我对信息与信号处理的理解
--电气1031班肖斯诺
第一次认识到信号这个概念是在小学自然课上的一个小实验：用两个杯子和一根很长的线远距离聊天。我现在都还记得当时我们几个最先做完的小伙伴得意的表情，像是吃到了最甜的糖果。后来我慢慢知道，其实信号充斥着我周围的每一个角落，电视，空调，微波炉等等……信号几乎无处不在。而第一次深入了解和学习信号是在大一的这门信息与信号课程上，接下来说说我对这门课程的理解吧。
先说说何为信号，信号是运载消息的工具，是消息的载体。从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。例如，古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟，向远方军队传递敌人入侵的消息，这属于光信号；当我们说话时，声波传递到他人的耳朵，使他人了解我们的意图，这属于声信号；遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流等，都可以用来向远方表达各种消息，这属电信号。人们通过对光、声、电信号进行接收，才知道对方要表达的消息。
总的来说，信息的具体表现形式是信号，信息是信号包含的内容。没有信息，信号将毫无意义，这是两个分不开，却又完全不同的概念。
为了充分地获取信息和有效利用信息，必须对信号进行分析和处理。其中包括两个方面，即信号分析和信息处理。而信息处理则指按某种需要或目的，对信号进行特定的加工，操作或修改。信号处理涉及的领域非常广泛，包括信号滤波，信号中的干扰/噪声抑制或滤除、信号平滑、信号锐减、信号增强、信号的数字化、信号的恢复和重建、信号的编译和译码、信号的调制和调解、信号加密和解密、信号均衡或校正、信号的特征提取、信号的辨识或目标识别、
信息融合及信号的控制，等等。
这是现代信号处理的过程，而古往至今信息处理是经过了多年的演变才有了今天对信号如此多变的应用。
概括说来，信息与信号处理大致经历了一个这样的发展过程：肢体语言信息 语言文字信息 远程通讯与信息处理 模拟信号与信息处理 数字信号与信息处理。
信号其实在人类之前就有了，蜜蜂跳舞就是一种信号，蜜蜂们通过跳舞产生信号，让自己的同伴了解到自己所要表达的信息。而当人类诞生以后，信号的世界才变得丰富多彩。
古时候，大概还在石器时期的时候，类人猿通过吼叫以及各种肢体语言在种群生活中向其他类人猿表达自己的想法，后来，随着人类祖先的不断进化，开始使用各种工具，人类的生活中不只只有寻找食物以谋求生存，于是，语言出现了。这是人类进化史上的一大步。人类文明史上的一个伟大的里程碑就是语言的诞生。语言的诞生让人类之间的信息交流变得更方便，人类文明也因此不断地进化，再之后，人类又发明了沉默的语言——文字，文字的产生让人类的学习能力增加，文字这种信号形式让信息可以长时间的保存，人类的技能和知识通过文字的形式得到保存，后人通过前人保存下来的信息可以直接得到前人总价下来的知识精华，并以此获取更多的知识，这让人类在相对来说短短的几千年来成为世界当之无愧的统治者。
自工业革命以后200来年，人类的文明又得到了一步巨大的跨越，科学知
识的增加让人类对大自然有了更深的了解，一些千年来的抽象的概念，如电，力，波，光都在科学的计算分析下被人类所掌握，而对信息的收集，对信号形式的掌握更是变得多种多样。
而 “信号处理”这一概念真正出现的时间，应该是伴随着电报以及电话的相继出现。
电波的应用为现代信息社会奠定了基础，信息的传递速度，传递容量在电波的应用以后得到了翻天覆地的提升，以往十天数月的信件传输，用电波也许只是几分钟的事情，而其实最明显的就是在一二十世界大战中，可以说，信息（包括信息的传送速度，传送安全型，中途是否被拦截，破解的因素）是现代战争中最重要的因素。
在20世纪60年代初期之前，对信息的处理方式主要限于模拟方式。它的特点是这种信号在时间上是不分间隔的、在幅度上不分层。
但到20世纪60年代中期以后由于高速数字计算机的发展已经颇具规模，它可以处理较多的数据，以及快速傅里叶变换的提出，在大多数实际问题中能使离散傅里叶变换的计算时间大大缩短，还有高效的数字信号滤波算法的提出，大规模集成电路的发展，都为信号处理技术的发展奠定了基础。使得信号的数字化处 理以空前未有的速度向前推进。一个以数字信号处理为主体的信息时代来临了。
数字信号处理技术的这种高速发展和对其它领域的广泛渗透无疑得益于70年代以来微电子技术的发展。
1971年英特尔公司推出了第一个微处理芯片4001，其功能大体上和世界上第一台电子计算机ENIAC相当。此后，微处理芯片的发展就异常迅速，它基本上遵从所谓的摩尔定律，这就是微处理芯片每隔18个月性能提高一倍、价
格降低到原来的1/2。微电子技术的惊人发展速度已经产生了难以预料的结果，
1946年当冯·诺伊曼等计算机专家研制成功第一台电子计算机ENIAC时，其总重量为30吨，占地面积相当于一个小的体育馆，平均每7分钟就有一个电子管失效。它的耗电量惊人，在它工作时，整个费城就灯光暗淡。而1977年生产的微处理器体积仅是ENIAC的1/30000，成本是它的1/10000，速度是它的20倍。
数字信号处理技术的这种进步，是我们每一个人在日常生活中都可以感觉得到的，同时它还对世界上某些局部地区正在进行的战争产生了深远的影响。它使日常生活中都可以感觉得到的，同时它还对世界上某些局部地区正在进行的战争产生了深远的影响。它使得原来意义上的“前方”与“后方”的概念发生了变化，使“信息战”的概念起到了主导作用。全球范围内的通讯系统可以使美国五
角大楼直接指挥某一局部战役的行动，甚至是精确制导的巡航导弹的打击目标。
信息与信号处理的理论与技术已日趋成熟，数字信号处理的应用领域几乎涵盖了国民经济和国防建设的所有领域，包括雷达、航天、声呐、通讯、海洋高技术、微电子、计算机、人工智能、消费电子等。
比如，通信方面：调制解调，自适应均衡，数据加密，数据压缩 回波抵消，多路应用，传真，扩屏通信。
语音方面：语音编码 语音合成，语音增强，说话人辨认，语音邮箱，语音存储；图形图像处理方面：三维二维图形处理，图像压缩和传输，图像增强，动画，机器人视觉；
仪器仪表方面：频谱分析，暂态分析，函数发生，锁相环，勘探，模拟实验;
医疗电子方面 : 助听器,CT扫描,超声波,心电图，核磁共振，医疗监护;
军事与尖端科技方面：雷达和声纳信号处理，导弹制导，火控系统，导航，全球定位系统，尖端武器试验，航空航天试验，宇宙飞船，侦察卫星.
电子消费方面：数字电视，高清晰度电视，数字电话，高保真音响，音乐合成。
工业控制与自动化方面：油井压力测量与控制，开关电源控制。
但是，数字信号处理也只是信号处理技术发展中的一个阶段。从信号的模
拟处理到数字处理，这是一步跨越，这一跨越已经并正在引起信息产业的大发展。部分领域刚刚起步，如数字电视。但我们决不会停留在这一步。虽然我们现在还不清楚下一步跨越是什么，但是数字化处理绝不是信息与信号处理科学的终点。信息从一开始就是人类社会中不可缺少的一部分，而今在人类世界中越来越重要，信息与信号处理作为一个研究领域非常广的学科，其发展潜力无与伦比！
2011/4/22
我对信息与信号处理的理解
--电气1031班肖斯诺
第一次认识到信号这个概念是在小学自然课上的一个小实验：用两个杯子和一根很长的线远距离聊天。我现在都还记得当时我们几个最先做完的小伙伴得意的表情，像是吃到了最甜的糖果。后来我慢慢知道，其实信号充斥着我周围的每一个角落，电视，空调，微波炉等等……信号几乎无处不在。而第一次深入了解和学习信号是在大一的这门信息与信号课程上，接下来说说我对这门课程的理解吧。
先说说何为信号，信号是运载消息的工具，是消息的载体。从广义上讲，它包含光信号、声信号和电信号等。例如，古代人利用点燃烽火台而产生的滚滚狼烟，向远方军队传递敌人入侵的消息，这属于光信号；当我们说话时，声波传递到他人的耳朵，使他人了解我们的意图，这属于声信号；遨游太空的各种无线电波、四通八达的电话网中的电流等，都可以用来向远方表达各种消息，这属电信号。人们通过对光、声、电信号进行接收，才知道对方要表达的消息。
总的来说，信息的具体表现形式是信号，信息是信号包含的内容。没有信息，信号将毫无意义，这是两个分不开，却又完全不同的概念。
为了充分地获取信息和有效利用信息，必须对信号进行分析和处理。其中包括两个方面，即信号分析和信息处理。而信息处理则指按某种需要或目的，对信号进行特定的加工，操作或修改。信号处理涉及的领域非常广泛，包括信号滤波，信号中的干扰/噪声抑制或滤除、信号平滑、信号锐减、信号增强、信号的数字化、信号的恢复和重建、信号的编译和译码、信号的调制和调解、信号加密和解密、信号均衡或校正、信号的特征提取、信号的辨识或目标识别、
信息融合及信号的控制，等等。
这是现代信号处理的过程，而古往至今信息处理是经过了多年的演变才有了今天对信号如此多变的应用。
概括说来，信息与信号处理大致经历了一个这样的发展过程：肢体语言信息 语言文字信息 远程通讯与信息处理 模拟信号与信息处理 数字信号与信息处理。
信号其实在人类之前就有了，蜜蜂跳舞就是一种信号，蜜蜂们通过跳舞产生信号，让自己的同伴了解到自己所要表达的信息。而当人类诞生以后，信号的世界才变得丰富多彩。
古时候，大概还在石器时期的时候，类人猿通过吼叫以及各种肢体语言在种群生活中向其他类人猿表达自己的想法，后来，随着人类祖先的不断进化，开始使用各种工具，人类的生活中不只只有寻找食物以谋求生存，于是，语言出现了。这是人类进化史上的一大步。人类文明史上的一个伟大的里程碑就是语言的诞生。语言的诞生让人类之间的信息交流变得更方便，人类文明也因此不断地进化，再之后，人类又发明了沉默的语言——文字，文字的产生让人类的学习能力增加，文字这种信号形式让信息可以长时间的保存，人类的技能和知识通过文字的形式得到保存，后人通过前人保存下来的信息可以直接得到前人总价下来的知识精华，并以此获取更多的知识，这让人类在相对来说短短的几千年来成为世界当之无愧的统治者。
自工业革命以后200来年，人类的文明又得到了一步巨大的跨越，科学知
识的增加让人类对大自然有了更深的了解，一些千年来的抽象的概念，如电，力，波，光都在科学的计算分析下被人类所掌握，而对信息的收集，对信号形式的掌握更是变得多种多样。
而 “信号处理”这一概念真正出现的时间，应该是伴随着电报以及电话的相继出现。
电波的应用为现代信息社会奠定了基础，信息的传递速度，传递容量在电波的应用以后得到了翻天覆地的提升，以往十天数月的信件传输，用电波也许只是几分钟的事情，而其实最明显的就是在一二十世界大战中，可以说，信息（包括信息的传送速度，传送安全型，中途是否被拦截，破解的因素）是现代战争中最重要的因素。
在20世纪60年代初期之前，对信息的处理方式主要限于模拟方式。它的特点是这种信号在时间上是不分间隔的、在幅度上不分层。
但到20世纪60年代中期以后由于高速数字计算机的发展已经颇具规模，它可以处理较多的数据，以及快速傅里叶变换的提出，在大多数实际问题中能使离散傅里叶变换的计算时间大大缩短，还有高效的数字信号滤波算法的提出，大规模集成电路的发展，都为信号处理技术的发展奠定了基础。使得信号的数字化处 理以空前未有的速度向前推进。一个以数字信号处理为主体的信息时代来临了。
数字信号处理技术的这种高速发展和对其它领域的广泛渗透无疑得益于70年代以来微电子技术的发展。
1971年英特尔公司推出了第一个微处理芯片4001，其功能大体上和世界上第一台电子计算机ENIAC相当。此后，微处理芯片的发展就异常迅速，它基本上遵从所谓的摩尔定律，这就是微处理芯片每隔18个月性能提高一倍、价
格降低到原来的1/2。微电子技术的惊人发展速度已经产生了难以预料的结果，
1946年当冯·诺伊曼等计算机专家研制成功第一台电子计算机ENIAC时，其总重量为30吨，占地面积相当于一个小的体育馆，平均每7分钟就有一个电子管失效。它的耗电量惊人，在它工作时，整个费城就灯光暗淡。而1977年生产的微处理器体积仅是ENIAC的1/30000，成本是它的1/10000，速度是它的20倍。
数字信号处理技术的这种进步，是我们每一个人在日常生活中都可以感觉得到的，同时它还对世界上某些局部地区正在进行的战争产生了深远的影响。它使日常生活中都可以感觉得到的，同时它还对世界上某些局部地区正在进行的战争产生了深远的影响。它使得原来意义上的“前方”与“后方”的概念发生了变化，使“信息战”的概念起到了主导作用。全球范围内的通讯系统可以使美国五
角大楼直接指挥某一局部战役的行动，甚至是精确制导的巡航导弹的打击目标。
信息与信号处理的理论与技术已日趋成熟，数字信号处理的应用领域几乎涵盖了国民经济和国防建设的所有领域，包括雷达、航天、声呐、通讯、海洋高技术、微电子、计算机、人工智能、消费电子等。
比如，通信方面：调制解调，自适应均衡，数据加密，数据压缩 回波抵消，多路应用，传真，扩屏通信。
语音方面：语音编码 语音合成，语音增强，说话人辨认，语音邮箱，语音存储；图形图像处理方面：三维二维图形处理，图像压缩和传输，图像增强，动画，机器人视觉；
仪器仪表方面：频谱分析，暂态分析，函数发生，锁相环，勘探，模拟实验;
医疗电子方面 : 助听器,CT扫描,超声波,心电图，核磁共振，医疗监护;
军事与尖端科技方面：雷达和声纳信号处理，导弹制导，火控系统，导航，全球定位系统，尖端武器试验，航空航天试验，宇宙飞船，侦察卫星.
电子消费方面：数字电视，高清晰度电视，数字电话，高保真音响，音乐合成。
工业控制与自动化方面：油井压力测量与控制，开关电源控制。
但是，数字信号处理也只是信号处理技术发展中的一个阶段。从信号的模
拟处理到数字处理，这是一步跨越，这一跨越已经并正在引起信息产业的大发展。部分领域刚刚起步，如数字电视。但我们决不会停留在这一步。虽然我们现在还不清楚下一步跨越是什么，但是数字化处理绝不是信息与信号处理科学的终点。信息从一开始就是人类社会中不可缺少的一部分，而今在人类世界中越来越重要，信息与信号处理作为一个研究领域非常广的学科，其发展潜力无与伦比！
2011/4/22