信号处理

对电信号按要求进行加工的过程
信号处理(英文:signal processing[1])就是对信号进行所需要的变换,或按照预定的规则进行简单或复杂的数学运算,使之便于分析、识别和利用。[3]信号是信息的载体,[4]信号处理的目的是从信号中提取尽可能多的有用信息,增强信号的有用分量,估计信号的特征参数,识别信号的特征,同时抑制或消除不需要(甚至有害)的信号分量等。为此,需要对信号进行分析和变换、扩展和压缩、滤波、参数估计和特性识别等处理。[5]信号处理可以分为模拟信号处理和数字信号处理。[3]
20世纪20年代,伴随着无线电广播的发展,信号处理开始了发展。[4]1927年,奈奎斯特提出了采样定理。[6]1948年,香农发表了《通信的数学理论》。[7]从20世纪60年代开始,数字信号处理技术步入迅速发展阶段。[8]1965年快速傅里叶变换(FFT)算法的提出和数字滤波器设计方法的完善是本阶段数字信号处理的两项标志性重大成果。[8]60至70年代,模拟信号处理的发展达到了它的成熟期。[4]70年代,数字信号处理也已经发展为一门不再依赖于模型方法和模拟实验而独立发展的学科。[8]1978年,世界上首个单片 数字信号处理(DSP) 芯片在美国研发成功。[9][a]80年代以后,数字信号处理的理论和技术开始向其他学科领域渗透,并与语音、图像、通信等信息产业紧密结合,不断地在理论和技术上有所创新,细化出众多学科分支。[8]21世纪以来,随着人工智能,深度学习等新方法出现,信号处理又开拓出了新的研究领域。[10][11]
信号处理广泛应用于数字语音处理、数字图像处理、通信信号处理、雷达信号处理、声呐信号处理、地震信号处理、气象信号处理等领域。[2]

发展历史

20世纪60年代以前