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在对条形码的编码信息进行破解之前,扫描仪的解码板必须先接收到代表条形码组成的每一个黑条和空白部分宽度的数字信号。模拟信号电路将条形码的映象转换成能代表这个映象的数字信号。为了弄懂这个转换过程的实现,我们先来了解扫描仪是怎么"看到"条形码的。 首先,扫描仪发出的激光线形成一个扫描区域。任何时候当激光线投射到物体上时, 部分光线就会被弹回。从物体上弹回的那部分光叫做反射光。所有的物体都会吸收一部分光,而将剩余的那部分光反射回去。 物体不同,被反射回去的的多少也不同,这因物体的颜色和表面材质而定。对于条形码,它的表面材质通常是均一的,因此它的打印和背景就决定了反射光的多少。  

在我们的周围存在着为数众多的"信号"。如:从茫茫宇宙中的天体发出的微弱电波信号,移动电话发出的数字信号等,这些都属于我们直接感觉不到的信号,还有诸如交通噪音、人们说话声以及电视图象等人们能感觉到的各种各样的信号。这些众多的信号中,有的是含有有用信息的信号,有的只是应当除掉的噪音。所谓"信号处理",就是要把记录在某种媒体上的信号进行处理,以便抽取出有用信息的过程,它是对信号进行提取、变换、分析、综合等处理过程的统称。

 

目录

信号处理的目的编辑本段回目录

削弱信号中的多余内容;滤出混杂的噪声和干扰;或者将信号变换成容易处理、传输、分析与识别的形式,以便后续的其它处理。

下面的示意图说明了信号处理的概念。

 信号处理

人们最早处理的信号局限于模拟信号,所使用的处理方法也是模拟信号处理方法。在用模拟加工方法进行处理时,对"信号处理"技术没有太深刻的认识。这是因为在过去,信号处理和信息抽取是一个整体,所以从物理制约角度看,满足信息抽取的模拟处理受到了很大的限制。

随着数字计算机的飞速发展,信号处理的理论方法也得以发展。在我们的面前出现了不受物理制约的纯数学的加工,即算法,并确立了信号处理的领域。现在,对于信号的处理,人们通常是先把模拟信号变成数字信号,然后利用高效的数字信号处理器(DSP: Digital Signal Processor)或计算机对其进行数字信号处理。

那么,如何进行数字信号处理呢?

一般地讲,数字信号处理涉及三个步骤:

(一) 模数转换(A/D转换):把模拟信号变成数字信号,是一个对自变量和幅值同时进行离散化的过程,基本的理论保证是采样定理。

(二) 数字信号处理(DSP):包括变换域分析(如频域变换)、数字滤波、识别、合成等。

(三) 数模转换(D/A转换):把经过处理的数字信号还原为模拟信号。通常,这一步并不是必须的。

作为DSP的成功例子有很多,如医用CT断层成像扫描仪的发明。它是利用生物体的各个部位对X射线吸收率不同的现象,并利用各个方向扫描的投影数据再构造出检测体剖面图的仪器。这种仪器中FFT(快速傅里叶变换)起到了快速计算的作用。以后相继研制出的还有:采用正电子的CT机和基于核磁共振的CT机等仪器,它们为医学领域作出了很大的贡献。

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标签: 信号处理

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