數字信號處理是把信號用數字或符號表示成序列,通過計算機或通用(專用)信號處理設備,用數值計算方法進行各種處理,達到提取有用信息便於應用的目的。例如:濾波、檢測、變換、增強、估計、識別、參數提取、頻譜分析等。
一般地講,數字信號處理涉及三個步驟:
⑴模數轉換(A/D轉換):把模擬信號變成數字信號,是一個對自變數和幅值同時進行離散化的過程,基本的理論保證是采樣定理。
⑵數字信號處理(DSP):包括變換域分析(如頻域變換)、數字濾波、識別、合成等。
⑶數模轉換(D/A轉換):把經過處理的數字信號還原為模擬信號。通常,這一步並不是必須的。 作為DSP的成功例子有很多,如醫用CT斷層成像掃描儀的發明。它是利用生物體的各個部位對X射線吸收率不同的現象,並利用各個方向掃描的投影數據再構造出檢測體剖面圖的儀器。這種儀器中fft(快速傅里葉變換)起到了快速計算的作用。以後相繼研製出的還有:採用正電子的CT機和基於核磁共振的CT機等儀器,它們為醫學領域作出了很大的貢獻。
信號處理的目的是:削弱信號中的多餘內容;濾出混雜的雜訊和干擾;或者將信號變換成容易處理、傳輸、分析與識別的形式,以便後續的其它處理。
❷ 計算機專業本科的《數值計算方法》都講了哪些內容
《數值計算方法》是數學類專業(如信息與計算專業、數學與應用數學專業)的專業基礎課,主要包括數值逼近、數值代數和微分方程數值解三個部分。隨著學分制改革的推進,該課程也可作為學校部分工科專業學生的選修課。以前我校面向部分工科專業學生開設的《計算方法》課程的大部分內容都包含在《數值計算方法》課程中。
隨著計算機技術的發展和科學技術的進步,科學計算的應用范圍已擴大到許多的學科領域,已經形成了一些邊緣學科。例如,計算物理、計算力學、計算化學等。目前,實驗、理論和計算已經成為了人們進行科學活動的三大方法。對從事工程與科學技術工作的人員,學習和掌握《數值計算方法》是非常必要的。
數值計算方法是數學的一個分支,但它又不象純數學那樣只研究數學本身的理論,而是把數學理論與計算方法緊密結合,既有純數學高度抽象性的特點,又有應用的廣泛性與實際試驗的高度技術性的特點,是一門與計算機使用密切結合的實用性很強的數學課程,著重研究數學問題的數值方法及其理論。
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❸ 計算方法這門課主要學什麼
計算方法這門課主要學現代科學計算中常用的數值計算方法及其原理。
計算方法是信息與計算科學專業的一門主要專業基礎課程。使學生學習並掌握現代科學計算中常用的數值計算方法及其原理。
包括線性方程組的數值解、非線性方程(組)的數值解法、插值法、函數的最佳一致逼近與最佳平方逼近、曲線擬合、數值積分與數值微分、常微分方程的數值解法以及數值求解矩陣的特徵值與特徵向量等。
並通過上機實習熟練數值方法與一些數學軟體的結合運用,達到理論與實踐的和諧統一。為解決科學與工程中的實際問題打好基礎,同時為後繼課程的學習提供必要的知識。
課程性質:
計算方法是數學學科的一個分支,是一門與計算機使用密切結合的實用性很強的數學課程,也是科學計算的基礎。地位十分重要。授課對象為信息與計算機科學專業第三學期學生,課程總學時60學時。
計算方法是以各類數學問題的數值解法作為研究對象,並結合現代計算機科學與技術為解決科學與工程中遇到的各類數學問題提供基本的演算法。
❹ 傳統的數值計算方法包括哪些內容現在的數值計算方法包括哪些內容
隨著計算機和計算方法的飛速發展,幾乎所有學科都走向定量化和精確化,從而產生了一系列計算性的學科分支,如計算物理、計算化學、計算生物學、計算地質學、計算氣象學和計算材料學等,計算數學中的數值計算方法則是解決「計算」問題的橋梁和工具。我們知道,計算能力是計算工具和計算方法的效率的乘積,提高計算方法的效率與提高計算機硬體的效率同樣重要。科學計算已用到科學技術和社會生活的各個領域中。
數值計算方法,是一種研究並解決數學問題的數值近似解方法, 是在計算機上使用的解數學問題的方法,簡稱計算方法。
在科學研究和工程技術中都要用到各種計算方法。 例如,在航天航空、地質勘探、汽車製造、橋梁設計、 天氣預報和漢字字樣設計中都有計算方法的蹤影。
計算方法既有數學類課程中理論上的抽象性和嚴謹性,又有實用性和實驗性的技術特徵, 計算方法是一門理論性和實踐性都很強的學科。 在70年代,大多數學校僅在數學系的計算數學專業和計算機系開設計算方法這門課程。 隨著計算機技術的迅速發展和普及, 現在計算方法課程幾乎已成為所有理工科學生的必修課程。
計算方法的計算對象是微積分,線性代數,常微分方程中的數學問題。 內容包括:插值和擬合、數值微分和數值積分、求解線性方程組的直接法和迭代法、 計算矩陣特徵值和特徵向量和常微分方程數值解等問題。