00 - Spis treści.pdf

(579 KB) Pobierz
Richard
G.
Lyons
Wprowadzenie
do cyfrowego
przetwarzania
sygnałów
Z
języka
angielskiego
przełożył
prof. dr hab.
inż.
Jan Zarzycki
~
Wydawnictwa Komunikacii i
Łączności
Warszawa
Dane o oryginale:
Richard G. Lyons: Understanding Digital Signal Processing
Copyright© 1997 by Addison Wesley Longman, Inc.
Opublikowane w porozumieniu z Addison Wesley Longman Inc. -
Dariusz Litwiniec
Redaktor merytoryczny:
mgr
inż. Elżbieta
Gawin
Redaktor techniczny:
Ewa
Kęsicka
Korekta:
Zespół WKŁ
Okładkę projektował:
All Rights Reserved
11
1
621.39
1iii111
Kompleksowy
wykład
z cyfroweeo
pnetwtnmia
sy......,.
Pod&tawy
teerii
sygnałów
i systemów
dyskretnych, próbkowanie równomierne, dyskretne
przekształcenie
Fouriera, szybkie
przekształcenie
Fouriera z algorytmami i programami komputerowymi, projektowanie filtrów o
skończonej
i
nieskoń­
czonej odpowiedzi impulsowej, zaawansowane techniki próbkowania,
uśrednianie sygnałów,
sztuczki
cyfrowego przetwarzania
sygnałów zwiększające
jego
efektywność.
Podręcznik
przeznaczony dla pracowników naukowych i studentów
wydziałów
mechanicznych
i elektrycznych oraz elektronicznych
wyższych
uczelni technicznych,
słuchaczy
studiów podyplomowych,
a
także
uczniów ostatnich klas techników elektronicznych, elektrycznych i mechanicznych.
ISBN 83-206-1318-3
© Copyright for the Polish edition by Wydawnictwa Komunikacji i
Warszawa 1999, 2000.
Łączności
sp. z o.o.
Wydawnictwa Komunikacji i
Łączności
sp. z o.o.
ul. Kazimierzowska 52, 02-546 Warszawa
tel. (0-22) 849-27-51; fax (0-22) 849-23-22
Dział
handlowy 849-27-51 w. 555
tel./fax (0-22) 849-23-45
Prowadzimy
sprzedaż wysyłkową książek
Księgarnia
firmowa w siedzibie wydawnictwa
tel. (0-22) 849-20-32, czynna pon.-pt. w godz. 1000-18
00
e-mail wkl@wkl.com.pl
Oferta
WKŁ
w Internecie
http://www.wkl.com.pl
Wydanie 1 (dodruk). Warszawa 2000.
Spis
treści
PRZEDMOWA
9
17
18
24
25
27
28
29
30
33
34
35
37
37
43
46
55
60
61
64
72
74
75
76
77
78
79
80
88
96
97
101
101
1.
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.5.1.
1.5.2.
1.6.
1.7.
1.8.
SYGNAŁY
.
I SYSTEMY DYSKRETNE
Sygnały
dyskretne i ich notacja .
Wartość
chwilowa,
wartość bezwzględna
i chwilowa moc
sygnału
Symbole operacji w przetwarzaniu
sygnałów
. . . . . . . . . . . .
Wprowadzenie do dyskretnych systemów liniowych niezmiennych w czasie
Liniowe systemy dyskretne . .
Przykład
systemu liniowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Przykład
systemu nieliniowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Systemy niezmienne w czasie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Właściwość przemienności
liniowych systemów niezmiennych w czasie
Analiza systemów liniowych niezmiennych w czasie . . . . . . . . . . .
2.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
PRÓBKOWANIE RÓWNOMIERNE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Aliasing:
niejednoznaczność
postaci
sygnału
w dziedzinie
częstotliwości
Próbkowanie
sygnałów
dolnopasmowych . . . . .
Próbkowanie
sygnałów
pasmowych . . . . . . . .
Odwrócenie widmowe w próbkowaniu pasmowym
3.
DYSKRETNE
PRZEKSZTAŁCENIE
FOURIERA
3.1.
Zrozumienie równania DFT
3.1.1.
Przykład
1 DFT . . . . . . . . . . . .
3.2.
Symetria DFT . . . . . . . . . . . . .
3.3.
Liniowość
DFT
. . . . . . . . . . . .
3.4.
Wartości
widma amplitudowego DFT
3.5.
Oś częstotliwości
DFT . . . . . . . .
3.6.
Twierdzenie o
przesunięciu
. . . . .
3.6.1.
Przykład
2 DFT . . . . . . . . . . . .
3.7.
Odwrotne dyskretne
przekształcenie
Fouriera
3.8.
Przeciek DFT . . . . .
3.9.
Okna . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.10.
Strata
zafalowań
DFT . . . . . . . . . . . .
3.11.
Rozdzielczość
DFT,
uzupełnianie
zerami i próbkowanie w dziedzinie
częstotliwości
3.12.
3.12.1.
. . . . . . . . . . . . . . . . .
Poprawa stosunku
sygnał/szum
za
pomocą
DFT .
Poprawa stosunku
sygnał/szum
pojedynczej DFT
6
3.12.2.
3.13.
3.13.1.
3.13.2.
3.13.3.
3.13.4.
3.13.5.
3.13.6.
3.13.7.
3.13.8.
3.14.
3.15.
SPIS
TREŚCI
Poprawa stosunku
sygnał/szum wynikająca
z
uśrednienia
wielokrotnych
DFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DFT funkcji
prostokątnych
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DFT funkcji
prostokątnej
w postaci ogólnej . . . . . . . . . . . .
DFT symetrycznej funkcji
prostokątnej
. . . . . . . . . . . . . . .
DFT funkcji
prostokątnej
o samych
wartościach
jednostkowych .
Osie czasu i
częstotliwości związane
z funkcjami
prostokątnymi
Alternatywne postaci DFT funkcji
prostokątnej
o samych
wartościach
jednostkowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Odwrotna DFT funkcji
prostokątnej
w postaci ogólnej . .
Odwrotna DFT symetrycznej funkcji
prostokątnej
. . . . . . . . . . . . .
DFT pobudzenia zespolonego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DFT rzeczywistego pobudzenia cosinusoidalnego . . . . . . . . . . . .
Jednoprążkowa
DFT pobudzenia
będącego
rzeczywistym
sygnałem
cosinusoidalnym . . . . . . . . . . . . .
FOURIERA . . . . . . . . . . . . . .
Związek pomiędzy
FFT i DFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wskazówki praktyczne
dotyczące
algorytmów FFT . . . . . . . .
Próbkowanie
wystarczająco
szybkie i
wystarczająco długie
. . .
Przetwarzanie
wstępne
danych czasowych przed wyznaczeniem FFT
Poprawianie wyników FFT . . . . . . . . . . . . . .
Interpretacja wyników FFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Oprogramowanie
implementujące
FFT . . . . . . . . . . . . . . . .
Wyprowadzenie algorytmu FFT o podstawie 2 . . . . . . . . . . .
Odwrócenie bitowe indeksu danych
wejściowych/wyjściowych
FFT
Struktury motylkowe algorytmu FFT o podstawie 2 . . .
PRZEKSZTAŁCENIE
104
104
105
111
113
116
118
119
121
123
126
129
132
133
134
134
135
136
137
138
139
146
147
157
158
163
173
173
181
188
190
190
193
195
200
201
204
208
213
214
217
223
230
232
233
241
4.
4.1.
4.2.
4.2.1.
4.2.2.
4.2.3.
4.2.4.
4.3.
4.4.
4.5.
4.6.
SZYBKIE
FILTRY O
SKOŃCZONEJ
ODPOWIEDZI IMPULSOWEJ . . . . . . . .
5.1.
Wprowadzenie do filtrów o
skończonej
odpowiedzi impulsowej - filtry SOI
5.2.
Operacja splotu w filtrach SOI . . . . . . . . . . . . . . .
5.3.
Projektowanie dolnoprzepustowych filtrów SOI . . . . . .
5.3.1.
Projektowanie
metodą
okna . . . . . . . . . . . . . . . . .
Zastosowanie funkcji okien przy projektowaniu filtrów SOI
5.3.2.
Projektowanie
środkowoprzepustowych
filtrów SOI . . . .
5.4.
5.5.
Projektowanie górnoprzepustowych filtrów SOI . . . . . .
Metoda Remeza projektowania filtrów SOI
5.6.
5.7.
Półpasmowe
filtry SOI . . . . . . .
Charakterystyka fazowa filtrów SOI
5.8.
5.9.
Ogólny opis splotu dyskretnego . . .
Splot dyskretny w dziedzinie czasu .
5.10.
Twierdzenie o splocie . . . . . . . .
5.10.1.
5.10.2.
Zastosowanie twierdzenia o splocie . . . . . . . . . . . .
5.
6.
FILTRY O
NIESKOŃCZONEJ
ODPOWIEDZI IMPULSOWEJ . . . .
6.1.
Wprowadzenie do filtrów o
nieskończonej
odpowiedzi impulsowej
Przekształcenie
Laplace'a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.2.
Bieguny i zera na
płaszczyźnie
s,
a
stabilność
. . . . . . . . . .
6.2.1.
Przekształcenie ~
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.
Bieguny i zera na
płaszczyźnie
z,
a
stabilność
. . . . .
6.3.1.
Zastosowanie
przekształcenia ~
w analizie filtrów NOI
6.3.2.
Ulepszona struktura filtru NOI . . . . . . . . . . . . . . .
6.3.3.
SPIS
TREŚCI
7
244
250
253
260
266
270
271
275
278
281
281
285
287
288
293
296
301
302
309
311
6.4.
6.4.1.
6.4.2.
6.5.
6.5.1.
6.6.
6.7.
6.8.
6.9.
Projektowanie filtrów NOI
metodą niezmienniczości
odpowiedzi impulsowej
Przykład
metody 1
niezmienniczości
odpowiedzi impulsowej .
Przykład
metody 2
niezmienniczości
odpowiedzi impulsowej .
Projektowanie filtrów NOI
metodą
transformacji biliniowej . . .
Przykład
projektowania filtru z
użyciem
transformacji biliniowej
Zoptymalizowana metoda projektowania filtrów NOI .
Pułapki czyhające
przy budowie cyfrowych filtrów NOI
Struktury kaskadowe i
równoległe
filtrów cyfrowych
Krótkie porównanie filtrów NOI i SOI . . . . .
ZAAWANSOWANE TECHNIKI PRÓBKOWANIA
...
7.
Próbkowanie kwadraturowe . . . . . . . . . . . . .
7.1.
Próbkowanie kwadraturowe z mieszaniem cyfrowym
7.2.
Cyfrowa zmiana
szybkości
próbkowania . . . . . . .
7.3.
Zmiana
szybkości
próbkowania poprzez
decymację
7.3.1.
Zmiana
szybkości
próbkowania przez
interpolację
7.3.2.
Połączenie
decymacji i interpolacji
7.3.3.
8.
8.1.
8.2.
8.3.
8.4.
8.5.
UŚREDNIANIE SYGNAŁÓW
. .
Uśrednianie
koherentne . .
Uśrednianie
niekoherentne
Uśrednianie wartości
wielokrotnych FFT
Aspekty filtracyjne
uśredniania
w dziedzinie czasu
Uśrednianie wykładnicze
. . . . . . . . . . . . . . .
320
321
328
328
329
330
330
332
332
334
334
335
335
343
347
349
351
354
356
359
359
372
373
376
376
378
378
380
REPREZENTACJE DANYCH CYFROWYCH I ICH SKUTKI
9.
Stałoprzecinkowe
reprezentacje dwójkowe
9.1.
Liczby ósemkowe . . . . .
9.1.1.
Liczby szesnastkowe . . . . . . . . . .
9.1.2.
Ułamkowe
liczby dwójkowe . . . . . .
9.1.3.
Reprezentacja dwójkowa
znak-moduł
9.1.4.
Reprezentacja
uzupełnienia
do dwóch
9.1.5.
Reprezentacja z
przesunięciem
dwójkowym
9.1.6.
Precyzja i zakres dynamiki liczb dwójkowych
9.2.
Skutki
skończonej długości stałoprzecinkowego słowa
dwójkowego
9.3.
Błędy
kwantyzacji w przetwornikach
NC
9.3.1.
Przepełnienie
danych
9.3.2.
Obcięcie
. . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.3.3.
Zaokrąglanie
danych . . . . . . . . . . .
9.3.4.
Zmiennoprzecinkowe reprezentacje dwójkowe
9.4.
Zmiennoprzecinkowy zakres dynamiczny . . .
9.4.1.
Blokowa zmiennoprzecinkowa reprezentacja dwójkowa
9.5.
10.
SZTUCZKI CYFROWEGO PRZETWARZANIA
SYGNAŁÓW
Przesunięcie częstotliwości
bez
mnożenia
10.1.
10.2.
Szybka aproksymacja
modułu
wektora
10.2.1.
Algorytm
aMax
+
f3Min
. . . . .
Błędy przepełnienia
. . . . . .
10.2.2.
Błędy zaokrąglenia
. . . . . . .
10.2.3.
Sztuczki okienkowania danych
10.3.
Okienkowanie w dziedzinie
częstotliwości
10.3.1.
Minimalizacja
tłumienia
wprowadzanego przez okienkowanie
10.3.2.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin