Зарегистрироваться
Восстановить пароль
FAQ по входу

Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов

  • Файл формата djvu
  • размером 12,07 МБ
  • Добавлен пользователем , дата добавления неизвестна
  • Отредактирован
Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов
Москва: Техносфера, 2006. — 856 с. — ISBN 5-94836-077-6.
Перевод со 2-го издания классического учебника «Цифровая обработка сигналов». В его основу лег развернутый курс по дискретной обработке сигналов, преподававшийся в течение ряда лет в Массачусетском технологическом институте (MIT). Учебник посвящен математическим алгоритмам, реализуемым в дискретных системах. В нем опущены сложные доказательства математических утверждений, но все приемы и методы иллюстрированы многочисленными примерами и задачами.
Книга будет полезна как студентам, осваивающим предмет, так и инженерам-разработчикам и системотехникам.
Дискретные сигналы и системы.
Введение.
Дискретные сигналы: последовательности.
Стандартные последовательности и операции над ними.
Дискретные системы.
Системы без запоминания.
Линейные системы.
Стационарные системы.
Детерминированность.
Устойчивость.
Линейные стационарные системы.
Свойства линейных стационарных систем.
Линейные разностные уравнения с постоянными коэффициентами.
Представление сигналов и систем в частотной области.
Собственные функции линейных стационарных систем.
Мгновенно поданный экспоненциальный сигнал.
Преобразование Фурье.
Симметрии преобразования Фурье.
Теоремы о преобразовании Фурье.
Линейность преобразования Фурье.
Временной и частотный сдвиги.
Обращение времени.
Дифференцирование по частоте.
Теорема Парсеваля.
Теорема о свертке.
Модуляция, или теорема о периодической свертке.
Случайные дискретные сигналы.
Краткое содержание главы.
Задачи.
Z-преобразование.
Введение.
Z-преобразование.
Область сходимости Z-преобразования.
Обратное Z-преобразование.
Табличный метод.
Метод простейших дробей.
Разложение в степенные ряды.
Свойства z-преобразования.
Линейность.
Задержка.
Умножение на экспоненциальную последовательность.
Дифференцирование X(z).
Сопряжение комплексной последовательности.
Обращение времени.
Свертка последовательностей.
Теорема о начальном значении.
Несколько слов в заключение.
Краткое содержание главы.
Задачи.
Дискретизация непрерывного сигнала.
Введение.
Периодическая дискретизация.
Частотное представление дискретизации.
Восстановление узкополосного сигнала по его отсчетам.
Дискретная обработка непрерывных сигналов.
Линейные стационарные системы.
Импульсная инвариантность.
Непрерывная обработка дискретных сигналов.
Изменение частоты дискретизации с помощью дискретной обработки.
Уменьшение частоты дискретизации в целое число раз.
Увеличение частоты дискретизации в целое число раз.
Изменение частоты дискретизации на рациональный множитель. .
Обработка многоскоростных сигналов.
Смена порядка фильтрования и понижающей/повышающей дискретизации.
Многофазовое разложение.
Многофазовая реализация прореживающих фильтров.
Многофазовая реализация интерполяционных фильтров.
Цифровая обработка аналоговых сигналов.
Предварительное фильтрование для устранения эффекта наложения спектров.
Преобразование аналогового сигнала в цифровой.
Анализ ошибок квантования.
Преобразование цифрового сигнала в аналоговый.
Передискретизация и формирование шумов в АЦП и ЦАП.
Передискретизованный АЦП с простым квантованием.
Передискретизованный АЦП с формированием шумов.
Передискретизация и формирование шумов в ЦАП.
Краткое содержание главы.
Задачи.
Анализ линейных стационарных систем.
Введение.
Комплексная частотная характеристика ЛС-систем.
Идеальные частотно-избирательные фильтры.
Фазовое искажение и задержка.
Характеристические функции систем, описывающихся линейными разностными уравнениями с постоянными коэффициентами.
Устойчивость и детерминированность.
Обратные системы.
Импульсная характеристика систем с рациональной характеристической функцией.
КЧХ систем с рациональной характеристической функцией.
КЧХ в случае единственного нуля или полюса характеристической функции.
Примеры с кратными полюсами или нулями.
Взаимосвязь АЧХ и ФЧХ.
Всепропускающие системы.
Минимально-фазовые системы.
Минимально-фазовое и всепропускающее разложение.
Компенсирование воздействия КЧХ ЛС-системы.
Свойства минимально-фазовых систем.
Линейные системы с обобщенной линейной фазой.
Системы с линейной фазой.
Обобщенная линейная фаза.
Детерминированные системы с обобщенной линейной фазой.
Связь линейно-фазовых КИХ-систем с минимально-фазовыми.
Краткое содержание главы.
Задачи.
Структуры для дискретных систем.
Введение .
Блок-схемы линейных разностных уравнений с постоянными коэффициентами .
Сигнальный потоковый граф линейных разностных уравнений с постоянными коэффициентами .
Основные структуры БИХ-систем .
Прямые формы.
Каскадные формы.
Параллельные формы.
Обратная связь в БИХ-системах.
Транспонированные формы .
Основные сетевые структуры КИХ-систем .
Прямая форма.
Каскадная форма.
Структуры КИХ-систем с линейной фазой.
Обзор проблем цифрового представления .
Численное представление.
Квантование при реализации систем.
Квантование коэффициентов .
Квантование коэффициентов в БИХ-системах.
Пример квантования коэффициентов в эллиптическом фильтре. .
Полюса квантованных участков второго порядка.
Квантование коэффициентов в КИХ-системах.
Пример квантования оптимального КИХ-фильтра.
Поддержка линейной фазы.
Шумы округления в цифровых фильтрах .
Анализ прямой формы БИХ-структур.
Масштабирование в реализациях БИХ-систем с фиксированной точкой.
Пример анализа каскада БИХ-структур.
Анализ прямой формы КИХ-систем.
Реализация дискретных систем в арифметике с плавающей точкой.
Предельные циклы при отсутствии входного сигнала в реализациях цифровых БИХ-фильтров .
Предельные циклы, возникающие при округлении и усечении.
Предельные циклы, вызываемые переполнениями.
Предупреждение предельных циклов.
Краткое содержание главы .
Задачи.
Техника проектирования фильтров .
Введение .
Проектирование дискретных БИХ-фильтров, основанное на непрерывных фильтрах .
Разработка фильтров с помощью импульсной инвариантности.
Дробно-линейное преобразование.
Примеры проектирования на основе дробно-линейного преобразования.
Разработка КИХ-фильтров оконным методом .
Стандартные окна и их свойства.
Обобщенная линейная фаза.
Метод Кайзера проектирования фильтров.
Сравнение окна Кайзера с остальными окнами.
Примеры проектирования КИХ-фильтра методом Кайзера .
Фильтр верхних частот.
Дискретный дифференциатор.
Оптимальная аппроксимация КИХ-фильтров .
Оптимальный фильтр нижних частот I типа.
Оптимальный фильтр нижних частот II типа.
Алгоритм Пакса-Мак-Клеллана.
Характеристики оптимальных КИХ-фильтров.
Примеры равнопульсирующей КИХ-аппроксимации .
Фильтр нижних частот.
Компенсация для схемы запоминания нулевого порядка.
Полосовой фильтр.
Комментарии к дискретным БИХ-и КИХ-фильтрам .
Краткое содержание главы .
Задачи.
Дискретное преобразование Фурье .
Введение .
Представление периодических последовательностей: дискретные ряды Фурье .
Свойства дискретных рядов Фурье .
Линейность.
Сдвиг последовательности.
Двойственность.
Симметричность.
Периодическая свертка.
Обзор свойств представления периодических последовательностей дискретными рядами Фурье.
Преобразование Фурье периодических сигналов .
Дискретизация Фурье-образа .
Представление Фурье конечных последовательностей: дискретное преобразование Фурье .
Свойства дискретного преобразования Фурье .
Линейность.
Циклический сдвиг последовательности.
Двойственность.
Симметричность.
Циклическая свертка.
Обзор свойств дискретного преобразования Фурье.
Вычисление линейной свертки через ДПФ .
Линейная свертка двух конечных последовательностей.
Циклическая свертка как линейная с наложением во времени.
Реализация ЛС-систем через дискретное преобразование Фурье. .
Дискретное косинус-преобразование .
Определение дискретного косинус-преобразования.
Определение ДКП-1 и ДКП-2.
Связь между ДПФ и ДКП-1.
Связь между ДПФ и ДКП-2.
Уплотнение энергии при ДКП-2.
Приложения ДКП.
Краткое содержание главы .
Задачи.
Вычисление дискретного преобразования Фурье .
Введение .
Эффективное вычисление дискретного преобразования Фурье .
Алгоритм Герцеля .
Прореживание по времени .
Вычисления на месте.
Альтернативные формы.
Прореживание по частоте .
Вычисление на месте.
Альтернативные формы.
Подробное исследование алгоритма .
Нумерация.
Коэффициенты.
Алгоритмы для более общих значений N.
Реализация дискретного преобразования Фурье с помощью свертки. .
Обзор алгоритма Вайноград-Фурье.
Преобразование с линейной частотной модуляцией.
Эффекты, связанные с конечной длиной регистров .
Краткое содержание главы .
Задачи.
Приложение ДПФ к Фурье-анализу .
Введение .
ДПФ и Фурье -анализ сигналов .
ДПФ-анализ синусоидальных сигналов .
Эффект обработки методом окна.
Спектральная дискретизация.
Преобразование Фурье, зависящее от времени .
Эффект обработки окном.
Дискретизация по времени и по частоте.
Блочная свертка с использованием ЗВПФ .
Фурье-анализ нестационарных сигналов .
Зависящий от времени Фурье-анализ речевых сигналов.
Зависящий от времени Фурье-анализ радарных сигналов.
Фурье-анализ стационарных случайных сигналов: периодограмма .
Периодограмма.
Свойства периодограмм.
Усреднение периодограмм.
Вычисление усредненных периодограмм через ДПФ.
Пример периодограммного анализа.
Спектральный анализ случайных сигналов с помощью оценки авто-корреляционной функции .
Вычисление корреляции и оценка спектра мощности с помощью ДПФ.
Пример оценки спектра мощности, основанной на оценке авто-корреляционной последовательности.
Краткое содержание главы .
Задачи.
Дискретное преобразование Гильберта .
Введение .
Вещественная и мнимая части Фурье-образа детерминированной последовательности .
Теоремы достаточности для конечных последовательностей .
Взаимосвязь абсолютного значения и фазы .
Соотношения преобразования Гильберта для комплекснозначных последовательностей .
Проектирование преобразователя Гильберта.
Представление полосовых сигналов.
Полосовая дискретизация.
Краткое содержание главы .
Задачи.
Приложение А. .
Случайные сигналы .
Дискретные случайные процессы .
Средние .
Определения.
Временные средние.
Свойства корреляционной и ковариационной последовательностей .
Преобразование Фурье случайных сигналов .
спользование z-преобразования при вычислении средней мощности. .
Приложение Б. .
Непрерывные фильтры .
Фильтры Баттерворта нижних частот .
Фильтры Чебышева .
Эллиптические фильтры .
Приложение В. .
Ответы к избранным задачам .
Литература.
Литература на русском языке.
Предметный указатель.
  • Чтобы скачать этот файл зарегистрируйтесь и/или войдите на сайт используя форму сверху.
  • Регистрация