Цифровая обработка сигналов (Оппенгейм А. В.)

Научная библиотека

Научная библиотека

Цифровая обработка сигналов (Оппенгейм А. В.)

Оппенгейм А. В., Шафер Р. В. Цифровая обработка сигналов: Пер. с англ / Под ред. С. Я. Шаца. — М.: Связь, 1979. — 416 с.

В книге достаточно полно систематически изложены математические основы цифровой обработки детерминированных и случайных сигналов методы анализа и синтеза цифровых фильтров идеи алгоритмов быстрого преобразования Фурье, а также преобразование Гильберта и обработка двумерных последовательностей; отдельная глава посвящена гомоморфной обработке сигналов

Книга предназначена для научных работников, занимающихся цифровой обработкой сигналов.

Оглавление

ПРЕДИСЛОВИЕ К РУССКОМУ ИЗДАНИЮ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Дискретные сигналы и системы
1.1. ДИСКРЕТНЫЕ СИГНАЛЫ (ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ)
1.2. ЛИНЕЙНЫЕ СИСТЕМЫ, ИНВАРИАНТНЫЕ К СДВИГУ
1.3. УСТОЙЧИВОСТЬ И ФИЗИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗУЕМОСТЬ
1.4. ЛИНЕЙНЫЕ РАЗНОСТНЫЕ УРАВНЕНИЯ С ПОСТОЯННЫМИ КОЭФФИЦИЕНТАМИ
1.5. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ДИСКРЕТНЫХ СИГНАЛОВ И СИСТЕМ В ЧАСТОТНОЙ ОБЛАСТИ
1.6. НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА СИММЕТРИИ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ
1.7. ДИСКРЕТИЗАЦИЯ СИГНАЛОВ С НЕПРЕРЫВНЫМ ВРЕМЕНЕМ
1.8. ДВУМЕРНЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ И СИСТЕМЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 2. z-преобразование
2.1. ПРЯМОЕ Z-ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
2.2. ОБРАТНОЕ Z-ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
2.3. ТЕОРЕМЫ О Z-ПРЕОБРАЗОВАНИИ. СВОЙСТВА Z-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
2.4. ПЕРЕДАТОЧНАЯ ФУНКЦИЯ
2.5. ДВУМЕРНОЕ Z-ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 3. Дискретное преобразование Фурье
3.1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ДИСКРЕТНЫМ РЯДОМ ФУРЬЕ
3.2. СВОЙСТВА ДИСКРЕТНЫХ РЯДОВ ФУРЬЕ
3.3. СВОЙСТВА ДРФ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
3.4. ВЫБОРКИ ИЗ Z-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
3.5. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ПО ФУРЬЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ КОНЕЧНОЙ ДЛИТЕЛЬНОСТИ — ДИСКРЕТНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ
3.6. СВОЙСТВА ДИСКРЕТНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ
3.7. ЛИНЕЙНАЯ СВЕРТКА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДИСКРЕТНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ
3.8. ДВУМЕРНОЕ ДИСКРЕТНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 4. Представление цифровых фильтров с помощью графов и матриц
4.1. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ЦЕПЕЙ С ПОМОЩЬЮ НАПРАВЛЕННОГО СИГНАЛЬНОГО ГРАФА
4.2. МАТРИЧНОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЦИФРОВЫХ ЦЕПЕЙ
4.3. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ПРИ ПОСТРОЕНИИ БИХ-СИСТЕМ
4.4. ОБРАЩЕННЫЕ ФОРМЫ
4.5. ОСНОВНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ СХЕМЫ ПРИ ПОСТРОЕНИИ КИХ-СИСТЕМ
4.5.2. КАСКАДНАЯ ФОРМА
4.5.3. СТРУКТУРЫ ДЛЯ ПОСТРОЕНИЯ КИХ-СИСТЕМ С ЛИНЕЙНОЙ ФАЗОВОЙ ХАРАКТЕРИСТИКОЙ
4.5.4. СТРУКТУРЫ С ЧАСТОТНОЙ ВЫБОРКОЙ
4.5.5. СТРУКТУРЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ФОРМУЛАХ ИНТЕРПОЛЯЦИОННЫХ ПОЛИНОМОВ
4.6. ЭФФЕКТЫ КВАНТОВАНИЯ ПАРАМЕТРА
4.6.1. ЭФФЕКТЫ КВАНТОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ В БИХ-СИСТЕМАХ
4.6.2. ЭФФЕКТЫ КВАНТОВАНИЯ ПАРАМЕТРОВ В КИХ-СИСТЕМАХ
4.7. ТЕОРЕМА ТЕЛЕДЖЕНА ДЛЯ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЯ
4.7.1. ВЗАИМНЫЕ И ВЗАИМООБРАТИМЫЕ ЦИФРОВЫЕ ЦЕПИ
4.7.2. ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ТЕОРЕМЫ ТРАНСПОЗИЦИИ
4.7.3. ФОРМУЛА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ЦЕПИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 5. Методы проектирования и расчета цифровых фильтров
5.1. РАСЧЕТ ЦИФРОВЫХ БИХ-ФИЛЬТРОВ ПО ДАННЫМ АНАЛОГОВЫХ ФИЛЬТРОВ
5.1.1. ИНВАРИАНТНОСТЬ ИМПУЛЬСНОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ
5.1.2. МЕТОДЫ РАСЧЕТОВ, ОСНОВАННЫЕ НА ЧИСЛЕННОМ РЕШЕНИИ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО УРАВНЕНИЯ
5.1.3. БИЛИНЕЙНОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ
5.2. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ФИЛЬТРОВ НА ОСНОВЕ АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ
5.2.2. ЦИФРОВЫЕ ФИЛЬТРЫ ЧЕБЫШЕВА
5.2.3. ЭЛЛИПТИЧЕСКИЕ ФИЛЬТРЫ
5.2.4. ЧАСТОТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ БИХ-ФИЛЬТРОВ НИЖНИХ ЧАСТОТ
5.3. МАШИННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВЫХ БИХ-ФИЛЬТРОВ
5.3.1. МИНИМИЗАЦИЯ СРЕДНЕКВАДРАТИЧЕСКОИ ОШИБКИ
5.3.2. КРИТЕРИЙ МИНИМИЗАЦИИ p-ошибки
5.3.3. РАСЧЕТ ОБРАТНОГО ФИЛЬТРА МЕТОДОМ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ
5.4. СВОЙСТВА ЦИФРОВЫХ КИХ-ФИЛЬТРОВ
5.5. РАСЧЕТ КИХ-ФИЛЬТРОВ ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ОКОН
5.6. МАШИННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ КИХ-ФИЛЬТРОВ
5.6.2. АППРОКСИМАЦИИ С РАВНОВЕЛИКИМИ ПУЛЬСАЦИЯМИ ДЛЯ КИХ-ФИЛЬТРОВ
5.7. СРАВНЕНИЕ ЦИФРОВЫХ БИХ- И КИХ-ФИЛЬТРОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 6. Вычисление дискретного преобразования Фурье
6.1. АЛГОРИТМ ГЕРЦЕЛЯ
6.2. АЛГОРИТМЫ БПФ С ПРОРЕЖИВАНИЕМ ПО ВРЕМЕНИ
6.2.1. ВЫЧИСЛЕНИЯ С ЗАМЕЩЕНИЕМ
6.2.2. ДРУГИЕ ФОРМЫ АЛГОРИТМОВ
6.3. АЛГОРИТМЫ БПФ С ПРОРЕЖИВАНИЕМ ПО ЧАСТОТЕ
6.3.1. ВЫЧИСЛЕНИЯ С ЗАМЕЩЕНИЕМ
6.3.2. ДРУГИЕ ФОРМЫ АЛГОРИТМОВ
6.4. АЛГОРИТМЫ БПФ ДЛЯ СОСТАВНОГО ЗНАЧЕНИЯ N
6.5. ОБЩИЕ ОСОБЕННОСТИ АЛГОРИТМОВ БПФ
6.5.3. МНОГОМЕРНОЕ БЫСТРОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ФУРЬЕ
6.6. АЛГОРИТМ ПРЕРЫВИСТОГО Z-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 7. Дискретное преобразование Гильберта
7.1. О ДОСТАТОЧНОСТИ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОЙ И МНИМОЙ ЧАСТЕЙ ПРЕОБРАЗОВАНИЙ ДЛЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИ РЕАЛИЗУЕМЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
7.2. УСЛОВИЕ МИНИМАЛЬНОСТИ ФАЗЫ
7.3. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ГИЛЬБЕРТА ДЛЯ ДПФ
7.4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ГИЛЬБЕРТА ДЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
7.4.1. СИНТЕЗ ГИЛЬБЕРТОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ
7.4.2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ УЗКОПОЛОСНЫХ СИГНАЛОВ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 8. Дискретные случайные сигналы
8.1. ДИСКРЕТНЫЙ СЛУЧАЙНЫЙ ПРОЦЕСС
8.1.1. ПРОЦЕСС БЕРНУЛЛИ
8.1.2. ОПИСАНИЯ СЛУЧАЙНОГО ПРОЦЕССА
8.2. СРЕДНИЕ ЗНАЧЕНИЯ
8.2.2. СРЕДНИЕ ПО ВРЕМЕНИ
8.3. СПЕКТРАЛЬНЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ СИГНАЛОВ С БЕСКОНЕЧНОЙ ЭНЕРГИЕЙ
8.3.1. СВОЙСТВА КОРРЕЛЯЦИОННОЙ И КОВАРИАЦИОННОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ
8.3.2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ С ПОМОЩЬЮ z-ПРЕОБРАЗОВАНИЯ
8.3.3. СПЕКТР МОЩНОСТИ
8.4. РЕАКЦИЯ ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ НА СЛУЧАЙНЫЕ СИГНАЛЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 9. Эффекты конечной разрядности регистров при цифровой обработке сигналов
9.1. ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЧИСЕЛ НА КВАНТОВАНИЕ
9.1.1. ДВОИЧНЫЕ ЧИСЛА С ФИКСИРОВАННОЙ И ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТЫМИ
9.1.2. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ЧИСЕЛ
9.1.3. ЭФФЕКТ УСЕЧЕНИЯ ИЛИ ОКРУГЛЕНИЯ
9.2. КВАНТОВАНИЕ ПРИ ДИСКРЕТИЗАЦИИ АНАЛОГОВЫХ СИГНАЛОВ
9.3. ЭФФЕКТЫ КОНЕЧНОЙ РАЗРЯДНОСТИ РЕГИСТРА ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЦИФРОВЫХ БИХ-ФИЛЬТРОВ
9.3.1. ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ НИЗКОГО УРОВНЯ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЦИФРОВЫХ ФИЛЬТРОВ С ФИКСИРОВАННОЙ ЗАПЯТОЙ
9.3.2. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КВАНТОВАНИЯ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЦИФРОВЫХ БИХ-ФИЛЬТРОВ С ФИКСИРОВАННОЙ ЗАПЯТОЙ
9.3.3. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КВАНТОВАНИЯ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЦИФРОВЫХ БИХ-ФИЛЬТРОВ С ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ
9.4. ЭФФЕКТЫ КОНЕЧНОЙ РАЗРЯДНОСТИ РЕГИСТРОВ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЦИФРОВЫХ КИХ-ФИЛЬТРОВ
9.4.2. СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТОВ КВАНТОВАНИЯ ПРИ ПОСТРОЕНИИ ЦИФРОВЫХ КИХ-ФИЛЬТРОВ С ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ
9.5. ЭФФЕКТЫ КОНЕЧНОЙ РАЗРЯДНОСТИ РЕГИСТРОВ ПРИ ВЫЧИСЛЕНИИ ДИСКРЕТНОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ФУРЬЕ
9.5.2. АНАЛИЗ ЭФФЕКТОВ КВАНТОВАНИЯ В АЛГОРИТМАХ БПФ С ФИКСИРОВАННОЙ ЗАПЯТОЙ
9.5.3. АНАЛИЗ ЭФФЕКТОВ КВАНТОВАНИЯ В АЛГОРИТМАХ БПФ С ПЛАВАЮЩЕЙ ЗАПЯТОЙ
9.5.4. ЭФФЕКТЫ КВАНТОВАНИЯ КОЭФФИЦИЕНТОВ В АЛГОРИТМАХ БПФ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 10. Гомоморфная обработка сигналов
10.2. МУЛЬТИПЛИКАТИВНЫЕ ГОМОМОРФНЫЕ СИСТЕМЫ
10.3. ГОМОМОРФНАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ
10.4. ГОМОМОРФНЫЕ СИСТЕМЫ ОТНОСИТЕЛЬНО СВЕРТКИ
10.5. СВОЙСТВА КОМПЛЕКСНОГО КЕПСТРА
10.5.2. МИНИМАЛЬНО- И МАКСИМАЛЬНО-ФАЗОВЫЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ
10.5.3. СЛУЧАЙ, КОГДА ПОЛЮСЫ И НУЛИ НАХОДЯТСЯ НА ЕДИНИЧНОЙ ОКРУЖНОСТИ
10.6. ЧИСЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ D
10.7. ПРИМЕНЕНИЕ ГОМОМОРФНОЙ РАЗВЕРТКИ
10.7.2. ДЕРЕВЕРБЕРАЦИЯ
10.7.3. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЗВУКОЗАПИСЕЙ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Глава 11. Оценка спектра мощности
11.1. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ТЕОРИИ ОЦЕНОК
11.2. ОЦЕНКИ АВТОКОВАРИАЦИИ
11.3. ПЕРИОДОГРАММА КАК ОЦЕНКА СПЕКТРА МОЩНОСТИ
11.3.2. ДИСПЕРСИЯ ПЕРИОДОГРАММЫ
11.3.3. ОБЩИЕ ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ ДИСПЕРСИИ
11.4. СГЛАЖЕННЫЕ ОЦЕНКИ СПЕКТРА
11.4.3. УСРЕДНЕНИЕ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПЕРИОДОГРАММ (МЕТОД УЭЛЧА)
11.5. ОЦЕНКА ВЗАИМНОЙ КОВАРИАЦИИ И ВЗАИМНОГО СПЕКТРА
11.6. ПРИМЕНЕНИЕ БПФ ПРИ ОЦЕНКЕ СПЕКТРА
11.6.1. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ БАРТЛЕТА И УЭЛЧА
11.6.2. ВЫЧИСЛЕНИЕ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ОЦЕНОК
11.6.3. ВЫЧИСЛЕНИЕ СГЛАЖЕННЫХ ОЦЕНОК СПЕКТРА
11.7. ПРИМЕРЫ ОЦЕНКИ СПЕКТРА