音频信号处理的先决条件

信息处理 声音的
2021-12-22 23:17:25

我在网上开始了 DSP 课程,并很快发现,正如一些人所说,可以避免更高级的信号处理数学,但事实并非如此。

似乎需要对微积分和概率论有扎实的理解才能正确掌握该主题并能够在音频领域发挥创造力。

微积分的哪些部分主要用于dsp?有没有可以排除的部分?

1个回答

DSP确实是一门非常数学的学科,但并不完全。幸运的是,您要舒适地操作 DSP 概念所需的数学知识量仅限于一个相当小的子集。我会说你需要以下内容:

  1. 复杂的变量DSP 处理振荡信号和系统,使用欧拉的复指数公式可以非常方便地表示这些信号和系统。这包括关于复变量的多项式的知识,等等。
  2. 简单的微积分我想说你需要知道如何对多项式和其他常见函数(如指数和对数)求导。了解l'Hôpital 的规则有时也会派上用场。求导数主要用于求函数的最小值和最大值请注意,您也需要能够对复变量执行此操作,但在此阶段,实数微分和复数微分之间的概念实际上没有区别。
  3. 线性代数我把线性代数放在积分之前,因为它更有用,而且由于积分是线性运算,所以很多可以用线性代数概念代替。我不能夸大线性代数的重要性,所以去学习它。我强烈推荐 Gilbert 的MIT Open Courseware 线性代数课。没有人比这家伙教得更好。只看讲座。
  4. 积分我不太确定如何描述集成在 DSP 中的重要性。如果线性代数是一个比较容易、有趣和有用的学习主题,那么积分,尤其是复杂积分,需要大量的投入和直觉,而这两者都需要大量的时间。尽管我通常提倡深入的数学知识,但这就是你可以很容易摆脱的东西。了解集成概念、它的含义以及集成与衍生产品的关系。由于大多数积分难以手工计算,因此人们使用积分表来查找答案。这将使您了解 DSP 所需的大部分集成。
  5. 无限系列这是微积分的一部分,每个人在参加期末考试的那一刻就忘记了,但它实际上在 DSP 中派上用场。具体而言,在分析递归系统时,即那些将其输出并重用为输入创建反馈循环的系统,您需要能够发现出现的几种类型的无限数模式,并指向一个公式,该公式产生那无限的数字串或多项式系数。
  6. 概率我有点犹豫要不要写这个,因为并不是所有的 DSP 课程都严格要求概率,但如果你正在看的那个是,知道它不会有坏处。不要迷路,您需要了解均值和方差的表达式和概念,以及贝叶斯规则

显然,我上面给出的只是最低要求,但您可能需要在学习过程中了解更多信息。