Основы цифровой обработки сигналов


1.           ДИСКРЕТНЫЕ СИГНАЛЫ


1.1.       Модели дискретных сигналов


1.1.3.    Спектральная плотность модулированной импульсной последовательности


1.1.4.    Восстановление непрерывного сигнала по модулированной импульсной последовательности


1.1.5.    Определение спектра аналогового сигнала по совокупности отсчётов


1.2.       Дискретизация периодических сигналов


1.2.1.    Дискретное преобразование Фурье


1.2.2.    Восстановление исходного сигнала по ДПФ


1.2.3.    Обратное дискретное преобразование Фурье


1.2.4.    Дискретная свёртка


1.3.       Алгоритмы быстрого преобразования Фурье


1.3.1.         Общие сведения о ДПФ


1.3.2.    Введение в быстрое преобразование Фурье


1.3.3.    Математическая теория БПФ. Алгоритм БПФ с прореживанием по времени


1.3.4.    Свойства алгоритма БПФ с основанием 2 и прореживанием по времени


1.3.5.    Алгоритм БПФ с прореживанием по частоте


1.3.6.    Вычисление обратного ДПФ с помощью алгоритма прямого ДПФ


1.3.7.    Условные обозначения для БПФ


1.3.8.    Расширение спектра анализируемого сигнала и взвешивание с использованием оконной функции


1.4.       Теория z-преобразования


2.           ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ


2.1.       Типовая структура дискретной системы


2.2.       Дискретизация аналоговых сигналов по времени


2.3.       Фильтры для устранения эффекта наложения спектров (антиалайзинговые фильтры)


2.4.       Квантование сигналов в дискретных системах


2.5.       Программное обеспечение дискретных систем


2.5.1.    Представление данных в дискретных системах


2.5.2.    Двоичные числа с фиксированной запятой (целые числа)


2.5.3.    Плавающая запятая (вещественные числа)


3.           ЦИФРОВЫЕ ФИЛЬТРЫ


3.1.       Введение в фифровую фильтрацию


3.2.       Общая теория цифровых фильтров


3.2.1.    Алгоритм линейной цифровой фильтрации


3.2.2.    Дискретные гармонические последовательности


3.2.3.    Частотный коэффициент передачи ЦФ


3.2.4.    Системная функция ЦФ


3.3.       Фильтры с конечной импульсной характеристикой


3.3.1.    Структурная схема


3.3.2.    Импульсная и Частотная характеристики


3.3.3.    Фильтр скользящего среднего


3.3.4.    Фильтр с конечной импульсной характеристикой порядка N


3.3.5.    Программная реализация КИХ-фильтра на процессоре DSP с использованием циклических буферов


3.4.       Фильтры с бесконечной импульсной характеристикой


3.4.1.    Системная функция рекурсивного ЦФ


3.4.2.    Структурные схемы рекурсивных ЦФ


3.4.3     Устойчивость рекурсивных ЦФ


3.4.4.    Критерий устойчивости рекурсивного ЦФ


3.4.5.    Импульсная характеристика рекурсивного ЦФ


3.5.       Фильтры с изменяемой частотой дискретизации


3.6.       Синтез линейных цифровых фильтров


3.6.1.    Проектирование нерекурсивных цифровых фильтров


3.6.2.    Проектирование КИХ-фильтра по методу sin(x)/x со взвешиванием


3.6.3.    Проектирование КИХ-фильтра по методу рядов Фурье со взвешиванием


3.6.4.    Проектирование КИХ-фильтра по методу частотной дискретизации


3.6.5.    Методы проектирования рекурсивных фильтров


3.6.6.    Метод инвариантных импульсных характеристик


3.6.7.    Синтез ЦФ на основе дискретизации дифференциального уравнения аналоговой цепи


3.6.8.    Метод инвариантных частотных характеристик


3.6.9.    Сравнение трансверсальных и рекурсивных ЦФ


3.6.10.  Влияние квантования сигнала на работу цифрового фильтра


3.7.       Эффект Гиббса


3.7.1.    Сущность эффекта Гиббса


3.7.2.    Параметры эффекта Гиббса


3.7.3.    Практический случай проявления эффекта Гиббса


3.8.       Методы генерации псевдослучайных чисел


4.           ВВЕДЕНИЕ В ТЕОРИЮ ОБРАБОТКИ ИЗОБРАЖЕНИЙ


4.1.       Представление непрерывных изображений


4.1.2.    Двумерные системы


4.1.3.    Сингулярные операторы


4.1.4.    Линейные операторы


4.1.5.    Дифференциальные операторы


4.2.       Двумерное преобразование Фурье


4.3.       Дискретизация и восстановление непрерывных изображений


4.4.       Реальные системы восстановления изображений


4.4.1.    Способы воспроизведения изображений


4.4.2.    Интерполяционные функции


4.4.3.    Влияние неидеальности восстанавливающих фильтров


4.5.       Двумерное дискретное преобразование Фурье


4.6.       Простейшие способы обработки изображений в пространственном домене


4.6.1.    Подавление шумов


4.6.2.    Подчеркивание границ


4.6.3.    Медианная фильтрация


5.           АППАРАТУРА ЦИФРОВЫХ СИГНАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОРОВ


5.1.       Микроконтроллеры, микропроцессоры и цифровые процессоры обработки сигналов (DSP)


5.2.       Требования, предъявляемые к цифровым процессорам обработки сигналов


5.3.       Ядро 16-разрядных DSP с фиксированной точкой семейства ADSP-21xx


5.3.1     Шины


5.3.2.    Вычислительные блоки (АЛУ, МАС, регистр сдвига)


5.3.3.    Адресные генераторы и устройство управления последовательностью выполнения команд


5.4.       Встроенные периферийные устройства процессоров семейства ADSP-21xx


5.5.       Сравнение арифметики с плавающей и фиксированной точкой


5.6.       Цифровые сигнальные процессоры с плавающей точкой SHARC® компании Analog Devices


5.6.1.    Основные характеристики Цифровых сигнальных процессоров с плавающей точкой


5.6.2.    Архитектура ядра процессора семейства ADSP-2116x, построенного по принципу «одна инструкция – двойной набор данных»