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信号是指携带信息的物理量，如电、声、光等。数字信号处理（ Digital Signal Processing，
DSP）就是研究利用计算机或通用（专用）处理设备，以数值计算的方法对信号进行加工处理
（如滤波、增强、识别、估计、压缩、变换等） ，从而达到提取信息和应用的一门科学。
由于对信号的所有变换、分析、识别及处理都可以归结为以信号为对象的运算模型，因此，
数学理论、信号与系统理论是数字信号处理的理论基础；同时，数字信号处理又是最优控制、
通信理论、人工智能、模式识别、神经网络等学科的理论基础之一。数字信号处理随着计算机
和信息科学的发展应运而生并迅速发展，其主要理论和方法已广泛应用于语音处理、数据处理、
图像处理、通信、雷达、信息安全、振动学、地震学、生物医学、自动控制等方面。
1．信号分类
信号通常是一个可度量的物理量，可以用数学函数描述。根据自变量和函数的取值特点
及函数的特征，可以将信号分为不同类型。下面列出几种常见的信号分类。
（1）实信号与复信号
信号取值为实数的信号称为实值信号，简称实信号；信号取值为复数的信号称为复值信
号，简称复信号。虽然实际工程中测得的信号都是实信号，但是在信号分析时，用两个实信
号构成一个复信号往往有利于信号的分析。因此，复信号的应用很普遍。
（2）单通道信号与多通道信号
多数情况下，信号在每个时刻的取值是一个数值，称该信号为单通道信号。如心音信号、
灰度图像信号都是单通道信号。在有些应用中，信号来自多个信号源或传感器，这样，信号
在每个时刻的取值不是一个值而是多个值组成的一个向量，则称该信号为多通道信号。如阵
列天线同时接收的多个目标信号；进行大楼振动实验时，数据采集系统同时接收到的不同楼
层和不同位置的传感器信号，都是多通道信号。
（3）一维信号与多维信号
根据自变量的个数，将信号分为一维信号和多维信号。一维信号是一个自变量的函数；
二维信号是两个自变量的函数；三维以上信号称为多维信号，是多个自变量的函数。如语音
信号表示声压随时间变化的函数，是一维信号 ()
ft；黑白照片中每个点具有不同的光强度，
是空间坐标变量的二维信号 (, )fxy；而视频图像是多维信号，视频流中任一帧上的亮度值是
时间和空间的三维信号 (, , )ftxy。若非特别说明，本书中将视一维信号为随时间变化的函数。
（4）确定信号与随机信号
根据信号随时间变化的规律不同，可将信号分为确定信号与随机信
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