Айфичер Э., Джервис Б. Цифровая обработка сигналов, практический подход (2-е изд., 2004), страница 3

Цифровая КИХ-фильтрация 12.5.2. Цифровая БИХ-фильтрация 12.5.3. Расчет БПФ 12.5.4. Обработка при нескольких скоростях 12.5.5. Адаптивная фильтрация 12.6. Специализированная аппаратура ЦОС 12.6.1. Аппаратные цифровые фильтры 12.6.2. Аппаратные процессоры БПФ 12.7.

Резюме Приложение 12.А. Программы на языке ассемблера ТМ8320 для обработки сигналов в реальном времени и программа на языке С для двоичного БПФ с постоянной геометрией 13. Анализ эффектов конечной разрядности в системах ЦОС с фиксированной запятой 13.1. Вступление 13.2. Арифметика ЦОС 13.2.1. Арифметика с фиксированной запятой 13.2.2. Арифметика с плавающей запятой 13.3. Шум квантования АЦП и качество сигнала 13.4.

Эффекты конечной разрядности в цифровых БИХ-фильтрах 13.4.1. Влияние структуры фильтра на эффекты конечной разрядности 13.4.2. Ошибки квантования коэффициентов 13.4.3. Требования к длинам коэффициентов с точки зрения устойчивости и желаемой частотной характеристики 13.4.4. Ошибки переполнения при сложении 13.4.5.

Принципы масштабирования ?83 ?84 784 786 ?88 ?92 795 798 799 799 804 805 815 818 820 820 829 836 842 845 847 848 849 852 859 859 867 867 868 870 874 877 880 881 884 886 890 892 16 Содержание 13.4.6. Масштабирование при каскадной реализации 13.4.7. Масштабирование в параллельной реализации 13.4.8. Детектирование и предотвращение переполнения на выходе 13.4.9. Ошибки округления произведения в цифровых БИХ-фильтрах 13.4.10. Влияние ошибок квантования на производительность фильтра 13.4.11.

Шум округления в каскадных и параллельных реализациях 13.4.12. Влияние шума округления произведения в современных системах ЦОС 13.4.13. Схемы снижения шума округления 13.4.14. Определение практических значений коэффициентов обратной связи по ошибке 13.4.15. Граничный цикл вследствие ошибок округления произведений 13.4.16. Другие нелинейные явления 13.5. Эффекты конечной разрядности в алгоритмах БПФ 13.5.1. Ошибки округления в БПФ 13.5.2. Ошибки переполнения и масштабирование в БПФ 13.5.3. Квантование коэффициентов в БПФ 13.6. Резюме Приложения 13.А.

Программа анализа эффектов конечной разрядности для БИХ-фильтро 13.Б. Уравнения масштабных множителей 7,з 14. Приложения и разобранные примеры 14.1. Платы для демонстрации обработки сигналов в реальном времени 14.1.1. Основы 14.1.2. Целевая плата ТМВ320С10 14.1.3. Демонстрационный модуль для ЦОС реального времени 14.1.4.

Демонстрационные платы ТМВ320С54 и ОЯР56300 14.2. Приложения ЦОС 14.2.1. Детектирование сердцебиения плода во время родов 14.2.2. Адаптивное устранение окулярных артефактов с ЭКГ человека 14.2.3. Выравнивание цифровых аудиосигналов 14.3.

Модельные задачи 14.4. Вопросы по ЦОС для компьютерных тестов 14.5. Резюме Приложение 14.А. Модифицированный алгоритм ЦО-факторизации 895 896 898 898 900 904 909 910 916 921 922 923 923 926 927 928 933 933 933 935 935 935 936 937 938 939 939 948 964 967 975 983 986 986 Предисловие Цель книги На протяжении последних пяти лет цифровая обработка сигнала (ЙК1га1 з)дпа1 ргосезя)пй — ОБР, ЦОС) оказывает первостепенное и постоянно возрастающее влияние на такие ключевые технологические отрасли, как телекоммуникации, цифровое телевидение и средства информации, биомсдицина и цифровая звукозапись. Сегодня ЦОС является ядром множества видов новейших цифровых разработок н различных приложений в информационном обществе (например, цифровая мобильная связь, цифровые видеокамеры, телевидение и системы звукозаписи).

В современном мире от инженеров- электронщиков, программистов и связистов даже еще больше, чем во времена первого издания, ожидается и требуется умение работать с ЦОС. Теперь ЦОС вЂ” это основной предмет почти во всех курсах, посвященных технике связи, вычислительной и электронной технике. Второе издание книги стало более современным благодаря тому, что в пего вошли дополнительные темы, значение которых постоянно растет, и задачи, основанные на программном пакете МАТ1.АВ, а также благодаря наличию справочника-приложения и тчеЬ-страницы.

Эти дополнения появились как реакция на развитие программного обеспечения, расширение досгупа к информационным технологиям, достижения в области обработки сигнала и спрос читателей. В высших учебных заведениях все чаще пользуются материалами нз сети 1п1егпе1 и такими программными средствами обработки сигналов, как МАТ1.АВ. В частности, мы заметили постепенно возрастающий интерес у наших читателей к материалам, основанным на программном пакете МАТЕАВ. Данный язык высокого уровня позволяет осуществлять сложную обработку сигнала и немедленно выводить результат на экран с помощью относительно небольпюго числа команд. Можно получать удовольствие от обработки сигнала и решения задач, нс отвлекаясь на написание подробных программ.

Мы надеемся, что примсры из пакета МАТ1.АВ и упражнения, которые вы найдете в этой книге, помогут учащимся приобрести практические навыки и расширят возможности преподавателей. Целью второго издания, как и первого, было проложить мостик от теории к практике. Поэтому главные особенности книги, — освещение современных тем и предоставление практических примеров н приложений — сохранились. Как и в первом издании, 1В Предисловие практические примеры и цро1раммы черсдуются с теорией, чтобы мотивировать излагаемый материал и поддерживать заинтересованность студентов на высоком уровне для повышения эффективности обучения.

Многие главы были значительно переработаны и стали более современными и понятными. Увеличено число задач, предлагаемых в конце каждой главы для нроверки, закрепления и дополнения усвоенного материала. При нсрсработкс книги мы исходили из собствснпого опьпа и пожеланий читателей первого издания. Введены такие новые темы: выборка с запасом по частоте (очсгзашр11пд) и полосовая дискрстизация (Ьапдразз зашр1шя) для преобразования аналогового сигнала в цифровой, позволяющие воспользоваться преимуществами ЦОС; вейвлетные преобразования 1ткаче1е1 Ггапзбэгшз), которые применяются при описании и разрешении сигналов в частотной и временной областях; слепое обращение свертки сигнала (Ь11пг) з)япа1 дссопчо1цйоп) для идентификации входного сигнала по выходу нсизвеспюй системы; параметрическая оценка спектра для повышения разрешсния коротких сигналов и уменьшения количества ошибок; архитектура новых процессоров ЦОС и практические советы по снижению шума, возникающего в результате округления, в системах ЦОС с фиксированной запятой; комиыотсрцыс вопросы с различными вариантами ответов для улучшения контроля.

Многие примеры и упражнения, приведенные в книге, основаны на программном пакете МАТ1.АВ. Эта книга возникла на основе нашего многолетнего опыта преподавания практических специализированных курсов цо цифровой обработке сигнала студснтам Плимутского университета и университета Шеффилда Халлама (БЬейе1д На11аш Пшчегз1гу) и специалистам по применению этих знаний на производстве. Оказалось, что многие из существующих учебников либо слишком элементарны, либо слишком теоретичны для применения в прикладной области. Большинство читателей из собственного опыта знают, насколько глубока пропасть между изучением теоретических основ любого предмета и реальным их воплощением. Поэтому возникло решение написать книгу, которую, как мы надеемся, ноймут и оценит студс~ггы, и которая номожст им справиться с практическими заданиями и дипломными проектами по цифровой обработкс сигнала.

Также мы надеемся, что много полезной информации почерпнут из этой книги и студенты более высокого уровня, и практикующие инженеры, и ученые. При написании книги источником вдохновсния служила такжс паша собственная исследовательская работа по прикладной цифровой обработке, которая велась на протяжении последних 25 лет, определяя практические вопросы для обсуждения. Скорее всего, в обозримом будущем интерес к цифровой обработке сигнала будет расти, а сс развитис, как с промышленной, так и с акадсмичсской точки зрения, будет продолжаться. Существование огромного количсства процессоров для цифровой обработки сигналов свидетельствует о большом коммерческом значении ЦОС. Больше всего привлекает то, что цифровая обработка сигналов, позволяющая достичь высокой точности и идеальной воспроизводимости, по своей внутрсннсй гибкости сравнима с аналоговой обработкой сигналов.

На производстве многим инженерам все еще нс хватает необходимых знаний и опыта работы, чтобы использовать безмерные возможности очень мокиных процессоров цифровой обработки сигнююв, доц1угшых на сего- Предисловие дняшний дсць. Эта книга даст практические указания и цоможст инжспсрам научиться с помощью таких средств проектировать и разрабатывать практические системы ЦОС.

С теоретической точки зрения ЦОС обычно считают одним из математических предметов электротехнического курса, но, исходя из нашего опыта преподавания, мы свели математические выкладки до того минимума, который посчитали важным, полезным и и»тсресным; кроме это>о, мы выделили вопросы, вызывающие определенныс цроблемы. Как показывает опыт, студенты учатся лучше, если знают о практической востребованности предмета. И хотя теоретические сведения, без сомнения, важны, мы считаем, что выпускники должны также владсгь практическими знаниями и умениями. Эта книга была написана именно исходя из таких соображений. Наша книга не является исчерпывающей работой по ЦОС, но в ней рассматривается большинство аспектов предмета, встречакнцихся в курсах электротехники, электроники и техники связи.