他对信号处理方面做出了很杰出的贡献,最为著名的就是以他名字命名的傅里叶变换,后来的学者在此基础上更是开拓出了很多新的算法,从而推动了信号处理的发展。与此同时,一些效率较高的数字滤波算法的提出也推动了数字信号处理技术的发展。现如今已经进入了信息化时代了,数字信号处理的发展也越来越快,人们越发的青睐使用便捷的方法来处理信号。因此这项技术也被用来处理语音信号,在医学上被用在检测方面,同时在预防地震以及平时的家用电器上也被广泛运用。 变分模态分解方法研究及其在信号处理中的应用(3):http://www.youerw.com/tongxin/lunwen_204553.html

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