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信号处理

指数 信号处理

在计算机科学、药物分析、电子学等学科中,信号处理(signal processing)是指对信号表示、变换、运算等进行处理的过程。 信号处理可以用于沟通人类之间,或人与机器之间的联系;用以探测我们周围的环境,并揭示出那些不易观察到的状态和构造细节,以及用来控制和利用能源与信息.例如,我们可能希望分开两个或多个多少有些混在一起的信号,或者想增强信号模型中的某些成分或参数。 几十年来,信号处理在诸如语音与資料通訊、生物医学工程、声学、声呐、雷达、地震、石油勘探、仪器仪表、机器人、日用电子产品以及其它很多的这样一些广泛的领域内起着关键的作用。.

19 关系: ASIC声学声呐人类微处理器信号地震生物医学工程电子学药物分析计算机科学能源钻探雷达FPGA模拟信号处理机器机器人数字信号处理

ASIC

ASIC可以是下列意思:.

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声学

声学是研究媒质中机械波(包括声波、超声波和次声波)的科学,研究范围包括声波的产生,接收,转换和声波的各种效应。同时声学测量技术是一种重要的测量技术,有着广泛的应用。.

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声呐

#重定向 聲納.

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人类

#重定向 人.

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微处理器

微处理器(Microprocessor,缩写:µP或uP)是可程式化特殊集成电路。一种处理器,其所有元件小型化至一块或数块集成电路内。一种集成电路,可在其一端或多端接受编码指令,执行此指令并输出描述其状态的信号。这些指令能在内部输入、集中或存放起来。又称半导体中央处理器(CPU),是微型计算机的一个主要部件。微处理器的元件常安装在一个单片上或在同一组件内,但有时分布在一些不同芯片上。在具有固定指令集的微型计算机中,微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。在具有微程序控制的指令集的微型计算机中,它包含另外的控制存储单元。用作处理通用资料时,叫作中央处理器。這也是最为人所知的应用(如:Intel Pentium CPU);专用于图像资料处理的,叫作Graphics Processing Unit图形处理器(如Nvidia GeForce 9X0 GPU);用于音讯资料处理的,叫作Audio Processing Unit音讯处理单元(如Creative emu10k1 APU)等等。从物理角度来说,它就是一块集成了数量庞大的微型晶体管与其他电子元件的半导体集成电路芯片。 之所以会被称为微處理器,並不只是因为它比迷你电脑所用的处理器还要小而已。最主要的区别別,还是因为当初各大晶片厂之制程,已经进入了1 微米的阶段,用1 微米的制造,所產製出來的处理器晶片,厂商就会在产品名称上用「微」字,强调他们很高科技。与现在的许多商业广告中,「纳米」字眼时常出现一样。 早在微处理器问世之前,電子計算機的中央处理单元就经历了从真空管到晶体管以及再后来的离散式TTL集成电路等几个重要阶段。甚至在電子計算機以前,还出现过以齿轮、轮轴和杠杆为基础的机械结构计算机。,但那个时代落后的制造技术根本没有能力将这个设计付诸实现。微處理器的發明使得複雜的電路群得以製成單一的電子元件。 从1970年代早期开始,微处理器性能的提升就基本上遵循着IT界著名的摩尔定律。这意味着在过去的30多年里每18个月,CPU的计算能力就会翻倍。大到巨型机,小到筆記型电脑,持续高速发展的微处理器取代了诸多其他计算形式而成为各个类别各个领域所有计算机系统的计算动力之源。.

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信号

信号(Signal)可以指:.

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地震

地震(Earthquake)震動,可由自然現象如地殼突然運動、火山活動及隕石撞擊引起,亦可由人為活動如地下核試驗造成。歷史曾記載的災害性地震主要由地殼突然運動所造成,地殼在板塊運動的過程中累積應力,當地殼無法繼續累積應力時破裂釋放出地震波,使地面發生震動,震動可能引發山泥傾瀉甚或火山活動。如果地震在海底發生,海床的移動甚至會引發海嘯。 地震可由地震儀透過對地震波的觀察來量測,地震規模表示地震所釋放出來的能量大小,地震烈度指地震在該地點造成的震動程度,地震的發生處稱為震源,其投影至地表的位置為震中。.

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生物医学工程

生物醫學工程(Biomedical engineering)是一门年轻的交叉学科,与生物工程密切相关;其主要特点是运用工程学和应用科学的知识和技术解决生物学和医学领域的科学问题,充分研究生命系统及其行为,以及开发相关的生物医学系统和设备,最终帮助患者得到更好的照料以及提高健康个体的生活质量。该专业对疾病治疗、社会经济发展都有着深远意义,因而成为各国科学家的研究热点,是一门具有着巨大发展潜力的“朝阳学科”。 生物医学工程师常同医生、治疗师以及学术界研究者共同工作,以解决临床问题。同该专业相关的应用实例包括生物兼容的假体、醫療器械、診斷設備、植入装置、物理治疗设备以及可穿戴设备等。.

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电子学

电子学(Electronics),作用于包括有源电子元器件(例如真空管、二极管、三极管、集成电路)和与之相关的无源器件电路的互连技术。有源器件的非线性特性和控制电子流动的能力能够放大微弱信号,并且电子学广泛应用于信息处理、通信和信号处理。电子器件的开关特性使处理数字信号成为可能。电路板、电子封装等互连技术和其他各种形式的通信基础元件完善了电路功能,并使连接在一起的元件成为一个正常工作的系统。 电子学有别于電機(Electrical)和機電(Electro-mechanical)科学与技术,电气和电机科学与技术是处理电能的产生、分布、开关、储存和转换,通过电线、电动机、发电机、电池、开关、中继器、变压器、电阻和其他无源器件从其他形式的能量转换为电能。 1897年,約瑟夫·湯姆森發現電子的存在,这是電子學的起源。早期的電子學使用真空管來控制電子的流動,但其存在成本高及體積大等缺點。现如今,大多數电子设备都使用半导体器件来控制电子。真空管至今仍有一些特殊应用,例如、阴极射线管、专业音频设备和像多腔磁控管等微波设备。 半导体器件的研究和相关技术是固体物理学的一个分支,但是电子电路的设计和搭建来解决实际问题却是电子工程的范围。本文专注于电子学的工程方面。.

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药物分析

药物分析是运用化学、物理化学、生物学等的方法和技术,研究化学结构已经明确的药品的质量控制方法。.

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计算机科学

计算机科学用于解决信息与计算的理论基础,以及实现和应用它们的实用技术。 计算机科学(computer science,有时缩写为CS)是系统性研究信息与计算的理论基础以及它们在计算机系统中如何与应用的实用技术的学科。 它通常被形容为对那些创造、描述以及转换信息的算法处理的系统研究。计算机科学包含很多分支领域;有些强调特定结果的计算,比如计算机图形学;而有些是探討计算问题的性质,比如计算复杂性理论;还有一些领域專注于怎样实现计算,比如程式語言理論是研究描述计算的方法,而程式设计是应用特定的程式語言解决特定的计算问题,人机交互则是專注于怎样使计算机和计算变得有用、好用,以及随时随地为人所用。 有时公众会误以为计算机科学就是解决计算机问题的事业(比如信息技术),或者只是与使用计算机的经验有关,如玩游戏、上网或者文字处理。其实计算机科学所关注的,不仅仅是去理解实现类似游戏、浏览器这些软件的程序的性质,更要通过现有的知识创造新的程序或者改进已有的程序。 尽管计算机科学(computer science)的名字里包含计算机这几个字,但实际上计算机科学相当数量的领域都不涉及计算机本身的研究。因此,一些新的名字被提议出来。某些重点大学的院系倾向于术语计算科学(computing science),以精确强调两者之间的不同。丹麦科学家Peter Naur建议使用术语"datalogy",以反映这一事实,即科学学科是围绕着数据和数据处理,而不一定要涉及计算机。第一个使用这个术语的科学机构是哥本哈根大学Datalogy学院,该学院成立于1969年,Peter Naur便是第一任教授。这个术语主要被用于北欧国家。同时,在计算技术发展初期,《ACM通讯》建议了一些针对计算领域从业人员的术语:turingineer,turologist,flow-charts-man,applied meta-mathematician及applied epistemologist。 三个月后在同样的期刊上,comptologist被提出,第二年又变成了hypologist。 术语computics也曾经被提议过。在欧洲大陆,起源于信息(information)和数学或者自动(automatic)的名字比起源于计算机或者计算(computation)更常见,如informatique(法语),Informatik(德语),informatika(斯拉夫语族)。 著名计算机科学家Edsger Dijkstra曾经指出:“计算机科学并不只是关于计算机,就像天文学并不只是关于望远镜一样。”("Computer science is no more about computers than astronomy is about telescopes.")设计、部署计算机和计算机系统通常被认为是非计算机科学学科的领域。例如,研究计算机硬件被看作是计算机工程的一部分,而对于商业计算机系统的研究和部署被称为信息技术或者信息系统。然而,现如今也越来越多地融合了各类计算机相关学科的思想。计算机科学研究也经常与其它学科交叉,比如心理学,认知科学,语言学,数学,物理学,统计学和经济学。 计算机科学被认为比其它科学学科与数学的联系更加密切,一些观察者说计算就是一门数学科学。 早期计算机科学受数学研究成果的影响很大,如Kurt Gödel和Alan Turing,这两个领域在某些学科,例如数理逻辑、范畴论、域理论和代数,也不断有有益的思想交流。.

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能源

使用能源通過控制和適應環境使它在人類社會裡成為一個關鍵的發展。在任何一個社會都無法避免管理能源的使用。在工業化國家裡,能源資源的發展在農業、運輸、垃圾收集、信息技術和通訊是成為發達社會的先決條件。自從工業革命後,能源的使用越來越多,同時也帶來一些嚴重的問題,其中一些,如全球暖化對目前全世界有潛在嚴重的風險。另外由於經濟活動,如製造業和運輸業的密集,能源效率﹑依賴﹑安全和價格等的問題也令人關注。 在人類社會背景下的能源資源:能源資源作為能源的同義詞,一般來說常指物質,例如燃料,石油加工產品和電力。這些都是可利用的能源來源,因為它們可以很容易地轉化為其他為特定的用處種類的能源。 在自然界中,能源可以採取幾種不同的形式存在:熱,電,輻射,化學能等。許多這些形式可以很容易轉化為另一種的幫助下,如利用裝置;從化學能到電能使用的電池。但我們大多數現有的能源來自於太陽。巨大潛在的能源闡述可由著名的公式E.

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钻探

钻探或勘探是利用深部鑽探的機械工程技術,以開採地底或者海底自然資源,或者採取地層的剖面實況,擷取實體樣本,以提供實驗以取得相關數據資料等。鑽探方法基本上是螺鑽法、沖洗法、衝擊法(英文:Percussion drill)、旋轉法(英文:Rotary drill)、取岩心法(英文:Core drill)、不取岩心法(英文:Non-core drill)、旋轉衝擊法(英文:Rotary-Percussion drill)、手鑽(英文:Hand Auger)、旋葉鑽(英文:Flight Auger)、水沖鑽(英文:Wash Boring)及黏土切土管(英文:Clay Cutter)等等。根據不同的地形、環境及實際情況,通過觀察及評估等等詳細規劃,再加上判斷於限制(包括人力資源及設備等),而決定採用何種钻探方法。.

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雷达

雷达(RADAR),是英文「Radio Detection and Ranging」(無線電偵測和定距)的縮寫及音譯。將電磁能量以定向方式發射至空間之中,藉由接收空間內存在物體所反射之電波,可以計算出該物體之方向,高度及速度,并且可以探测物体的形状。.

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FPGA

#重定向 现场可编程逻辑门阵列.

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模拟信号处理

模拟信号处理(analog signal processing)是指对连续模擬信號采用模拟处理(与通过数字处理进行信号处理的离散数字信号处理相对)的方法的任何信号处理过程。“模拟”意味着数学上是值域连续的。这与使用一系列离散量来表示信号的“數位”不同。模拟值通常表示为电子设备中的電壓、电流或器件周围的電荷。影响这种物理量的误差或噪声,都将表示为对应的信号的误差和噪声。 模拟信号处理的例子包括扬声器分频器,音响上的“低音”、“高音”和“音量”控制,和电视上的“色调”控制。常见的模拟处理元件包括电容器、电阻器、电感器和晶体管。.

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机器

機器是一件利用能量達到一特定目的的工具、裝置或者設備,一般用來變換或傳遞能量,物料和信息,執行機械運動。機器的動力來源會是機械能、熱能(熱機)、電能(電機)、磁能或是化學能等。以往機器的定義中需要有可動件,由於電子學的進展,已經可以在沒有可動件的情形下傳遞能量The American Heritage Dictionary, Second College Edition.

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机器人

机器人(Robot)包括一切模拟人类行为或思想與模拟其他生物的机械(如机器狗,机器猫等)。狭义上对机器人的定义还有很多分类法及争议,有些电脑程序甚至也被称为机器人。在当代工业中,機器人指能自動執行任务的人造機器裝置,用以取代或协助人类工作,一般會是機電裝置,由電腦程式或是電子電路控制。 機器人的範圍很廣,可以是自主或是半自主的,可以從本田技研工業的ASIMO或是的等擬人機器人到工业机器人,也包括多台一起動作的,其至是奈米機器人。藉由模仿逼真的外觀及自動化的動作,理想中的高仿真機器人是高级整合控制论、机械电子、计算机与人工智能、材料学和仿生学的产物,目前科学界正在向此方向研究开发。有关机器人的话题,常见于科幻作品中。 機器人學是有關機器人設計、組裝、運作及應用的技術研究,以及控制機器人的電腦系統、感測器回授以及信息處理等。機器人可以代替人類在一些危險的環境或是製造程序中工作,或是在外貌、行為或認知上取代人類。許多機器的概念都來自自然界,因此有仿生機器人學的出現。 在工業時代機械技術提昇後,像自動化設備、遙控甚至無線遙控也日益成熟,電子學的進展成為機器人發展的動力。第一個電子式自動機是於1948年在英國的布里斯托尔由William Grey Walter發明,第一個數位化,由電腦控制的自動機是在1954年由George Devol發明,命名為,後續在1961年賣給奇異電氣,用在紐澤西州的工廠中,用來將壓鑄設備中的熱金屬上移。 機器人可以作一些重複性高或是危險,人類不想做的工作,也可以做一些因為尺寸限制,人類無法作的工作,甚至是像外太空或是深海中,不適人類生存的環境。 社會上對越來越多的機器人及其角色有些疑慮,機器人因為在越來越多方面可以取代人類,因此被認為是增加失業人口的主因之一 。戰爭中使用的機器人也有道德上的疑慮。機器人自主的可能性及其影響是科幻小說的主題之一,以後也可能變成實際會發生的問題。.

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数字信号处理

数字信号处理(digital signal processing),简称DSP,是指用数学和数字计算来解决问题。大学里,数字信号处理常指用数字表示和解决问题的理论和技巧;而DSP也是数字信号处理器(digital signal processor)的简称,是一种可编程计算机芯片,常指用数字表示和解决问题的技术和芯片。 数字信号处理的目的是对真实世界的模拟信号进行加工和处理。因此在数字信号处理前,模拟信号要用模数转换器(A-D轉換器)变成数字信号;经数字信号处理后的数字信号往往要用数模转换器(D-A轉換器)变回模拟信号,才能适应真实世界的应用。 数字信号处理的算法需要用计算机或专用处理设备如数字信号处理器、专用集成电路等来实现。处理器是用乘法、加法、延时来处理信号,是0和1的数字运算,比模拟信号处理的电路稳定、准确、抗干扰、灵活。.

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多尺度信号分析訊號處理

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