注冊 | 登錄讀書好,好讀書,讀好書!
讀書網(wǎng)-DuShu.com
當前位置: 首頁出版圖書科學技術(shù)工業(yè)技術(shù)自動化技術(shù)、計算技術(shù)數(shù)字信號處理實踐方法(第二版·英文版)

數(shù)字信號處理實踐方法(第二版·英文版)

數(shù)字信號處理實踐方法(第二版·英文版)

定 價:¥89.00

作 者: (英)Emmanuel C.Ifeachor,(英)Barrie W.Jervis著
出版社: 電子工業(yè)出版社
叢編項:
標 簽: 計算機網(wǎng)絡通信/IP技術(shù)

ISBN: 9787505389281 出版時間: 2003-08-01 包裝: 簡裝本
開本: 24cm 頁數(shù): 964 字數(shù):  

內(nèi)容簡介

  本書是《數(shù)字信號處理實踐方法》一書的第二版,除了修正原有內(nèi)容之外,還增加了許多對工程應用日顯重要的新內(nèi)容。作者將理論與工程的應用緊密結(jié)合,根據(jù)實際工程應用和具體實例來講解數(shù)字信號處理領(lǐng)域內(nèi)的基本概念。這本實用的、介紹性的教材涵蓋了電學、電子工程和通信工程等專業(yè)的專業(yè)課程中與數(shù)字信號處理相關(guān)的絕大部分內(nèi)容。此外,本書還介紹了許多DSP技術(shù),例如自適應濾波、多速率信號處理等,這些技術(shù)與工業(yè)應用及正在進行的科學研究緊密相關(guān)。EmmanuelC.Ifeachor:智能電子系統(tǒng)方向的教授,英國普利茅斯大學通信、網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)研究中心主任。BarrivW.Jervis:英國SheffieldHallam大學電子工程系教授。本書根據(jù)實際工程應用和具體實例,詳細介紹了數(shù)字信號處理(DSP)領(lǐng)域內(nèi)的基本概念和相關(guān)技術(shù)。全書共分為14章,首先講解了DSP的基本概念及其應用,并從實際的例子出發(fā),闡述了DSP的一些基本內(nèi)容,如信號的抽樣、量化及其在實時DSP上的內(nèi)涵。然后,作者介紹了離散變換(DFT和FFT),離散時間信號與系統(tǒng)分析的工具(z變換),以及DSP的基本運算(相關(guān)和卷積),并分析了數(shù)字濾波器設計的實際問題。本書還介紹了多抽樣率數(shù)字信號處理、自適應數(shù)字濾波器、譜估計及其分析等現(xiàn)代數(shù)字信號處理理論,最后討論了通用和專用數(shù)字信號處理器、定點DSP系統(tǒng)有限字長效應分析及DSP的應用和設計實例。另外,書中還提供了有關(guān)范例和實驗的MATLAB實現(xiàn)方法。本書可作為通信與電子信息類專業(yè)高年級本科生和研究生的教材或教學參考書,而且對于相關(guān)學科的工程技術(shù)人員也具有很好的參考價值。

作者簡介

  Emmanuel C.Ifeachor:智能電子系統(tǒng)方向的教授,英國普利茅斯大學通信、網(wǎng)絡和信息系統(tǒng)研究中心主任。 Barriv W.Jervis:英國Sheffield Hallam大學電子工程系教授。

圖書目錄

1 Introduction                  
 1.1  Digital signal processing and its benefts                  
 3.2  Application areas                  
 1.3  Key DSP operations                  
       1.3.1 Convolution                  
       1.3.2 Correlation                  
       1.3.3 Digital fitering                  
       1.3.4 Discrete transformation                  
       1.3.5 Modulation                  
 1.4  Digital signal processors                  
 1.5  Overview of real-world applications of DSP                  
 1.6  Audio applications of DSP                  
       1.6.1 Digital audio mixing                  
       1.6.2 Speech synthesis and recognition                  
       1 .6.3 The compact disc digital audio system                  
 1.7  Telecommunication applications of DSP                  
       1.7.1 Digital cellular mobile telephony                  
       1. 7.2. Set-top box for digital television reception                  
       1.7.3 Adaptive telephone echo cancellation                  
 1.8  Biomedical applications of DSP                  
       1.8.1 Fetal ECG monitoring                  
       1.8.2 DSP-based closed loop controlled anaesthesia                  
 1.9  Summary                  
        Problems                  
        References                  
        Bibliography                  
       2 Analog I/O interface for real-time DSP systems                  
  2.1 Typical real-time DSP systems                  
  2.2  Analog-to-digital conversion process                  
  2.3  Sampling- Iowpass and bandpass signals                  
        2.3.1 Sampling Iowpass signals                  
        2.3.2 Sampling bandpass signals                  
  2.4  Uniform and non-uniform quantization and encoding                  
        2.4.1 Uniform quantization and encoding (linear pulse code                  
               modulation (PCM))                  
        2.4.2 Non-uniform quantization and encoding (nonlinear PCM)                  
  2.5  Oversampling in AiD conversion                  
        2.5.1 Introduction                  
        2.5.20versampling and anti-aliasing fltering                  
        2.5.30versampling and ADC resolution                  
        2.5.4 An application of oversampling - single-bit (oversampling) ADC                  
  2.6  Digital-to-analog conversion process: signal recovery                  
  2.7 The DAC                  
  2.8  Anti-imaging fltering                  
  2.9  Oversampling in D/A conversion                  
        2.9.10versampling D/A conversion in the CD player                  
 2.10  Constraints of real-time signal processing with analog                  
        input/output signals                  
 2.11  Application examples                  
 2.12  Summary                  
        Problems                  
         References                  
         Bibliography                  
        3 Discrete transforms                  
  3.1  Introduction                  
        3.1.1 Fourier series                  
        3.1.2 The Fourier transform                  
  3.2  DFT and its inverse                  
  3.3  Properties of the DFT                  
  3.4  Computational complexity of the DFT                  
  3.5  The decimation-in-time fast Fourier transform algorithm                  
         3.5.1 The butterfly                  
         3.5.2 Algorithmic development                  
         3.5.3 Computational advantages of the FFT                  
  3.6  Inverse fast Fourier transform                  
  3.7  Implementation of the FFT                  
         3.7.1 The decimation-in-frequency FFT                  
         3.7.2 Comparison of DIT and DIF algorithms                  
         3.7.3 Modifications for increased speed                  
  3.8  Other discrete transforms                  
         3.8.1 Discrete cosine transform                  
         3.8.2 Walsh transform                  
         3.8.3 Hadamard transform                  
         3.8.4 Wavelet transform                  
        3.8.5 Multiresolution analysis by the wavelet method                  
        3.8.6 Signal representation by singularities: the wavelet                  
               transform method                  
  3.9  An application of the DCT: image compression                  
        3.9.1 The Discrete Cosine transform                  
        3.9.2 2D DCT coeffi:ient quantization                  
        3.9.3 Coding                  
 3.10  Worked examples                  
         Problems                  
         References                  
        Appendices                  
        3A C language program for direct DFT computation                  
        3B C program for radix-2 decimation-in-time FFT                  
        3C DFT and FFT with MATLAB                  
        References for Appendices                  
       4 The z-transform and its applications in signal processing                  
  4.1  Discrete-time signals and systems                  
  4.2  The z-transform                  
  4.3  The inverse z-transform                  
        4.3.1  Power series method                  
        4.3.2  Partial fraction expansion method                  
        4.3.3  Residue method                  
        4.3.4  Comparison of the inverse z-transform methods                  
  4.4  Properties of the z-transform                  
  4.5  Some applications of the z-transform in signal processing                  
       4.5.1  Pole-zero description of discrete-time systems                  
       4.5.2  Frequency response estimation                  
       4.5.3  Geometric evaluation of frequency response                  
       4.5.4  Direct computer evaluation of frequency response                  
       4.5.5  Frequency response estimation via FFT                  
       4.5.6  Frequency units used in discrete-time systems                  
       4.5.7  Stability considerations                  
       4.5.8  Difference equations                  
       4.5.9  Impulse response estimation                  
       4.5.10 Applications in digital fiter design                  
       4.5.11 Realization structures for digital fiters                  
 4.6  Summary                  
       Problems                  
       References                  
       Bibliography                  
       Appendices                  
       4A Recursive algorithm for the inverse z-transform                  
       4B C program for evaluating the inverse z-transform and for                  
           cascade-to-parallel structure conversion                  
       4C C program for estimating frequency response                  
       4D z-transform operations with MATLAB                  
       References for Appendices                  
      5 Correlation and convolution                  
 5.1  Introduction                  
 5.2  Correlation description                  
       5.2.1  Cross- and autocorrelation                  
       5.2.2  Applications of correlation                  
       5.2.3  Fast correlation                  
 5.3  Convolution description                  
       5.3.1  Properties of convolution                  
       5.3.2  Circular convolution                  
       5.3.3  System identification                  
       5.3.4  Deconvolution                  
       5.3.5  Blind deconvolution                  
       5.3.6  Fast linear convolution                  
       5.3.7  Computational advantages of fast linear convolution                  
       5.3.8  Convolution and correlation by sectioning                  
       5.3.9  Overlap-add method                  
       5.3.10 Overlap-save method                  
       5.3.11 Computational advantages of fast convolution by sectioning                  
      5.3.12 The relationship between convolution and correlation                  
 5.4  Implementation of correlation and convolution                  
 5.5  Application examples                  
       5.5.1  Correlation                  
       5.5.2  Convolution                  
 5.6  Summary                  
       Problems                  
       References                  
       Appendix                  
       5A C language program for computing cross- and autocorrelation                  
      6 A framework for digital fiter design                  
 6.1  Introduction to digital fiters                  
 6.2  Types of digital fiters: FIR and IIR fiters                  
 6.3  Choosing between FIR and IIR fiters                  
 6.4  Filter design steps                  
       6.4.1 Specifcation of the fiter requirements                  
       6.4.2 Coefficient calculation                  
       6.4.3 Representation of a fiter by a suitable structure (realization)                  
       6.4.4 Analysis of fhite wordlength effects                  
       6.4.5 Implementation of a fiter                  
 6.5  Illustrative examples                  
 6.6  Summary                  
       Problems                  
       Reference                  
       Bibliography                  
      7 Finite impulse response (FIR) fiter design                  
 7.1  Introduction                  
       7.1.1  Summary of key characteristic features of FIR filters                  
       7.1.2  Linear phase response and its implications                  
       7.1.3  Types of linear phase FIR flters                  
 7.2  FIR fiter design                  
 7.3  FIR fiter specif'cations                  
 7.4  FIR coefficient calculation methods                  
 7.5  Window method                  
       7.5.1  Some common window functions                  
       7.5.2  Summary of the window method of calculating FIR                  
               flter coeffi:ients                  
       7.5.3 Advantages and disadvantages of the window method                  
                   
  7.6  The optimal method                  
        7.6.1  Basic concepts                  
        7.6.2  Parameters required to use the optimal program                  
        7.6.3  Relationships for estimating fiter length, N                  
        7.6.4  Summary of procedure for calculating flter coeffi:ients by                  
                 the optimal method                  
        7.6.5  Illustrative examples                  
  7.7  Frequency sampling method                  
        7.7.1  Nonrecursive frequency sampling flters                  
        7.7.2  Recursive frequency sampling flters                  
        7.7.3  Frequency sampling flters with simple coeffi:ients                  
        7.7.4  Summary of the frequency sampling method                  
  7.8  Comparison of the window, optimum and frequency                  
        sampling methods                  
  7.9  Special FIR fiter design topics                  
        7.9.1  Half-band FIR fiters                  
        7.9.2  Frequency transformation                  
        7.9.3  Computationally efficient FIR flters                  
 7.10  Realization structures for FIR fiters                  
        7.10.1 Transversal structure                  
        7.10.2 Linear phase structure                  
        7.10.3 Other structures                  
        7.10.4 Choosing between structures                  
 7.11  Finite wordlength effects in FIR digital fiters                  
         7.11.1 Coefficient quantization errors                  
         7.11.2 Roundoff errors                  
         7.11.3 Overfbw errors                  
 7.12  FIR implementation techniques                  
 7.13  Design example                  
 7.14  Summary                  
 7.15  Application examples of FIR flters                  
         Problems                  
         References                  
         Bibliography                  
        Appendices                  
         7A C programs for FIR flter design                  
         7B FIR fiter design with MATLAB                  
        8 Design of infhite impulse response (IIR) digital flters                  
  8.1  Introduction: summary of the basic features of IIR fiters                  
  8.2  Design stages for digital IIR fiters                  
  8.3  Performance specification                  
  8.4  Coeff'cient calculation methods for IIR fiters                  
  8.5  Pole-zero placement method of coeffcient calculation                  
        8.5.1  Basic concepts and illustrative design examples                  
  8.6  Impulse invariant method of coefficient calculation                  
        8.6.1  Basic concepts and illustrative design examples                  
        8.6.2  Summary of the impulse invariant method                  
        8.6.3  Remarks on the impulse invariant method                  
  8.7  Matched z-transform (MZT) method of coeffcient calculation                  
        8.7.1  Basic concepts and illustrative design examples                  
        8.7.2  Summary of the matched z-transform method                  
        8.7.3  Remarks on the matched z-transform method                  
  8.8  Bilinear z-transform (BZT) method of coeffcient calculation                  
        8.8.1  Basic concepts and illustrative design examples                  
        8.8.2  Summary of the BZT method of coeff'cient calculation                  
        8.8.3  Comments on the bilinear transformation method                  
  8.9  Use of BZT and classical analog fiters to design IIR fiters                  
        8.9.1  Characteristic features of classical analog flters                  
        8.9.2  The BZT methodology using classical analog fiters                  
        8.9.3  Illustrative design examples (Iowpass, highpass, bandpass                  
                 and bandstop fiters)                  
 8.10  Calculating IIR fiter coefircients by mapping s-plane poles and zeros                  
        8.10.1 Basic concepts                  
        8.10.2 Illustrative examples                  
 8.11  Using IIR flter design programs                  
 8.12  Choice of coefFcient calculation methods for IIR flters                  
        8.12.1 Nyquist effect                  
 8.13  Realization structures for IIR digital fiters                  
         8.13.1 Practical building blocks for IIR fiters                  
         8.13.2 Cascade and parallel realization structures for higher-order                  
                 IIR fiters                  
 8.14  Finite wordlength effects in IIR fiters                  
         8.14.1 Coefficient quantization errors                  
 8.15  Implementation of IIR fiters                  
 8.16  A detailed design example of an IIR digital flter                  
 8.17  Summary                  
 8.18  Application examples in digital audio and instrumentation                  
         8.18.1 Digital audio                  
         8.18.2 Digital control                  
         8.18.3 Digital frequency oscillators                  
 8.19  Application examples in telecommunication                  
        8.19.1 Touch-tone generation and reception for digital telephones                  
        8.19.2 Digital telephony: dual tone multifrequency (DTMF)                  
                 detection using the Goertzel algorithm                  
        8.19.3 Clock recovery for data communication                  
        Problems                  
        References                  
        Bibliography                  
        Appendices                  
        8A C programs for IIR digital fiter design                  
        8B IIR flter design with MATLAB                  
        8C Evaluation of complex square roots using real arithmetic                  
       9 Multirate digital signal processing                  
  9.1  Introduction                  
        9.1.1 Some current uses of multirate processing in industry                  
  9.2  Concepts of multirate signal processing                  
        9.2.1 Sampling rate reduction: decimation by integer factors                  
        9.2.2 Sampling rate increase: interpolation by integer factors                  
        9.2.3 Sampling rate conversion by non-integer factors                  
        9.2.4 Multistage approach to sampling rate conversion                  
  9.3  Design of practical sampling rate converters                  
        9.3.1 Filter specircation                  
        9.3.2 Filter requirements for individual stages                  
        9.3.3 Determining the number of stages and decimation factors                  
        9.3.4 Illustrative design examples                  
 9.4  Software implementation of sampling rate converters-decimators                  
        9.4.1 Program for multistage decimation                  
        9.4.2 Test example for the decimation program                  
 9.5  Software implementation of interpolators                  
        9.5.1 Program for multistage interpolation                  
        9.5.2 Test example                  
 9.6  Sample rate conversion using polyphase flter structure                  
        9.6.1 Polyphase implementation of interpolators                  
 9.7  Application examples                  
        9.7.1 High quality analog-to-digital conversion for digital audio                  
        9.7.2 Effcient digital-to-analog conversion in compact hi-fisystems                  
        9.7.3 Application in the acquisition of high quality data                  
        9.7.4 Multirate narrowband digital fitering                  
        9.7.5 High resolution narrowband spectral analysis                  
 9.8  Summary                  
        Problems                  
        References                  
        Bibliography                  
        Appendices                  
        9A C programs for multirate processing and systems design                  
        9B Multirate digital signal processing with MATLAB                  
       10 Adaptive digital fiters                  
 10.1  When to use adaptive fiters and where they have been used                  
 10.2  Concepts of adaptive fitering                  
         10.2.1 Adaptive fiters as a noise canceller                  
         10.2.2 Other configurations of the adaptive flter                  
         10.2.3 Main components of the adaptive fiter                  
         10.2.4 Adaptive algorithms                  
 10.3  Basic Wiener fiter theory                  
 10.4  The basic LMS adaptive algorithm                  
         10.4.1 Implementation of the basic LMS algorithm                  
         10.4.2 Practical limitations of the basic LMS algorithm                  
         10.4.3 Other LMS-based algorithms                  
 10.5  Recursive least squares algorithm                  
         10.5.1 Recursive least squares algorithm                  
        10.5.2 Limitations of the recursive least squares algorithm                  
        10.5.3 Factorization algorithms                  
 10.6  Application example 1 - adaptive fltering of ocular artefacts from                  
        the human EEG                  
        10.6.1 The physiological problem                  
        10.6.2 Artefact processing algorithm                  
        10.6.3 Real-time implementation                  
 10.7  Application example 2 - adaptive telephone echo cancellation                  
 10.8  Other applications                  
        10.8.1 Loudspeaking telephones                  
        10.8.2 Multipath compensation                  
        10.8.3 Adaptive jammer suppression                  
        10.8.4 Radar signal processing                  
        10.8.5 Separation of speech signals from background noise                  
        10.8.6 Fetal monitoring - cancelling of matemal ECG during labour                  
        Problems                  
        References                  
        Bibliography                  
        Appendices                  
        10A C language programs for adaptive fltering                  
        10B MATLAB programs for adaptive fitering                  
      11  Spectrum estimation and analysis                  
 11.1  Introduction                  
 11.2  Principles of spectrum estimation                  
 11.3  Traditional methods                  
         11.3.1 Pitfalls                  
         11.3.2 Windowing                  
         11.3.3 The periodogram method and periodogram properties                  
         11.3.4 Modified periodogram methods                  
         11.3.5 The Blackman-Tukey method                  
         11.3.6 The fast correlation method                  
         11.3.7 Comparison of the power spectral density estimation methods                  
 11.4  Modern parametric estimation methods                  
 11.5  Autoregressive spectrum estimation                  
         11.5.1 Autoregressive model and flter                  
         11.5.2 Power spectrum density of AR series                  
         11.5.3 Computation of model parameters - Yule-Walker equations                  
         11.5.4 Solution of the Yule-Walker equations                  
         11.5.5 Model order                  
 11.6  Comparison of estimation methods                  
 11.7  Application examples                  
         11.7.1 Use of spectral analysis by a DFT for differentiating between                  
                 brain diseases                  
         11.7.2 Spectral analysis of EEGs using autoregressive modelling                  
 11.8  Summary                  
 11.9  Worked example                  
         Problems                  
         References                  
        Appendix                  
         11A MATLAB programs for spectrum estimation and analysis                  
       12  General- and special-purpose digital signal processors                  
 12.1  Introduction                  
 12.2  Computer architectures for signal processing                  
         12.2.1 Harvard architecture                  
         12.2.2 Pipelining                  
         12.2.3 Hardware multiplier-accumulator                  
         12.2.4 Special instructions                  
         12.2.5 Replication                  
         12.2.6 On-chip memory/cache                  
         12.2.7 Extended parallelism - SIMD, VLIW and static superscalar processing                  
 12.3  General-purpose digital signal processors                  
        12.3.1 Fixed-point digital signal processors                  
        12.3.2 Floating-point digital signal processors                  
 12.4  Selecting digital signal processors                  
 12.5  Implementation of DSP algorithms on general-purpose digital                  
        signal processors                  
        12.5.1 FIR digital fltering                  
        12.5.2 IIR digital fltering                  
        12.5.3 FFT processing                  
        12.5.4 Multirate processing                  
        12.5.5 Adaptive fltering                  
 12.6  Special-purpose DSP hardware                  
        12.6.1 Hardware digital fiters                  
         12.6.2 Hardware FFT processors                  
 12.7  Summary                  
        Problems                  
        References                  
        Bibliography                  
        Appendix                  
        12A TMS320 assembly language programs for real-time signal processing and a C language program for constant geometry radix-2 FFT                  
 13  Analysis of fhite wordlength effects in fixed-point DSP systems                  
 13.1  Introduction                  
 13.2  DSP arithmetic                  
         13.2.1  Fixed-point arithmetic                  
         13.2.2  Floating-point arithmetic                  
 13.3  ADC quantization noise and signal quality                  
 13.4  Finite wordlength effects in IIR digital flters                  
        13.4.1  InflJence of fiter structure on fnite wordlensth effects                  
        13.4.2  Coeffcient quantization errors in IIR digital flters                  
        13.4.3  Coeffcient wordlength requirements for stability and desired frequency response                  
        13.4.4 Addition overfbw errors and their effects                  
        13.4.5  Principles of scaling                  
        13.4.6 Scaling in cascade realization                  
        13.4.7  Scaling in parallel realization                  
        13.4.8  Output overflow detection and prevention                  
        15.4.9  Product roundoff errors in IIR digital flters                  
        13.4.10 Effects of roundoff errors on flter performance                  
        13,4.11 Roundoff noise in cascade and parallel realizations                  
        13.4,12 Effects of product roundoff noise in modern DSP systems                  
        13.4.13 Rouncloff noise reduction schemes                  
        13.4,14 Determining practical values for error feedback coefficients                  
        13.4.15 Limit cycles clue to product roundoff errors                  
        13.4.16 Other nonlinear phenomena                  
 13.5  Finite wordlength effects in FFT algorithms                  
        13.5.1  Roundoff errors in FFT                  
        13.5.2  Overfbw errors and scaling in FFT                  
        13.5.3  Coeffi:ient quantization in FFT                  
 13.6  Summary                  
        Problems                  
        References                  
        Bibliography                  
        Appendices                  
        13A Finite wordlength analysis program for IIR flters                  
        13B L2 scaling factor equations                  
 14  Applications and design studies                  
 14.1  Evaluation boards for real-time signal processing                  
         14.1.] Backsround                  
         14.1.2 TMS320C 10 target board                  
         14.1.3 DSP56002 evaluation module for real-time DSP                  
         14.1.4 TMS320C54 and DSP56300 evaluation boards                  
 14.2  DSP applications                  
         14.2.1 Detection of fetal heartbeats during labour                  
         14.2.2 Adaptive removal of ocular artefacts from human ERGs                  
         14.2.3 Equalization of digital audio signals                  
 14.3  Design studies                  
 14.4  Computer-based multiple choice DSP questions                  
 14.5  Summary                  
        Problems                  
        References                  
        Bibliography                  
        Appendix                  
        14A The modified UD factorization algorithm                  
        Index                  

本目錄推薦

掃描二維碼
Copyright ? 讀書網(wǎng) m.ranfinancial.com 2005-2020, All Rights Reserved.
鄂ICP備15019699號 鄂公網(wǎng)安備 42010302001612號