Цифровая обработка сигналов Цифровая обработка сигналов Учебное пособие представляет собой базовый курс по цифровой обработке сигналов. Изложены основы теории дискретных сигналов и систем, рассмотрены методы спектрального анализа и фильтрации дискретных сигналов, алгоритмы синтеза дискретных фильтров, влияние эффектов квантования и конечной точности вычислений на работу цифровых устройств, описаны методы модуляции, применяемые для передачи цифровой информации, обсуждаются адаптивные фильтры и многоскоростная обработка сигналов. Вводные главы посвящены основам анализа сигналов и теории аналоговых систем. Материал изложен так, чтобы наглядно продемонстрировать сущность алгоритмов, их взаимосвязь и области применения. Теоретические сведения сопровождаются примерами реализации обсуждаемых алгоритмов с помощью системы MATLAB и ее пакетов расширения Signal Processing, Communications, Filter Design и Fixed-Point. Третье издание книги отражает изменения, произошедшие в последних версиях MATLAB (вплоть до Release 2010а). Для студентов технических вузов, инженеров и специалистов, работающих в области обработки сигналов. BHV 978-5-9775-0606-9
505 руб.
Russian
Каталог товаров

Цифровая обработка сигналов

Временно отсутствует
?
  • Описание
  • Характеристики
  • Отзывы о товаре
  • Отзывы ReadRate
Учебное пособие представляет собой базовый курс по цифровой обработке сигналов. Изложены основы теории дискретных сигналов и систем, рассмотрены методы спектрального анализа и фильтрации дискретных сигналов, алгоритмы синтеза дискретных фильтров, влияние эффектов квантования и конечной точности вычислений на работу цифровых устройств, описаны методы модуляции, применяемые для передачи цифровой информации, обсуждаются адаптивные фильтры и многоскоростная обработка сигналов. Вводные главы посвящены основам анализа сигналов и теории аналоговых систем. Материал изложен так, чтобы наглядно продемонстрировать сущность алгоритмов, их взаимосвязь и области применения. Теоретические сведения сопровождаются примерами реализации обсуждаемых алгоритмов с помощью системы MATLAB и ее пакетов расширения Signal Processing, Communications, Filter Design и Fixed-Point. Третье издание книги отражает изменения, произошедшие в последних версиях MATLAB (вплоть до Release 2010а).

Для студентов технических вузов, инженеров и специалистов, работающих в области обработки сигналов.

Оставить заявку на описание
?
Содержание
Введение 1
Структура книги 2
Чего нет в этой книге 5
Благодарности 5
Информация от компании The MathWorks, Inc. 6
От издательства 6
Глава 1. Основы анализа сигналов 7
Классификация сигналов 8
Энергия и мощность сигнала 11
Ряд Фурье 12
Синусно-косинусная форма 13
Вещественная форма 14
Комплексная форма 14
Примеры разложения сигналов в ряд Фурье 16
Преобразование Фурье 22
Примеры расчета преобразования Фурье 24
Свойства преобразования Фурье 33
Фурье-анализ неинтегрируемых сигналов 37
Корреляционный анализ 40
Корреляционная функция 40
Взаимная корреляционная функция 42
Связь между корреляционными функциями и спектрами сигналов 44
Энергетические расчеты в спектральной области 45
Комплексная огибающая 45
Преобразование Гильберта 47
Спектр аналитического сигнала 48
Пространство сигналов 50
Метрическое пространство 50
Линейное пространство 51
Нормированное линейное пространство 52
Пространство со скалярным произведением 53
Дискретные представления сигналов 53
Интегральные представления сигналов 56
Случайные сигналы 58
Ансамбль реализаций 58
Модели случайных процессов 59
Вероятностные характеристики случайных процессов 61
Корреляционные функции случайных процессов 66
Стационарные и эргодические случайные процессы 69
Спектральные характеристики случайных процессов 73
Теорема Винера — Хинчина 75
Узкополосный случайный процесс 78
Глава 2. Аналоговые системы 85
Классификация систем 85
Характеристики линейных систем 86
Импульсная характеристика 86
Переходная характеристика 87
Условие физической реализуемости 87
Комплексный коэффициент передачи 88
Коэффициент передачи по мощности 88
Фазовая и групповая задержка 88
Взаимный спектр выходного и входного сигналов 89
Взаимная корреляция между входом и выходом 89
Преобразование случайного процесса в линейной системе 90
Спектральная плотность мощности 90
Корреляционная функция 90
Дисперсия 90
Плотность вероятности 91
Частный случай белого шума 91
Способы описания линейных систем 91
Дифференциальное уравнение 92
Функция передачи 92
Нули и полюсы 93
Полюсы и вычеты 95
Пространство состояний 98
Функции MATLAB для расчета линейных цепей 101
Расчет частотных характеристик 101
Построение графиков фазочастотных характеристик 103
Построение годографа функции передачи 104
Преобразование способов описания линейных цепей 105
Расчет аналоговых фильтров-прототипов 109
Частотные преобразования фильтров 122
Расчет аналоговых фильтров 130
Выбор порядка фильтра 132
Расчет групповой задержки 134
Глава 3. Дискретные сигналы 138
Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы 138
Аналого-цифровое и цифроаналоговое преобразование 139
Частота Найквиста 140
Спектр дискретного сигнала 141
Влияние формы дискретизирующих импульсов 147
Теорема Котельникова 149
Восстановление радиосигнала по отсчетам видеосигнала 153
Квадратурная дискретизация узкополосных сигналов 154
Субдискретизация сигнала 155
Z-преобразование 159
Примеры вычисления z-преобразования 159
Связь z-преобразования с преобразованиями Лапласа и Фурье 161
Свойства z-преобразования 162
Обратное z-преобразование 164
Пространство дискретных сигналов 165
Дискретные случайные сигналы 165
Корреляционная матрица 166
Дискретный белый шум 167
Дискретные сигналы в MATLAB 167
Расчет временных функций 168
Функции генерации одиночных импульсов 172
Генерация последовательности импульсов 179
Функции генерации периодических сигналов 182
Генерация сигнала с меняющейся частотой 186
Формирование случайных сигналов 189
Получение данных из внешних источников 194
Чтение WAV-файлов 195
Запись WAV-файлов 199
Воспроизведение звука 199
Запись звука 201
Готовые записи сигналов 202
Пакет расширения Data Acquisition 203
Глава 4. Дискретные системы 206
Сущность линейной дискретной обработки 206
Способы описания дискретных систем 210
Импульсная характеристика 210
Функция передачи 212
Нули и полюсы 213
Полюсы и вычеты 218
Пространство состояний 220
Фильтры первого и второго порядка 221
Фильтры первого порядка 221
Условие устойчивости для систем второго порядка 224
Резонатор второго порядка 225
Режектор второго порядка 230
Преобразование случайного сигнала в дискретной системе 232
Рекурсивные и нерекурсивные дискретные фильтры 234
Нерекурсивные фильтры 234
Рекурсивные фильтры 237
Формы реализации дискретных фильтров 238
Каноническая форма 239
Транспонированная форма 240
Последовательная (каскадная) форма 242
Параллельная форма 243
Дискретная фильтрация в MATLAB 244
Дискретная свертка 244
Обращение свертки 245
Функция дискретной фильтрации 245
Доступ к внутреннему состоянию фильтра 246
Компенсация фазового сдвига 247
Расчет импульсной характеристики 249
Расчет переходной характеристики 250
Расчет частотных характеристик 250
Отображение нулей и полюсов фильтра 258
Свертка как матричное умножение 259
Преобразование способов описания дискретных фильтров 260
Объекты дискретных фильтров 266
Функции расчета резонаторов второго порядка 274
Некоторые идеализированные фильтры 275
Дискретное преобразование Гильберта 276
Идеальный дифференцирующий фильтр 280
Идеальный фильтр задержки 282
Визуализатор фильтров 285
Глава 5. Спектральный анализ 287
Дискретное преобразование Фурье 288
Свойства дискретного преобразования Фурье 289
Восстановление непрерывного сигнала с помощью ДПФ 291
Матрица ДПФ 292
Связь ДПФ и спектра дискретного сигнала 293
Алгоритм быстрого преобразования Фурье 294
БПФ с прореживанием по времени 295
БПФ с прореживанием по частоте 300
Основание алгоритма БПФ 302
Вычислительные затраты при произвольной размерности БПФ 303
Выводы 304
Взаимосвязь ДПФ и фильтрации 304
ДПФ как дискретная фильтрация 304
Дискретная фильтрация с помощью ДПФ 308
"Идеальная" фильтрация путем обнуления части спектральных отсчетов 313
Растекание спектра 314
Весовые функции 318
Спектр дискретного случайного процесса 319
Непараметрические методы 320
Периодограмма 320
Метод Уэлча 321
Параметрические методы 322
Авторегрессионная модель 322
Метод MUSIC 335
Метод EV 337
Функции спектрального анализа в MATLAB 337
Прямое и обратное ДПФ 338
Функция fftshift 338
Блоковая фильтрация в частотной области 339
Окна 339
Функции непараметрического спектрального анализа 352
Параметрический спектральный анализ в MATLAB 359
Реализация метода MUSIC 366
Реализация метода EV 369
Хранение и отображение спектральных данных 369
Глава 6. Проектирование дискретных фильтров 371
Синтез рекурсивных фильтров по аналоговому прототипу 371
Метод билинейного z-преобразования 372
Метод инвариантной импульсной характеристики 373
Прямые методы синтеза 376
Оптимальные методы 376
Минимизация квадратической ошибки (p = 2) 377
Минимаксная оптимизация (p = ?) 379
Субоптимальные методы 383
Субоптимальный синтез нерекурсивных фильтров 383
Синтез с использованием окон 384
Фильтры с косинусоидальным сглаживанием АЧХ 389
Синтез дискретных фильтров в MATLAB 393
Функции, использующие билинейное z-преобразование 396
Функция impinvar 401
Функции прямого синтеза рекурсивных фильтров 402
Функции синтеза с использованием окон 408
Функции расчета ФНЧ с косинусоидальным сглаживанием 412
Функция расчета рекурсивного фильтра Гильберта 415
Функции минимизации среднеквадратической ошибки 415
Реализация метода Ремеза 422
Функции пакета Filter Design 429
Графическая среда для синтеза и анализа фильтров 433
Объекты спецификаций фильтров и среда FilterBuilder 443
Глава 7. Эффекты квантования в цифровых системах 446
Форматы представления чисел 446
Представление отрицательных чисел 447
Формат с фиксированной запятой 448
Формат с плавающей запятой 450
Процесс квантования 453
Шум квантования 453
Неравномерное квантование 455
Эффекты квантования в цифровых фильтрах 456
Квантование коэффициентов цифровых фильтров 456
Масштабирование коэффициентов цифровых фильтров 460
Переполнение разрядной сетки в процессе вычислений 462
Округление промежуточных результатов вычислений 465
Аналитическая модель собственного шума в фильтрах с фиксированной запятой 466
Предельные циклы 470
Учет эффектов конечной точности вычислений в MATLAB 473
Функции квантования 473
Объекты квантователей 477
Квантованные фильтры 485
Анализ предельных циклов 493
Расширение программы FDATool 494
Квантованное БПФ 497
Глава 8. Модуляция и демодуляция 502
Амплитудная модуляция 503
Однотональная АМ 505
АМ-сигнал в общем случае 509
Энергетические соотношения в АМ-сигнале 511
Демодуляция АМ 512
Разновидности амплитудной модуляции 514
АМ с подавленной несущей 514
Однополосная модуляция 516
Полярная модуляция 520
Угловая модуляция 524
Фазовая и частотная модуляция 524
Гармоническая угловая модуляция 526
Спектр сигнала с гармонической угловой модуляцией 528
Ширина спектра сигнала с гармонической УМ 532
Демодуляция УМ 536
Квадратурная модуляция 538
Спектр сигнала с квадратурной модуляцией 539
Демодуляция сигнала с квадратурной модуляцией 539
Способы модуляции, используемые при передаче цифровой информации 541
Частотная манипуляция 542
Амплитудная манипуляция 547
Фазовая манипуляция 547
Квадратурная модуляция 548
Широтно-импульсная модуляция 558
Функции модуляции и демодуляции пакета Signal Processing 562
Амплитудная модуляция 563
АМ с подавленной несущей 565
Однополосная модуляция 565
Фазовая модуляция 565
Частотная модуляция 566
Квадратурная модуляция 567
Широтно-импульсная модуляция 567
Времяимпульсная модуляция 568
Функции модуляции и демодуляции пакета Communications 569
Аналоговая модуляция 569
Цифровая модуляция 578
Глава 9. Адаптивные фильтры 591
Основные понятия адаптивной обработки сигналов 592
Оптимальный фильтр Винера 593
Градиентный поиск оптимального решения 598
Адаптивный алгоритм LMS 599
Детерминированная задача оптимальной фильтрации 601
Адаптивный алгоритм RLS 602
Экспоненциальное забывание 606
Применение адаптивных фильтров 607
Идентификация систем 607
Линейное предсказание 607
Подавление шума 608
Выравнивание частотной характеристики канала связи 609
Эхоподавление 610
Объекты адаптивной фильтрации пакета Filter Design 611
Примеры реализации адаптивной фильтрации 617
Идентификация системы 617
Линейное предсказание 619
Шумоподавление 620
Компенсация искажений, вносимых каналом связи 622
Глава 10. Многоскоростная обработка сигналов 624
Изменение частоты дискретизации 624
Прореживание 625
Интерполяция 626
Передискретизация 628
Многокаскадная реализация прореживания и интерполяции 629
Структуры "интегратор — гребенчатый фильтр" 631
Полифазные структуры 632
Идея полифазного представления сигналов 632
Полифазная реализация процесса интерполяции 634
Полифазная реализация процесса прореживания 635
Банки фильтров 638
Банк анализа 639
Банк синтеза 643
Функции изменения частоты дискретизации в MATLAB 647
Функции изменения частоты дискретизации 647
Функция прореживания 648
Функция интерполяции 650
Функции передискретизации 652
Приложение 1. Основы работы с MATLAB 655
Установка 655
Работа в интерактивном режиме 656
Справочная система 661
Интерфейс главного окна 662
Массивы 664
Другие типы данных 667
Многомерные массивы 667
Строки 668
Структуры 669
Массивы ячеек 670
Программирование 670
Программы и функции 671
Редактор/отладчик M-файлов 672
Создание функций 672
Путь поиска 674
Логические условия 675
Условный оператор 675
Оператор выбора 676
Циклы 677
Функции с переменным числом параметров 678
Ввод и вывод данных 679
Работа с отладчиком 681
Оптимизация MATLAB-программ 682
Графика 689
Двумерная графика 689
Трехмерная графика 692
Настройка внешнего вида графиков 696
Одновременный вывод нескольких графиков 700
Дальнейшее использование графиков 702
Дополнительные источники информации 703
Приложение 2. Обзор функций MATLAB 704
Audiovideo 704
Datafun 704
Datatypes 705
Demos 705
Elfun 706
Elmat 707
Funfun 709
General 709
Graph2d, Graph3d 709
Graphics 709
Guide 709
Iofun 710
Lang 710
Matfun 710
Ops 711
Polyfun 711
Sparfun 712
Specfun 712
Specgraph 713
Strfun 713
Timefun 713
Timeseries 714
Uitools 714
Winfun 714
Приложение 3. Компоненты MATLAB 715
MATLAB 715
Пакеты расширения MATLAB 715
Математика и оптимизация 715
Статистика и анализ данных 716
Анализ и синтез систем управления 716
Обработка сигналов и телекоммуникации 717
Обработка изображений 717
Тесты и измерения 717
Вычислительная биология 718
Финансовое моделирование и анализ 718
Разработка приложений 718
Целевые платформы для разработки приложений 719
Связь с базами данных и генерирование отчетов 719
Simulink 719
Наборы блоков Simulink 720
Физическое моделирование 720
Имитационная графика 721
Анализ и синтез систем управления 721
Обработка сигналов и телекоммуникации 721
Генерирование исполняемого кода 722
Быстрое прототипирование и аппаратно-программное моделирование (Hardware-in-the-Loop) 722
Верификация, проверка и тестирование моделей 722
Приложение 4. Программа SPTool 724
Загрузка сигнала 725
Просмотр графика сигнала 726
Спектральный анализ сигнала 727
Расчет фильтра 728
Просмотр характеристик фильтра 728
Фильтрация сигнала 728
Сохранение результатов работы 729
Литература 731
Радиотехника 731
Цифровая обработка сигналов 732
MATLAB 734
Разное 734
Предметный указатель 736
Штрихкод:   9785977506069
Аудитория:   Общая аудитория
Бумага:   Газетная
Масса:   786 г
Размеры:   240x 171x 36 мм
Тираж:   1 500
Литературная форма:   Учебное пособие
Сведения об издании:   3-е издание
Тип иллюстраций:   Черно-белые
Отзывы
Найти пункт
 Выбрать станцию:
жирным выделены станции, где есть пункты самовывоза
Выбрать пункт:
Поиск по названию улиц:
Подписка 
Введите Reader's код или e-mail
Периодичность
При каждом поступлении товара
Не чаще 1 раза в неделю
Не чаще 1 раза в месяц
Мы перезвоним

Возникли сложности с дозвоном? Оформите заявку, и в течение часа мы перезвоним Вам сами!

Captcha
Обновить
Сообщение об ошибке

Обрамите звездочками (*) место ошибки или опишите саму ошибку.

Скриншот ошибки:

Введите код:*

Captcha
Обновить