水聲信號處理的案例
聲學在科學技術中的十大作用（中）
但海水中聲速低，高頻聲波在海水中的衰減增長迅速，海洋信道又屬于不平整雙界面隨機不均勻介質信道，因而水聲信號信息量小，傳遞過程中時變、空變及多途效應嚴重。要滿足不同實際工作要求，需采用多種措施。應該說，水聲技術是廣泛領域的現代科學技術的高度結合。
至今，人類就多種海洋環境因素對聲波傳播的影響已有較系統深入的研究。美、俄等國水聲考察范圍遍及全球各大海域，并建立了較為完整的數據庫。此外，全球海域氣候的聲監測計劃是精確地測量全球范圍內海洋的溫度以提供全球氣候變化的直接證據。
為了水聲研究，水聲換能器的研制成為重要的課題。因此也促進了研制水聲換能器的壓電材料和磁致伸縮材料的研究與制造。研制新型換能器的多元壓電復合材料、高分子合成材料、光纖材料等也引起極大的重視，并出現換能器材料和換能器設計的專家系統。
水聲信號處理是當前水聲研究中十分活躍的領域。大規模高速芯片的發展和并行算法的開發，提供了十分有力的工具。我國在這一方面的工作也有著可喜的成就。
作者簡介
張淑儀，1956年畢業于南京大學物理系，后留校攻讀聲學專業研究生，1960年畢業留校任教，并長期從事超聲物理和光聲科學研究。1985年曾應邀為美國韋恩大學訪問副教授、1988年和1990年曾分別應邀為法國巴黎理化學院和日本東京大學訪問教授。1991年當選為中國科學院院士。自1992年-2001年任南京大學聲學研究所所長，現（曾）任中國聲學學會副理事長，江蘇省聲學學會理事長，國際光聲光熱常務理事會理事，國際理論物理中心顧問，國際無損評價中心聯合會理事。
展開 韓梅等：水下聲學浮標南中國海海洋環境噪聲實測分析
一
數據來源與試驗說明
⒈水下聲學浮標
本文通過在現有中船710所“HM2000”多剖面浮標平臺基礎上集成聲學測量系統，研制出了一種具有海洋環境噪聲監測能力的“G-Argo”水下聲學浮標平臺，結構示意圖如圖1所示，主要由北斗天線、矢量水聽器、水聲信號處理機、浮標主體和浮標底座組成，其中水聲信號處理機主要完成矢量水聽器接收信號的采集、存儲和處理，由浮標主體控制其工作策略。圖2實線給出了水下聲學浮標聲學測量系統聲壓通道(本文所處理數據為聲學系統聲壓通道采集)自噪聲譜級，為了比較，圖中同時給出了Knudsen曲線在海況0級(SS0)、1級(SS1)、3級(SS0)和6級(SS6)條件下的海洋環境噪聲譜級，由圖2可以看出，水下聲學浮標聲學測量系統在整個頻率范圍內自噪聲譜級均小于0級海況海洋環境噪聲，因此聲學系統采集數據可有效評估海洋環境噪聲特性。圖3給出了“G-Argo”水下聲學浮標海洋環境噪聲監測流程圖，水下聲學浮標可多次上浮、下潛，具備原位坐底和定深漂流兩種工作模式，其海上連續工作時長則與海洋環境噪聲采樣策略和自動上浮通信周期有關，一般能夠實現海上連續觀測時長多達幾個月。
展開 01-numpy玩轉信號處理（生成信號）
摘要：眾所周知，scipy是python信號處理的重要第三方庫，但scipy也有其缺點，兼容性似乎不友好。筆者在使用pyinstaller打包scipy函數時，無法成功。所以萌生了一個念頭：在信號處理中，使用numpy替代scipy。
淺析信號處理：人們認識信號本質的大飛躍
信號處理從最早的時域統計到Fourier變換的頻域分析，是人們認識信號本質的一次巨大飛躍，信號分析的角度從時域轉變到頻域。傅里葉真正得到廣泛應用是在fft算法的出現后，關于Fourier變換理論，課程介紹的太多了，就不一一介紹了。
信號的傅里葉分析圖
下面，說說傅里葉變換的缺點，考慮下面一個信號s(t)：
信號s(t)，初始頻率較高，中間頻率較低，Fourier變換中包含了這些信息，但是卻無法指示高頻、低頻發生的時間。Fourier變換作為一個全局變換，天然的少了另一個維度（時域），如果將時間域信號比作一個平面中的物體的話，那么頻域信號也同樣是一個平面中的物體，只是給我們換了一個角度而已，而人們總是希望能對三維世界的物體更具有直觀了解。信號也一樣，工程人員總是想知道信號有哪些頻率，且這些頻率在何時產生，而這個需求就給分析方法提出了一個要求，必須多一個維度，也就是給出信號的時頻域信息。
需求促成技術的突破。這時短時傅里葉變換 (SIFT) 便出現了，這個信號分析帶來了時頻分析的概念，而其優點是同時給了我們時間和頻率的信息。其方法的形象化的描述就是“把整個時域過程分解成無數個等長的小過程，每個小過程近似平穩，再做Fourier變換，就知道在哪個時間點上出現了什么頻率了?！边@就是短時傅里葉變換。時域上分成一段一段做FFT，不就知道頻率成分隨著時間的變化情況了嗎！用這樣的方法，可以得到一個信號的時頻圖了。
下面信號s(t) 被分解為4個時間段，其分別對應的fft結果如下。這樣，我們可以知道在每段時間信號的頻率信息。
短時Fourier變換選Gauss窗函數一般被稱為Gabor變換。
展開 
數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（4）
判斷方法是，系統若滿足對任意激勵信號：先線性運算，后經過系統=先經過系統后經過線性運算的結果。則為線性系統。然后判斷是否具有移不變特性？從輸入輸出關系上看，判斷方法是，系統若滿足對任意激勵信號：先時域移動、后經過系統的結果=先經過系統、在時域移動的結果，則系統是時不變系統，否則為時變系統。
來源： matlab仿真工匠
數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（3）
抽取可以在傳輸的過程中減少傳輸的數據量，接收端進行恢復時進行插值，將信號恢復成原始抽樣率的信號。在數字信號處理中只需要改變數字采樣率，一般是先進行插值再進行抽取，以免造成頻率混疊，同時在抽取的前先進行預濾波，在插值后進行以個去鏡像濾波。
信號進行抽取時，原始信號的頻譜被周期拓展，如果原始信號最高頻率大于抽取之后采樣率的一半就會發生混疊（如果是復信號，則信號最高頻率大于抽取之后采樣率就會發生混疊）。若抽取率為D的話，則輸出的信號頻率將變為原來頻率的D倍，將信號的抽樣頻率減小D倍每D個抽樣中取一個，D為整數，稱為抽樣因子。
Matlab中進行抽取和插值的函數是什么呢？
downsample(x,d);
x為信號，D為抽取因子；
interp(x,i);
x為信號，i為插值因子；
后面章節會詳細講解！
來源： matlab仿真工匠
展開 數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（1）
信號如何分類？
確定性信號和隨機信號、連續信號和離散信號、能量信號和功率信號。重點看連續信號和離散信號?。?！
如果信號的自變量和函數值都取連續值，則稱這種信號為模擬信號或者時域連續信號，例如語音信號、溫度信號等。
如果自變量取離散值，而函數值取連續值，則稱這種信號為時域離散信號，這種信號通常來源于對模擬信號的采樣。
如果信號的自變量和函數值均為離散值，則稱為數字信號。計算機或數字信號處理芯片的位數是有限的，用它們分析與處理信號，信號的函數值必須用有限位二進制表示，這樣的信號取值不再是連續的，而是離散值，這種用有限位二進制編碼表示的時域離散信號就是數字信號，數字信號就是幅度量化了的時域離散信號。
講了這么多，
同學們有沒有離散的概念呢？
原來圖像也是數字信號??！
對的，就是一個二維數組。
matlab中很多操作圖像的函數。
例子如下：
fig_tif = imread('***.tif'); %輸入圖像J1_tif = mirror(fig_tif ,1);%原圖像的水平鏡像J2_tif = mirror(fig_tif ,2);%原圖像的垂直鏡像
J3_tif = mirror(fig_tif ,3);%原圖像的水平垂直鏡像
注意：mirror函數針對的是低級版本的MATLAB，目前高級版本的MATLAB已經不支持mirror函數了.如果你用了mirror函數后，命令行窗口出現各種報錯，說明你的版本太高了。此時需要使用flipdim函數，參數設置跟mirror函數一樣。我當年學的是mirror函數，說明我老了。
來源：matlab仿真工匠
展開 數字信號處理 第一章 離散時間信號和系統（2）
也指把模擬信號轉成數字信號的過程。在數字圖像處理領域中，定義為圖像空間坐標的數字化操作。
每秒鐘的采樣樣本數叫做采樣頻率。采樣是將時間上、幅值上都連續的模擬信號，在采樣脈沖的作用，轉換成時間上離散（時間上有固定間隔）、但幅值上仍連續的離散模擬信號。所以采樣又稱為信號的離散化過程。
在數字信號處理領域中，采樣定理是連續時間信號（通常稱為“模擬信號”）和離散時間信號（通常稱為“數字信號”）之間的基本橋梁。該定理說明采樣頻率與信號頻譜之間的關系，是連續信號離散化的基本依據。 它為采樣率建立了一個足夠的條件，該采樣率允許離散采樣序列從有限帶寬的連續時間信號中捕獲所有信息。后面我們會重點講解這個采樣定理。
來源：matlab仿真工匠
展開 數字信號處理
1 什么是數字信號處理 （DSP）？
數字信號處理 （DSP） 是工程和應用數學的一個分支，涉及數字信號的處理和分析。數字信號是離散時間信號，由以固定間隔采樣的數字序列表示。DSP 涉及各種算法、技術和方法來處理這些數字信號，以檢索基本信息或改進特定功能。
目錄
? 數字信號處理
? 使用
? 方框圖
? 建筑
? 類型
? DSP 與微處理器
? DSP 基礎知識
2 什么是 DSP？
數字信號處理 （DSP） 用于處理數字信號分析，以通過算法和技術檢索重要信息或改進特定功能，這對于從電信和音頻處理到醫學成像和控制系統的應用至關重要。
數字信號處理 （DSP） 是工程和數學的一個專業分支，涉及數字信號的處理、分析和轉換，以通過使用算法和計算技術來檢索信息或更改其特征。它處理離散時間信號，這些信號由以固定間隔采樣的數字序列表示。
3 數字信號處理有什么用？
官方數據信號處理相當復雜。它可以標準化或解決數字信號，但也可以執行各種其他功能，包括濾波、壓縮和調制。DSP 算法能夠區分有序信號和噪聲，盡管它們可能并不總是能獲得完美的結果。
通信系統涉及噪聲水平，無論信號是否同時傳輸模擬和數字信號，無論傳輸的信息類型如何。
噪聲在數字信號處理中表現出一個持續的挑戰，即提高數字信號處理中的信噪比 （S/N）。提高 S/N 比的效率，涉及提高傳輸信號功率和提高接收器靈敏度。
通過使用模數轉換器，模擬輸入信號被轉換為數字信號。最終的數字信號具有兩個或多個電平。電壓或電流的值是精確的，我們可以預測這些水平。因此，噪聲存在于輸入信號和電平中，這些信號和電平不是典型值。通過 DSP 電路配置電平，以便它們可以調整到正確的值。這種技術可以消除噪音。在最后的過程中，在數模轉換器的幫助下，數字信號被轉換回模擬信號。
展開 MATLAB 信號處理
MATLAB 信號處理
作者：劉波，文忠，曾涯 編著
出版社：電子工業出版社
ISBN：7121022427
印次：1
紙張：膠版紙
出版日期：2006-1-1
字數：576000
版次：1
定價：35元 當當價：24.3元
折扣：69折 鉆石VIP價：24.30元
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內容提要：
本書結合MATLAB最新版本7.0系統地介紹信號處理及現代信號處理或者非平穩信號處理（包括信號處理、陣列信號處理、時頻分析及高階譜分析）的基本理論及在工程應用中的一些基本方法；詳細地介紹MATLAB工具箱函數的用法；最后結合一些應用實例，說明基于MATLAB進行分析與設計的方法。本書首次將信號處理涉及的各種MATLAB工具箱全面加以說明分析，簡明扼要地介紹相關領域的基本概念和基本理論，重在講述有關基本理論和物理背景，避開繁復的推導和中間過程，結合編程應用介紹工具箱函數的功能及用法，并且通過各種應用實例闡述如何利用MATLAB工具箱來解決工程應用問題。
本書可作為信號處理等課程的教學參考書，對課程的學習可起到事半功倍的效果；對信號處理及相關領域的教師、研究生、高年級本科生和工程技術人員具有重要的參考價值，對其他領域的科技人員也將有一定的借鑒作用。
展開 實時應變花信號的處理
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MATLAB信號處理詳解
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展開 PLC對模擬量信號，是怎么進行處理的？
模擬量信號是自動化過程控制系統中最基本的過程信號(壓力、溫度、流量等)輸入形式。系統中的過程信號通過變送器，將這些檢測信號轉換為統一的電壓、電流信號，并將這些信號實時的傳送至控制器(PLC)。
PLC通過計算轉換
，將這些模擬量信號轉換為內部的數值信號。
從
而實現系統的監控及控制。
從現場的物理信號到PLC內部處理的數值信號，有以下幾個步驟：
從以上PLC模擬量的信號輸入流程可以看到，在自動化過程控制系統中，模擬量信號的輸入是非常復雜的。但是，在現目前的工業現場，對模擬量信號的處理已基本都采用電流信號方式進行傳輸，相比于電壓信號方式，電流信號抗干擾能力更強，傳輸距離更遠，信號穩定。
這里就PLC對模擬量信號的轉換過程進行一個簡單的分解介紹。
展開 MATLAB6.x信號處理
共享《MATLAB6.x信號處理》
詳細介紹了Matlab信號處理工具箱函數，涉及到信號的運算、轉換、濾波器設計和功率譜估計等。
part01專業性強。
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【全美經典】數字信號處理
【全美經典】數字信號處理1/4
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