ВВЕДЕНИЕ

Цифровая обработка сигналов, т. е. обработка сигналов с помощью средств электронной вычислительной техники, стала известна около 15 лет назад. Электронные вычислительные машины тогда были дороги и несовершенны и поэтому их применяли лишь в сложных радиокомплексах, например, при расчете координат и траекторий объектов в радионавигационных системах и станциях слежения за космическими объектами, при расчете координат цели в радиолокационных станциях. Это были первые области применения цифровых устройств для обработки сигналов, однако их еще нельзя было назвать цифровыми фильтрами, да и само понятие «цифровой фильтр» тогда еще не существовало.

В последующие годы благодаря широкому применению транзисторов, а затем и развитию микроэлектроники электронные вычислительные машины стали совершеннее, дешевле, а главное, компактнее. Появилась возможность использования вычислительной техники не только в крупных радиокомплексах, но и в сравнительно простой аппаратуре, например специальных радиоприемниках, системах фазовой автоподстройки частоты, системах телеметрии и т. д. Были разработаны устройства для цифровой обработки сигналов, заменяющие практически любые аналоговые устройства: полосовые радиофильтры, системы автоматической подстройки частоты и фазы, амплитудные, частотные и фазовые детекторы, преобразователи частоты и др. Разработаны радиоприемники, в которых осуществляется полная цифровая обработка сигналов.

Обработку сигналов с помощью цифровой вычислительной техники теперь используют при автоматическом регулировании процессов в промышленности, на транспорте и даже в бытовой аппаратуре.

Такое широкое распространение цифровых методов обработки сигналов определяется большими возможностями цифровой техники. С помощью цифровых устройств можно реализовать очень сложные алгоритмы обработки сигналов, которые трудно, а часто даже невозможно реализовать, используя обычную аналоговую технику. Алгоритм

обработки сигналов можно изменять в зависимости от характера входного сигнала. Следовательно, легко построить самонастраивающуюся (адаптивную) систему. Цифровые фильтры могут анализировать параметры сигнала и принимать те или иные решения, например вырабатывать управляющие команды.

Иными словами, с помощью цифровых методов можно реализовать любой алгоритм обработки сигнала, который может быть описан совокупностью арифметических и логических операций.

В последние годы в связи с появлением микропроцессоров цифровая обработка сигналов получила еще более широкое распространение. Если несколько лет назад создание системы цифровой обработки сигналов было под силу лишь большому коллективу разработчиков, то теперь при наличии микропроцессоров и устройств сопряжения с ними подобную систему может собрать квалифицированный инженер за сравнительно короткое время. Все эти обстоятельства показывают, что в дальнейшем значение цифровой обработки сигналов будет возрастать.