На главную | Где купить | Авторам и заказчикам | Вакансии | Реклама | Издательство | Каталог | Статьи наших авторов | Контакты | Прайс листы

Цифровая обработка сигналов в зеркале MATLAB

Автор Солонина А.
Название Цифровая обработка сигналов в зеркале MATLAB
Серия Учебник
ISBN 978-5-9775-3946-3
Формат 70×100/16, 7Б
Объем 0
Тематика
Оптовая цена
    Вернуться к описанию книги

Полное содержание

Список условных обозначений и сокращений 9
Предисловие 13

Глава 1. Введение в цифровую обработку сигналов

15
1.1. Основные типы сигналов 15
1.2. Обобщенная схема цифровой обработки сигналов 16
1.3. Нормирование времени и частоты 21
1.4. Основная полоса частот 21
1.5. Типовые дискретные сигналы 22

Глава 2. Линейные дискретные системы

27
2.1. Определение линейной дискретной системы 27
2.2. Импульсная характеристика 29
2.3. Формула свертки 29
2.4. Разностное уравнение 33
2.5. Рекурсивные и нерекурсивные системы 35
2.6. Свойство памяти линейных дискретных систем 36
2.7. Системы с конечной и бесконечной импульсной характеристикой 37
2.8. Устойчивость линейных дискретных систем 38
2.9. Первый критерий устойчивости 39

Глава 3. Z-преобразование

41
3.1. Преобразование Лапласа 41
3.2. Z-преобразование 42
3.3. Связь между z- и p-плоскостями 43
3.4. Отображение p-плоскости в z-плоскость 45
3.5. Основные свойства Z-преобразования 49
3.6. Таблица соответствий 51
3.7. Обратное Z-преобразование 56
3.7.1. Использование теоремы Коши о вычетах 56
3.7.2. Разложение z-изображения на простые дроби 58
3.7.3. Использование таблицы соответствий 60
3.8. Z-преобразование и преобразование Фурье 61

Глава 4. Описание линейных дискретных систем в z-области

63
4.1. Передаточная функция 63
4.2. Нули и полюсы передаточной функции 65
4.3. Связь передаточной функции с разностным уравнением 67
4.4. Рекурсивные звенья 68
4.5. Разновидности представления передаточной функции 73
4.6. Второй критерий устойчивости 75
4.7. Устойчивость и сходимость 77

Глава 5. Описание линейных дискретных систем в частотной области

79
5.1. Частотная характеристика 79
5.2. Свойства частотных характеристик 82
5.3. Расчет АЧХ и ФЧХ 83
5.4. Нули и экстремумы АЧХ 84
5.5. Экспресс-анализ АЧХ 87
5.6. Групповое время задержки 95

Глава 6. Структуры линейных дискретных систем

97
6.1. Структуры рекурсивных ЛДС 98
6.1.1. Прямая структура и ее модификации 98
6.1.2. Описание ЛДС в пространстве состояний 103
6.1.3. Каскадная структура 106
6.1.4. Параллельная структура 106
6.2. Структуры нерекурсивных ЛДС 107
6.3. Описание структур в MATLAB 108

Глава 7. Фазовые звенья

115
7.1. Минимально-фазовые и неминимально-фазовые ЛДС 115
7.2. Определение и свойства фазового звена 119
7.3. Фазовый корректор 121
7.4. Фазовое звено 1-го порядка 122
7.5. Фазовое звено 2-го порядка 125
7.6. Фазовое звено произвольного порядка 128
7.7. Структура фазового звена 129

Глава 8. Эффекты квантования

135
8.1. Форматы данных 135
8.1.1. Форматы данных с фиксированной точкой 136
8.1.2. Форматы данных с плавающей точкой 139
8.1.3. Выбор формата данных 142
8.1.4. Коды данных с фиксированной точкой 142
8.1.5. Арифметика в дополнительном коде 145
8.2. Квантование данных 147
8.2.1. Методы округления 148
8.2.2. Оценки ошибки квантования 149
8.3. Источники ошибок квантования 151
8.3.1. Предположения о шумах 152
8.4. Шум аналого-цифрового преобразователя 153
8.5. Собственный шум цифровой системы 155
8.5.1. Эквивалентная линейная модель 156
8.5.2. Собственный шум структур рекурсивных звеньев 157
8.5.3. Влияние нулей и полюсов на дисперсию собственного шума 163
8.5.4. Собственный шум структур нерекурсивной системы 166
8.5.5. Собственный шум параллельной структуры 167
8.5.6. Собственный шум каскадной структуры 168
8.5.7. Расстановка звеньев в каскадной структуре 170
8.6. Отношение сигнал/шум и динамический диапазон цифровой системы 171
8.7. Ошибки квантования коэффициентов 172
8.8. Ошибки переполнения сумматоров 172
8.8.1. Масштабирование в каскадных структурах 174
8.8.2. Расчет масштабирующих множителей 181
8.8.3. Нормирование коэффициентов 183
8.8.4. Оценивание собственного шума после масштабирования 184
8.9. Предельные циклы 185

Глава 9. Описание дискретных сигналов в частотной области

189
9.1. Спектральная плотность 189
9.2. Свойства спектральной плотности 190
9.3. Связь спектральных плотностей дискретного и аналогового сигналов 194
9.4. Дискретизация относительно узкополосных сигналов 198
9.5. Операции со спектральной плотностью 202
9.5.1. Перенос спектральной плотности 202
9.5.2. Инверсия спектральной плотности вещественного сигнала 204
9.5.3. Формирование сигнала с одной боковой полосой 205
9.5.4. Перенос спектральной плотности узкополосного высокочастотного сигнала в область нижних частот 208

Глава 10. Дискретное преобразование Фурье

215
10.1. Симметричные ряды Фурье 216
10.2. Взаимно однозначные преобразования "время—частота" 217
10.3. Дискретное преобразование Фурье 223
10.3.1. Дискретное преобразование Фурье периодической последовательности 224
10.3.2. Дискретное преобразование Фурье конечной последовательности 225
10.3.3. Разрешение по частоте и растекание спектра 226
10.3.4. Восстановление спектральной плотности 228
10.4. Свойства дискретного преобразования Фурье 229
10.5. Дискретное косинус-преобразование 233
10.6. Вычисление линейной свертки с помощью дискретного преобразования Фурье 234
10.7. Секционированные свертки 237

Глава 11. Быстрое преобразование Фурье

239
11.1. Алгоритм быстрого преобразования Фурье с прореживанием по времени 240
11.1.1. Формирование прореженной последовательности 247
11.1.2. Обратное быстрое преобразование Фурье 248
11.1.3. Оценка вычислительной сложности алгоритма быстрого преобразования Фурье 249
11.2. Алгоритм быстрого преобразования с прореживанием по частоте 250

Глава 12. Случайные процессы

253
12.1. Случайный процесс 253
12.2. Статистические характеристики случайного процесса 255
12.3. Стационарный случайный процесс 257
12.4. Эргодический случайный процесс 258
12.4.1. Характеристики детерминированных последовательностей 260
12.4.2. Смещенные и несмещенные оценки 261
12.5. Спектральная плотность мощности 262
12.6. Обработка случайного процесса линейной дискретной системой 265
12.7. Белый шум 267
12.7.1. Обработка белого шума линейной дискретной системой 268

Глава 13. Спектральный анализ

271
13.1. Непараметрические методы 272
13.1.1. Метод периодограмм 272
13.1.2. Основные показатели качества оценок СПМ 274
13.1.3. Метод периодограмм Даньелла 276
13.1.4. Метод периодограмм Бартлетта 278
13.1.5. Метод периодограмм Уэлча 280
13.1.6. Методы коррелограмм 282
13.2. Параметрические методы 284
13.2.1. Математические модели случайного процесса 285
13.2.2. Оценка параметров авторегрессионной модели 288
13.2.3. Метод Юла—Уолкера (автокорреляционный) 288
13.2.4. Ковариационный метод 292
13.2.5. Модифицированный ковариационный метод 294
13.2.6. Расчет оценки СПМ 296
13.2.7. Оценка порядка авторегрессионной модели 300

Глава 14. Введение в цифровые фильтры

303
14.1. Классификация цифровых фильтров 304
14.2. Проектирование цифровых фильтров 306

Глава 15. КИХ-фильтры с линейной ФЧХ

309
15.1. Условия линейности ФЧХ КИХ-фильтров 309
15.2. Четыре типа КИХ-фильтров с линейной ФЧХ 310
15.3. Амплитудные функции КИХ-фильтров с линейной ФЧХ 313
15.4. Требования к АЧХ КИХ-фильтров 316
15.5. Структуры КИХ-фильтров с линейной ФЧХ 319

Глава 16. Синтез КИХ-фильтров методом окон

323
16.1. Импульсная характеристика идеального КИХ-фильтра 323
16.2. Окно Дирихле и эффект Гиббса 326
16.3. Окна 332
16.3.1. Основные параметры окон 336
16.3.2. Окно Кайзера 342
16.4. Итерационная процедура синтеза КИХ-фильтра методом окон 343

Глава 17. Синтез КИХ-фильтров методом наилучшей равномерной (чебышевской) аппроксимации

347
17.1. Формулировка задачи 347
17.1.1. Проблемы решения задачи 352
17.2. Теорема Чебышева 353
17.3. Решение задачи 355
17.3.1. Полиномиальный алгоритм Ремеза 357
17.3.2. Пример поиска оптимального решения с помощью алгоритма Ремеза 358
17.3.3. Обменный алгоритм Ремеза 362
17.3.4. Интерполяционный метод Паркса—Мак-Клеллана 363
17.4. Итерационная процедура синтеза оптимального КИХ-фильтра 364

Глава 18. Специальные КИХ-фильтры с линейной ФЧХ

367
18.1. Специальные КИХ-фильтры с симметричной импульсной характеристикой 367
18.1.1. Однородный фильтр 367
18.1.2. Триангулярный фильтр 370
18.1.3. Полуполосные фильтры 372
18.1.4. Фильтр Найквиста 378
18.1.5. Квадратурно-зеркальные фильтры 383
18.2. Специальные КИХ-фильтры с антисимметричной импульсной характеристикой 387
18.2.1. Цифровой преобразователь Гильберта 387
18.2.2. Цифровой дифференциатор 392

Глава 19. Синтез БИХ-фильтров

401
19.1. Синтез БИХ-фильтра на основе аналогового прототипа 401
19.1.1. Процедура синтеза БИХ-фильтра 402
19.2. Метод инвариантности импульсной характеристики 404
19.2.1. Теоретические основы метода 404
19.2.2. Свойства БИХ-фильтров при стандартном Z-преобразовании 406
19.2.3. Синтез БИХ-фильтра 408
19.3. Метод билинейного Z-преобразования 412
19.3.1. Теоретические основы метода 412
19.3.2. Свойства БИХ-фильтров при билинейном Z-преобразовании 413
19.3.3. Процедура синтеза оптимального БИХ-фильтра 417

Глава 20. Оценивание собственного шума цифрового фильтра

421
20.1. Оценивание собственного шума структур КИХ-фильтра 421
20.2. Оценивание собственного шума каскадных структур БИХ-фильтра 422

Глава 21. Многоскоростные системы

435
21.1. Система однократной интерполяции 436
21.2. Система однократной децимации 442
21.3. Система однократной передискретизации 449
21.4. Полифазные структуры многоскоростных систем 449
21.4.1. Полифазная структура системы однократной интерполяции 450
21.4.2. Полифазная структура системы однократной децимации 455
21.4.3. Описание полифазных структур в MATLAB 460
21.5. Банки фильтров 461

Глава 22. Адаптивные фильтры

467
22.1. Структурная схема адаптивного фильтра 467
22.2. Фильтр Винера 470
22.3. Алгоритм LMS 473
22.4. Алгоритм RLS 478
22.5. Идентификация систем 484
22.5.1. Оценка импульсной характеристики неизвестной системы 486
22.5.2. Очистка сигнала от шума 488
22.5.3. Выравнивание частотной характеристики 491
22.5.4. Оценка параметров линейного предсказания сигнала 497
   
Приложение 1. Средства GUI FDATool 501
П1.1. Обращение к FDATool 501
П1.2. Синтез цифровых фильтров 503
П1.3. Анализ цифровых фильтров 507
П1.4. Моделирование цифровых фильтров с фиксированной точкой 509
П1.4.1. Расстановка звеньев и масштабирование 509
П1.4.2. Установка параметров квантования 511
П1.4.3. Параметры квантования коэффициентов 512
П1.4.4. Параметры квантования входного и выходного сигналов 515
П1.4.5. Параметры квантования арифметических операций 518
П1.5. Моделирование полифазных структур многоскоростных систем 523
П1.5.1. Синтез фильтра-прототипа 525
П1.6. Экспорт из FDATool 529
П1.6.1. Экспорт в Workspace 529
П1.6.2. Экспорт в SPTool 531
П1.6.3. Экспорт в окно моделей Simulink 531
П1.6.4. Экспорт на диск в виде M-файла 534
П1.7. Импорт из Workspace 535
П1.8. Сохранение сеанса работы в FDATool 538
   
Приложение 2. Средства GUI SPTool 539
П2.1. Обращение к SPTool 539
П2.1.1. Анализ сигналов во временной области 540
П2.1.2. Моделирование цифровой фильтрации 543
П2.1.3. Спектральный анализ сигналов 546
П2.2. Экспорт данных из SPTool 551
П2.3. Сохранение сеанса работы в SPTool 552
   
Список литературы 553
Предметный указатель 556


На главную | Где купить | Авторам | Вакансии | Реклама | Издательство | Каталог | Статьи наших авторов | Контакты
© 2001–2017 Издательство «БХВ-Петербург».
Все права защищены. Частичное или полное копирование текстов, слоганов и фотоизображений без письменного согласия Правообладателя запрещено.