Ebook: Теоретические основы цифровой обработки сигналов

М.: Радио и связь, 2004. — 344 с.: ил. — ISBN 5-256-01716-0.С позиций временного и частотного подходов излагаются вопросы теории цифровой обработки сигналов. Рассматриваются классификация, характеристики и структурные схемы, а также шумовые модели цифровых фильтров (вещественных и комплексных, скалярных и векторных). Разработана методика анализа шумов квантования векторных цифровых фильтров. Рассматриваются алгоритмы нелинейной цифровой обработки сигналов в системах связи на основе метода комплексной огибающей, а также методы построения цифровых моделей аналоговых систем.Книга предназначена для специалистов, занимающихся проектированием систем цифровой обработки сигналов и цифровым моделированием технических систем, а также для студентов и аспирантов радиотехнических специальностей вузов.Предисловие.
Список используемых сокращений.
Список основных обозначений.
Введение.
Математическое описание дискретных сигналов
Аналоговые, дискретные и цифровые сигналы.
Z-преобразование.
Свойства Z-преобразования.
Применение Z-преобразования для решения линейных разностных уравнений.
Модифицированное Z-преобразование.
Преобразование Фурье решетчатой функции.
Дискретное преобразование Фурье.
Краткие итоги.
Алгоритмы цифровой фильтрации
Алгоритм линейной цифровой фильтрации.
Классификация цифровых фильтров.
Краткие итоги.
Характеристики одномерных стационарных линейных цифровых фильтров
Импульсная характеристика.
Передаточная функция.
Комплексная частотная характеристика.
Амплитудно-частотная и фазочастотная характеристики.
Минимально-фазовые и неминимально-фазовые цифровые фильтры.
Нерекурсивные цифровые фильтры.
Устойчивость цифровых фильтров.
Краткие итоги.
Структурные схемы одномерных стационарных линейных цифровых фильтров
Структурная схема нерекурсивного цифрового фильтра.
Структурная схема рекурсивного цифрового фильтра при прямой форме реализации.
Структурная схема рекурсивного цифрового фильтра при канонической форме реализации.
Способы соединения блоков цифрового фильтра.
Структурные схемы комплексных цифровых фильтров.
Структурные схемы векторных цифровых фильтров.
Краткие итоги.
Нерекурсивные одномерные скалярные стационарные цифровые фильтры с линейными фазочастотными характеристиками
Условия линейности фазочастотных характеристик нерекурсивных цифровых фильтров.
Фильтр вида 1
Фильтр вида 2
Фильтр вида 3
Фильтр вида 4
Расположение нулей передаточной функции цифрового фильтра с линейной фазочастотной характеристикой.
Краткие итоги.
Цифровая обработка сигналов в частотной области
Общий подход к обработке сигналов на основе дискретного преобразования Фурье.
Свойства дискретного преобразования Фурье.
Свертки решетчатых функций.
Обратное дискретное преобразование Фурье.
Быстрое преобразование Фурье с прореживанием по времени.
Быстрое преобразование Фурье с прореживанием по частоте.
Алгоритмы быстрого преобразования Фурье для N ≠ 2ⁿ/
Краткие итоги.
Алгоритмы цифрового моделирования аналоговых систем
Математическое описание цифровых моделей линейных аналоговых систем.
Алгоритмы дискретной свертки.
Рекуррентные алгоритмы моделирования аналоговых линейных динамических систем.
Дискретная аппроксимация на основе Z-преобразования.
Дискретная аппроксимация на основе формул численного интегрирования (метод Быкова).
Методы, основанные на преобразовании структурной схемы.
Особенности цифрового моделирования нелинейных аналоговых систем.
Краткие итоги.
Нелинейные алгоритмы цифровой обработки сигналов на основе метода комплексных огибающих
Метод комплексных огибающих.
Спектры дискретизированных полосовых сигналов.
Формирование квадратурных компонент комплексной огибающей.
Модель системы связи с квадратурной модуляцией.
Цифровые модели нелинейных преобразований полосовых сигналов в радиоприемных и радиопередающих устройствах.
Краткие итоги.
Линейные алгоритмы цифровой обработки полосовых сигналов по методу комплексных огибающих
Модели линейных полосовых систем на основе свертки.
Метод укороченных передаточных функций.
Модели линейных полосовых систем на основе рекуррентных алгоритмов.
Краткие итоги.
Модели процессов квантования сигналов в цифровых фильтрах
Эффекты квантования в цифровых фильтрах.
Кодирование чисел в двоичной системе счисления.
Квантование коэффициентов цифрового фильтра.
Модели аналого-цифрового преобразования сигналов.
Модель квантования результатов арифметических операций.
Линейная шумовая модель рекурсивного цифрового фильтра при прямой форме реализации.
Линейная шумовая модель рекурсивного цифрового фильтра при канонической форме реализации.
Обобщенная линейная шумовая модель цифрового фильтра (схема Джексона).
Передаточные функции схемы Джексона при различных соединениях блоков цифрового фильтра.
Краткие итоги.
Методы оценки шумов квантования на выходе цифрового фильтра
Методы анализа линейных дискретных систем при детерминированных и случайных воздействиях.
Детерминированные оценки шумов квантования на выходе цифрового фильтра.
Вероятностные оценки шумов квантования на выходе цифрового фильтра.
Сравнение шумовых характеристик рекурсивных цифровых фильтров при прямой и канонической формах реализации.
Оценка максимального уровня сигналов в цифровом фильтре.
Устойчивость цифровых фильтров с учетом ограниченной разрядности операционных устройств.
Масштабирование сигналов в цифровых фильтрах.
Расстановка блоков в цифровых фильтрах каскадной структуры.
Шумы квантования в векторных цифровых фильтрах простой структуры.
Шумы квантования в векторных цифровых фильтрах сложной структуры.
Краткие итоги.
Заключение
Литература