[訊號處理小結系列3]必須掌握的三大基石
秋廩
先舉個例子，最近我正在熟悉和理解xilinx的fpga的高速序列介面，總體來說，這個是偏硬體的內容。fpga的高速序列介面的發端有預加重功 能，接收端有均衡功能。這兩個措施都是為了解決高速訊號傳輸過程中的失真問題。不論是預加重，還是均衡，從訊號處理角度來看待，其原理和功能就非常容易理 解。預加重為實際傳輸鏈路之前的預失真處理，均衡為實際傳輸鏈路之後的補償處理。物理傳輸鏈路可看作乙個系統，預加重和均衡都可看作是傳輸鏈路構成的系統 的逆系統，任何乙個和實際的物理傳輸鏈路串聯起來，目的是去逼近乙個理想的、只存在一定延遲的、不存在波形失真系統，從而消除碼間干擾。
按我個人的鼠光，談談訊號處理的三大基石吧。第一塊基石：訊號與系統的概念，以及對應的相關，卷積等概念。 第二塊基石：傅利葉變換。第三塊基石：取樣定理。這三個概念的前提條件都是理想的情況，比如線性，等間隔取樣等等，實際場景和環境並不是理想的，但都是以 理想條件為基礎，來進行處理、改進和優化的。
第一塊基石——訊號與系統。我接觸過有些同事和朋友，總是不能很好的理解訊號處理的一些概念，後來發現，乙個很重要的原因就是沒有很好的理解訊號與系 統的概念。對於電子資訊領域的幾個大方向，比如訊號處理，通訊工程，自動控制，其理論基礎和分析都離不開訊號與系統的概念。可以說這三個大專業，訊號系統 概念是共同的核心基礎。只不過通訊工程在此基礎上又包含了調製，編碼以及物理層之上的某些概念和內容。自動控制側重控制和反饋等理論的分析和研究。訊號的 概念相對直觀和明了，比較容易理解，需要注意的是幾個關鍵的訊號的理解。系統的概念就相對抽象，需要關注系統的幾個重要特性。
第二塊基石——傅利葉變換，就像以前提到的，訊號處理很多的應用領域和應用場景都離不開傅利葉變換。傅利葉變換是乙個很大的分支，內容也很豐富，包括 連續形式和離散形式，每種形式有分為週期訊號的傅利葉變換和非週期訊號的傅利葉變換。離散形式的傅利葉變換又分為離散時間的傅利葉變換，離散傅利葉變換等 多種形式，初次接觸很容易搞昏，搞清楚它們之間的關係很有必要。我個人的感覺是，一次理解遠遠不夠，我認為到目前為止，雖然我已經學習了好多年，但我仍需 要不斷的對其進行理解和學習。與傅利葉變換緊密關聯的乙個概念是頻率和頻譜。頻譜分析是一種非常重要的分析手段，在很多領域有廣泛的應用。搞無線電監測 的，搞2g、3g、4g通訊測試的，對頻譜的理解和切身感受應該更加深刻。
第三塊基石——取樣定理。現實的世界都是模擬的，連續的。由感測器（溫度感測器，濕度感測器，壓力感測器，天線等等）得到的訊號是模擬的連續形式的信 號，每時每刻都有一定的量值。但是採用訊號處理手段去處理它們時，卻又是離散的數字形式。因為用數字的方式處理更精準，也更容易操作，而這是模擬方式和模 擬器件所無能為力的。這也是數字訊號處理的魅力所在，也是數字訊號處理（器）越來越廣泛應用的主要因素，聯想一下蘋果的最新手機的協處理器，高通的霸道就 會感受更深刻，更強烈些。這就涉及到訊號由模擬到數字的轉換，其關鍵器件就是能夠直接影響到國防軍事裝備效能的ad轉換器。按照通常理解，訊號變成數字形 式後，兩個離散時間點之間的訊號數值都被拋棄了，肯定訊號丟失了很多資訊，和原來的不一樣了。但是取樣定理告訴我們，在某些條件下，即使訊號被離散化處理 了，取樣時間之間的訊號數值都不保留了，資訊卻不會丟失，從這個離散的訊號仍可重建回原有的模擬形式的訊號。這也是取樣定理之所以成為數字訊號處理理論基 礎核心的原因之一。取樣定理遠遠不止應用在訊號從模擬到數字形式的轉換時刻，在訊號處理應用的很多方面都能得到體現。
後續，希望對各塊基石進行展開描述。跟大家一起學習和感悟訊號處理。
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