综合项目:从模拟输入到可部署信号算法
约 14 分钟
选择振动、音频或环境传感器,完成模拟抗混叠、采样、数字滤波、特征提取和输出的端到端信号链。课程只用安全低压设备,原始数据与处理代码全程可复现。
系统需求
定义有效频带、动态范围、采样率、延迟、目标SNR、计算和存储预算。建立频率、噪声、增益与时延四张预算表。
数据采集
记录传感器、前端、ADC、时钟、校准与环境。保存未经处理原始码值和时间戳;实时显示不能替代原始数据。
算法基线
先用最简单FIR/IIR或频域指标,再比较多速率、自适应或辨识模型。所有滤波器写规格、群时延和边界处理。
实现验证
浮点验证后做定点位精确模型,测最坏峰值、溢出、资源与实时期限。处理结果与已知合成信号和独立实测数据交叉核对。
系统测试
覆盖静音、过载、断线、频率边界、时钟丢样和长时间运行。区分算法误差、采样混叠和模拟前端限制。
交付
提交需求、原始数据、环境、算法、位宽、测试、性能和限制;另一人可一键重建图表与输出。
最终报告还应给每一级输入输出单位、采样率和延迟,防止模块单独正确却在接口处尺度错位。
信号与系统的最终能力,是把连续世界、数学变换和有限资源实现连接成一条不会隐藏信息损失的透明链路。
小纸条
端到端信号项目为什么必须保存未经处理的原始采样数据?