Cyfrowe przetwarzanie sygnałów
Metody algorytmy zastosowania
Napisana przez Daga Stranneby książka o DSP ma duże walory dydaktyczne i praktyczne.
Autor położył główny nacisk na wyjaśnienie zasad i zastosowań DSP przy minimalnym
korzystaniu z aparatu matematycznego.
W jednym tomie ujęto szeroką tematykę systemów cyfrowego przetwarzania sygnałów
- przetworniki a/c i c/a, filtry adaptacyjne, estymację widm, sieci neuronowe, filtry
Kalmana, logikę rozmytą, kompresję danych, korekcję błędów i algorytmy DSP.
Książka może służyć jako podręcznik lub uzupełnienie innych opracowań do
nauczania przedmiotu obejmującego zagadnienia cyfrowego przetwarzania sygnałów dla
studentów wyższych uczelni technicznych. Doskonale nadaje się też dla słuchaczy kursów
podyplomowych i osób profesjonalnie zajmujących się cyfrowym przetwarzaniem sygnałów.
Przedmowa . 8
1. Wstęp 9
1.1. Tło historyczne .10
1.1.1. Pomiary i analiza .11
1.1.2. Telekomunikacja 11
1.1.3. Technika audio i telewizja .12
1.1.4. Technika samochodowa .12
1.2. Podstawy cyfrowego przetwarzania sygnałów 13
1.2.1. Sygnały ciągłe i dyskretne .13
1.2.2. Próbkowanie i odtwarzanie 13
1.2.3. Kwantyzacja .17
1.2.4. Modele przetwarzania ciągów dyskretnych w czasie .18
1.2.5. Filtr nierekursywny 24
1.2.6. Filtr rekursywny .25
1.2.7. Filtr kratowy .27
2. Interfejs analogowo-cyfrowy 29
2.1. Informacje ogólne 30
2.1.1. Wprowadzenie 30
2.1.2. Kodowanie i modulacja .30
2.1.3. Reprezentacja liczb i systemy kompanderowe 33
2.2. Przetwarzanie cyfrowo-analogowe 36
2.2.1. Mnożące przetworniki c/a 37
2.2.2. Całkujące przetworniki cyfrowo-analogowe .41
2.2.3. Przetworniki c/a typu sigma-delta .43
2.2.4. Układ próbkująco-pamiętający i filtry odtwarzające 45
2.3. Przetwarzanie analogowo-cyfrowe 47
2.3.1. Filtry antyaliasingowe i układy próbkująco-pamiętające 48
2.3.2. Przetworniki analogowo-cyfrowe typu flash .50
2.3.3. Przetworniki a/c z kompensacją wagową 51
2.3.4. Zliczające przetworniki a/c 52
2.3.5. Integracyjne przetworniki a/c 53
2.3.6. Dither 55
2.3.7. Przetworniki a/c typu sigma-delta .55
3. Adaptacyjne systemy cyfrowe 59
3.1. Wprowadzenie 60
3.1.1. Struktura systemu .60
3.2. Procesor i funkcja wykonawcza 62
3.2.1. Adaptacyjny liniowy sumator ważony 62
3.2.2. Funkcja wykonawcza .63
3.3. Algorytmy adaptacyjne 67
3.3.1. Metoda najszybszego spadku .67
3.3.2. Metoda Newtona 69
3.3.3. Algorytm LMS .69
3.4. Zastosowania 70
3.4.1. Adaptacyjne tłumienie szumu 70
3.4.2. Korektory .72
3.4.3. Adaptacyjne formowanie wiązki .76
4. Zastosowania nieliniowe . 81
4.1. Informacje ogólne 82
4.2. Filtry medianowe .82
4.2.1. Wiadomości podstawowe .82
4.2.2. Dekompozycja progowa 83
4.2.3. Działanie 84
4.2.4. Zastosowania 86
4.3. Sztuczne sieci neuronowe 86
4.3.1. Wprowadzenie 86
4.3.2. Modele 86
4.3.3. Trochę historii 87
4.3.4. Sieci ze sprzężeniem w przód .89
4.3.4.1. Węzły 90
4.3.4.2. Topologia sieci .91
4.3.4.3. Trenowanie i adaptacja 94
4.3.4.4. Zastosowania 98
4.3.5. Sieci ze sprzężeniem zwrotnym 99
4.3.5.1. Węzły 100
4.3.5.2. Topologia sieci .101
4.3.5.3. Minimum lokalne i globalne 102
4.3.5.4. Zastosowania 103
4.4. Logika rozmyta 103
4.4.1. Informacje ogólne 103
4.4.2. Funkcje przynależności 104
4.4.3. Zasady logiki rozmytej i wnioskowanie rozmyte .105
4.4.4. Defuzyfikacja .109
4.4.5. Zastosowania 111
5. Analiza widmowa i modulacja . 113
5.1. DFT i FFT 114
5.2. Analiza widmowa 117
5.2.1. Metody DFT i FFT 117
5.2.2. Zastosowanie funkcji autokorelacji .119
5.2.3. Uśrednianie periodogramów 121
5.2.4. Parametryczna analiza widmowa .122
5.2.5. Analiza falkowa .126
5.3. Modulacja zespolona 128
5.3.1. Zespolona reprezentacja sygnałów wąskopasmowych 129
5.3.2. Przekształcenie Hilberta .131
6. Wprowadzenie do filtrów Kalmana 133
6.1. Podejście intuicyjne .134
6.1.1. Estymacja rekurencyjna metodą najmniejszych kwadratów .134
6.1.2. Pseudoodwrotność 138
6.2. Filtr Kalmana .139
6.2.1. Model sygnału 139
6.2.2. Filtr .141
6.2.3. Właściwości filtru Kalmana .148
6.2.4. Zastosowania 149
7. Kompresja danych . 151
7.1. Podstawowe wiadomości z teorii informacji .152
7.1.1. Notka historyczna 152
7.1.2. Informacja i entropia 152
7.2. Kodowanie źródła 156
7.2.1. Algorytm Huffmana .157
7.2.2. Modulacja delta (DM), ADM i CSVD 160
7.2.3. DPCM i ADPCM .162
7.2.4. Kodowanie mowy, APC i SBC .164
7.2.5. Wokodery i LPC 166
7.2.6. Kodowanie obrazów, JPEG i MPEG .170
7.2.7. Algorytm Lempela-Ziva 173
8. Kody korekcji błędów . 177
8.1. Kodowanie kanału .178
8.1.1. Model kanału .178
8.1.2. Przepustowość kanału 182
8.2. Kody korekcji błędów 184
8.2.1. Odległość Hamminga i korekcja błędów 184
8.2.2. Liniowe kody blokowe 187
8.2.3. Kody cykliczne i kody BCH .191
8.2.4. Kody splotowe .197
8.2.5. Dekodowanie Viterbiego 198
8.2.6. Przeplot 202
9. Cyfrowe procesory sygnałowe 205
9.1. Rozważania o systemie 206
9.1.1. Zastosowania i wymagania 206
9.1.2. Realizacje sprzętowe 208
9.2. DSP a mikroprocesory konwencjonalne 212
9.2.1. Mikroprocesory konwencjonalne .212
9.2.1.1. Architektura 212
9.2.1.2. Zestaw instrukcji 213
9.2.1.3. Interfejs 214
9.2.2. Cyfrowe procesory sygnałowe .214
9.2.2.1. Architektura 214
9.2.2.2. Zestaw instrukcji 216
9.2.2.3. Interfejs 216
9.3. Programowanie DSP 217
9.3.1. Tworzenie oprogramowania .217
9.3.2. Języki programowania DSP .219
9.3.3. Struktura programu 220
9.3.4. Arytmetyka .221
9.3.5. Struktury danych i tryby adresowania .223
9.4. Przykłady realizacji 226
9.4.1. Filtr SOI .226
9.4.2. Filtr NOI .233
9.5. Dokąd zmierza DSP? .236
Literatura . 237
Wykaz skrótów angielskich 240
Skorowidz . 247
256 stron, Format: 17.0x24.5cm, oprawa twarda
