English version

• polskie
podział tematyczny
 
• anglojęzyczne
podział tematyczny
 
Newsletter:

• Zamów informacje o nowościach z wybranego tematu
 
Informacje:

• o księgarni

• koszty wysyłki

• kontakt

• Cookies na stronie

Sygnały cyfrowe

Podstawy kodowania i przetwarzania

Książka jest przeznaczona dla studentów informatyki i kierunków pokrewnych, zwłaszcza specjalizujących się w zakresie kodowania i przetwarzania danych multimedialnych.

Jest to wykład konsekwentnie zaznajamiający czytelnika z głównymi pojęciami i ideami wyprowadzenia formuł i liczne przykłady obliczeniowe.

ROZDZIAŁ I
SYGNAŁY CYFROWE
1. Pojęcia wstępne
Wiadomości, informacje, dane, sygnały. Sygnał jako nośnik informacji. Sygnał jako funkcja. Sygnał analogowy. Sygnał cyfrowy
2. Próbkowanie
Sygnały okresowe. Trygonometryczny szereg Fouriera. Częstotliwość Nyquista
3. Kwantyzacja
4. Zapis binarny liczb
Pozycyjny system liczbowy. Binarny kod znak-moduł. Kod uzupełnieniowy. Kod uzupełnień do dwóch. Zapis stałoprzecinkowy. Błędy zaokrągleń. Zapis zmiennoprzecinkowy
5. Modulacja impulsowo-kodowa
Modulacja. Modulacja ciągła. Modulacja impulsowa. Modulacja PCM. Modulacja DPCM. Kodowanie sygnału mowy
6. Przykład standardu plików audio
Format WAVE. Kwantyzacja logarytmiczna

ROZDZIAŁ II
METODY CZĘSTOTLIWOŚCIOWE PRZETWARZANIA SYGNAŁÓW
7. Dyskretny sygnał sinusoidalny
Próbkowanie sygnału. Próbkowanie sygnału sinusoidalnego. Rozróżnianie sygnałów sinusoidalnych po próbkowaniu
8. Dyskretne przekształcenie Fouriera
Widmo sygnału czasu ciągłego. Widmo próbek sygnału. Dyskretny szereg Fouriera. Interpretacja częstotliwościowa dyskretnego szeregu Fouriera. Minimalna liczba próbek. Dyskretne przekształcenie Fouriera. Macierzowy zapis dyskretnego przekształcenia Fouriera
9. Metody częstotliwościowe konwersji częstotliwości próbkowania
Zwiększanie częstotliwości okresu próbkowania. Zmniejszanie częstotliwości próbkowania. Nadpróbkowanie. Decymacja. Zmiana liczby próbek ze współczynnikiem ułamkowym
10. Widmo sygnału po konwersji
Widmo sygnału PAM. Widmo sygnału PCM
11. Spektrogram
Skutki okresowego przedłużania. Analiza czasowo-częstotliwościowa
12. Kodowanie perceptualne sygnału audio
Słyszalność, miara głośności. Sygnał mowy. Sygnał audio. Modele psychoakustyczne

ROZDZIAŁ III
FILTRACJA LINIOWA
13. Układy liniowe z czasem dyskretnym
Odpowiedź impulsowa. Odpowiedź na dowolne wymuszenie. Splot
14. Transmitancja widmowa
Odpowiedź na wymuszenie sinusoidalne. Charakterystyki częstotliwościowe. Odpowiedź na dowolne wymuszenie okresowe
15. Przekształcenie Z
Transformata Z. Związek transformaty Z i dyskretnej transformaty Fouriera. Transformata Z splotu
16. Filtry FIR i filtry IIR
Transmitancja Z. Element opóźniający. Filtry FIR. Filtry IIR.
17. Zastosowanie DFT do realizacji filtrów FIR
Odpowiedź filtru FIR na sygnał wejściowy o skończonej długości. Zastosowanie DFT do obliczania splotu ciągów o skończonych długościach. Metoda sumowania z nakładaniem.
18. Splot kołowy
Mnożenie współczynników DFT dwóch sygnałów o tej samej długości. Splot kołowy. DFT splotu kołowego. Splot kołowy a splot liniowy
19. Liniowa charakterystyka fazowa filtru cyfrowego
Pulsacja znormalizowana. Przesunięcie fazowe a opóźnienie sygnału sinusoidalnego. Liniowa charakterystyka fazowa
20. Charakterystyka częstotliwościowa zerofazowa
Kiedy charakterystyka fazowa filtru FIR jest liniowa?. Obliczenia dla N parzystego. Charakterystyka częstotliwościowa zerofazowa. Obliczenia dla N nieparzystego
21. Filtr FIR dolnoprzepustowy
Idealny filtr dolnoprzepustowy. Postać ogólna charakterystyki zerofazowej. Idealna charakterystyka zerofazowa filtru dolnoprzepustowego. Odpowiedź impulsowa filtru dolnoprzepustowego
22. Zastosowanie okien czasowych
Zastosowanie idealnej odpowiedzi impulsowej filtru dolnoprzepustowego. Funkcja okna prostokątnego. Zastosowanie funkcji okna nieprostokątnego

ROZDZIAŁ IV
ZESTAWY FILTRÓW
23. Filtry pasmowe
Przesuwanie charakterystyki częstotliwościowej. Filtr obliczający średnią ruchomą i filtr obliczający różnicę ruchomą. Przekształcenie DFT jako zestaw filtrów
24. Dwukanałowy zestaw filtrów
Filtr dolnoprzepustowy i filtr górnoprzepustowy. Filtry lustrzane. Układ analizy sygnału, układ syntezy sygnału, warunek perfekcyjnej rekonstrukcji. Filtry dwumianowe. Przykład rekonstrukcji dla zestawu filtrów lustrzanych
25. Dwukanałowy zestaw filtrów z decymacja próbek
Zastosowanie decymatorów i ekspanderów. Transformata Z sygnału zrekonstruowanego. Warunek perfekcyjnej rekonstrukcji. Przykład zestawu filtrów lustrzanych. Przykład zastosowania zasady alternatingflip.
26. Struktura polifazowa filtru
Przetwarzania równoległe. Równoległe przetwarzanie M strumieni. Równoważność Nobble‘a pierwszego rodzaju. Równoważność Nobble‘a drugiego rodzaju. Rozdzielanie filtrowanego sygnału na dwie fazy. Polifazowa struktura filtru analizy. Przykład polifazowej struktury filtru analizy dla maksymalnej liczby faz. Przykład filtru syntezy dla maksymalnej liczby faz.
27. Zestaw filtrów o strukturze polifazowej
Przykład zestawu filtrów pasmowych o strukturze polifazowej. Przykład wyznaczania zestawu filtrów o strukturze polifazowej spełniającego warunek perfekcyjnej rekonstrukcji. Warunek wystarczający perfekcyjnej rekonstrukcji w ogólnym przypadku. Przykład wyznaczania zestawu filtrów o strukturze polifazowej spełniającego warunek wystarczający perfekcyjnej rekonstrukcji. Przykład zestawu filtrów o strukturze polifazowej w przypadku maksymalnej liczby faz. Warunek perfekcyjnej rekonstrukcji w przypadku maksymalnej liczby faz
28. Zestaw filtrów ortogonalnych
Implementacja analizy i syntezy w przypadku maksymalnej liczby faz. Filtry biortogonalne. Macierze unitarne. Filtry ortogonalne. Wykorzystanie transformaty DFT jako zestawu filtrów ortogonalnych. Macierze polifazowe zestawu filtrów. Macierze paraunitarne. Zasada alternatingflip. Przykład kaskady filtrów. Struktura kratowa zestawu filtrów
29. Zestaw filtrów z modulacją zespoloną
Przesuwanie charakterystyki częstotliwościowej jako modulacja filtru prototypowego. Struktura polifazowa zestawu modulowanych filtrów analizy. Zestaw filtrów DFT. Warunek perfekcyjnej rekonstrukcji dla zestawu filtrów DFT
30. Zestaw filtrów analizy z modulacją rzeczywistą
Modulacja zespolona a modulacja rzeczywista. Jak zmienia się widmo sygnału na skutek modulacji kosinusowej?. Zestaw filtrów analizy uzyskiwany w wyniku modulacji kosinusowej. Modyfikacje modulacji kosinusowej. Implementacja polifazowa zestawu filtrów analizy. Modyfikacja implementacji polifazowej zestawu filtrów analizy

ROZDZIAŁ V
ANALIZA WIELOROZDZIELCZA
31. Aproksymacja, kombinacje liniowe, podprzestrzenie
Trygonometryczny szereg Fouriera Z. Uogólniony szereg Fouriera. Funkcje Haara. Skalowanie czasu. Przesunięcie wzdłuż osi czasu. Indeksowanie podprzestrzeni
32. Funkcja skalująca
Postulaty aproksymacji wielorozdzielczej. Baza podprzestrzeni jako ciąg przesuniętych impulsów. Funkcja skalująca. Przykład aproksymacji funkcjami schodkowymi. Równanie skalujące. Problemy rozwiązywania równania skalującego. Zmniejszanie rozdzielczości sygnału. Zmniejszanie rozdzielczości sygnału a filtracja dolnopasmowa
33. Bazy falkowe
Problem zwiększania rozdzielczości. Falki. Ciąg falek jako baza przestrzeni sygnałów o ograniczonej energii. Równanie falkowe. Zasada alternatingflip
34. Kodowanie piramidalne
Przybliżenia sygnału. Analiza sygnału. Synteza sygnału. Algorytm Mallata. Kodowanie piramidalne
35. Aproksymacja wielorozdzielcza Shannona
Transformata Fouriera sygnału czasu dyskretnego. Transformata Fouriera sygnału czasu ciągłego. Własności widma funkcji skalującej. Funkcja skalująca Shannona. Równanie skalujące w dziedzinie częstotliwości. Właściwość widma ciągu współczynników równania skalującego. Właściwość widma ciągu współczynników równania falkowego. Falka Shannona
36. Filtry Daubechies
Warunek równomiernego przenoszenia częstotliwości przez zestaw dwóch filtrów. Zestaw dwóch filtrów bazujący na filtrach dwumianowych. Warunek równomiernego przenoszenia częstotliwości przez zestaw bazujący na filtrach dwumianowych. Równanie Daubechies. Przykład wprowadzający. Algorytm obliczenia transmitancji R(z). Przykład dlap=2. Przykład dla p=3
37. Falki Daubechies
Warunek ortogonalności bazy falkowej. Związek między warunkiem ortogonalności dla falki i warunkiem ortogonalności dla funkcji skalującej. Postulat znikania pierwszych momentów falki. Właściwości widma ciągu współczynników równania skalującego. Falki Daubechies a filtry Daubechies. Obliczenie wartości funkcji skalującej dla argumentu całkowitego. Wektorowa postać równania skalującego. Normalizacja funkcji skalującej

LITERATURA

302 strony, Format: 17.0x23.5cm, oprawa miękka