信号处理和生物识别
在现实世界中,我们可以获得各种信号,例如声音、光、无线电信号、来自人体的生物医学信号等。所有这些信号都以连续的信息流的形式存在,称为模拟信号。人类的声音是我们从现实世界获得的一种信号,可用作生物识别输入。
什么是信号?
信号是可测量的物理量,包含一些信息,可以传达、显示、记录或修改。
生物识别中的信号处理
处理信号的原因多种多样。生物识别系统需要语音处理,原因多种多样 −
- 从候选人的样本中提取有意义的信息。
- 从样本中去除噪音。
- 使样本可传输。
- 消除样本失真。
模拟信号处理模块将现实世界信息(如声波)转换为 0 和 1 的形式,使其可被当代数字系统(如生物识别系统)理解和使用。按键、手部几何形状、签名和语音属于信号处理和模式识别领域。
数字信号处理系统 (DSP)
信号有两种类型 − 模拟和数字。模拟信号是不间断的连续信息流,而数字信号则是 0 和 1 的流。
DSP 系统是生物识别系统的重要组成部分之一,它通过使用模数转换器 (ADC) 进行采样和数字化,将模拟信号转换为离散数字值流。
DSP 是单片数字微型计算机,可处理由摄像头、指纹传感器、麦克风等电子传感器产生的电信号。
生物识别中的 DSP
DSP 使生物识别系统体积小、易于携带、性能高效且总体成本更低。
DSP 架构旨在支持涉及大量乘法和加法的复杂数学算法。 DSP 可以在其算术逻辑单元 (ALU) 内的乘法/累加 (MAC) 硬件的帮助下,在单个周期内执行乘法/加法。
它还可以通过使用二维快速傅里叶变换 (FFT) 和有限 IR 滤波器来增强所捕获图像的分辨率。