Цифровая обработка сигналов. Учебное пособие.

В.С.Тутыгин

ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА СИГНАЛОВ

Конспект лекций

Санкт-Петербург

2017 

 УДК 001.891: 681.3 (076.5)

Рецензенты:

Профессор Санкт-Петербургского государственного университета гражданской авиации, д.т.н. В.А.Полянский

Доцент Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета, к.т.н.

Д.Н.Бутусов

            Тутыгин В.С. Цифровая обработка сигналов.: конспект лекций/ В.С.Тутыгин.- СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. ­- 127 с.

            Конспект лекций соответствует основным разделам курса дисциплины «Цифровая обработка сигналов» направления бакалаврской подготовки 09.03.01 и 09.03.04.

Рассмотрены теоретические основы и описания базовых алгоритмов и программ цифровой обработки: быстрого преобразования Фурье, разложения сигналов в действительный и комплексный ряд Фурье, цифровой фильтрации, корреляции, линейной свёртки. Описаны приёмы решения сложных задач путём комбинации нескольких базовых алгоритмов цифровой обработки сигналов. Рассмотрены основы анализа нестационарных сигналов и очистки сигналов от шумов на базе преобразования Гильберта-Хуанга.         

      Предназначено для студентов высших технических учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки 09.03.01 – «Информатика и вычислительная техника», 09.03.04 – «Программная инженерия», студентам других специальностей, изучающих дисциплину «Цифровая обработка сигналов».

            Табл. 5. Ил. 89. Библиогр.: 35 назв.

Печатается по решению редакционно-издательского совета Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого 

                                                        © Тутыгин В.С., 2017

                                                        © Санкт-Петербургский политехнический университет

                                                                  Петра Великого, 2017

СОДЕРЖАНИЕ

ЛЕКЦИЯ 1. ЦОС. ВВЕДЕНИЕ.. 3

ЛЕКЦИЯ 2. РАЗЛОЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ В РЯДЫ... 11

Примеры пространств сигналов. 16

ЛЕКЦИЯ 3. РАЗЛОЖЕНИЕ ДИСКРЕТИЗИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ В ДЕЙСТВИТЕЛЬНЫЙ РЯД ФУРЬЕ.. 30

ЛЕКЦИЯ 4. РАЗЛОЖЕНИЕ ФУНКЦИЙ В КОМПЛЕКСНЫЙ РЯД ФУРЬЕ.. 37

ЛЕКЦИЯ 5. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОДОБИЯ СИГНАЛОВ. КОРРЕЛЯЦИЯ. 39

ЛЕКЦИЯ 6. КЛЮЧЕВЫЕ ОПЕРАЦИИ ЦОС.. 43

ЛЕКЦИЯ 7. ПРОГРАММИРОВАНИЕ КЛЮЧЕВЫХ ОПЕРАЦИЙ ЦОС В MATLAB.. 52

ЛЕКЦИЯ 8. ЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ.. 55

ЛЕКЦИЯ 9. ОПТИМАЛЬНАЯ И СОГЛАСОВАННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ.. 66

ЛЕКЦИЯ 10. ПРИМЕНЕНИЕ ЦОС ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОРОТКИХ СИГНАЛОВ. ОКОННАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ.. 72

ЛЕКЦИЯ 11. ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА КОРОТКИХ СИГНАЛОВ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧАСТОТЫ СИГНАЛА. 78

ЛЕКЦИЯ 12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕННЫХ ИНТЕРВАЛОВ МЕЖДУ РАДИОИМПУЛЬСАМИ   86

ЛЕКЦИЯ 13. ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА НЕСТАЦИОНАРНЫХ СИГНАЛОВ. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ГИЛЬБЕРТА-ХУАНГА. 95

ЛЕКЦИЯ 14. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ГИЛЬБЕРТА.. 107

ЛЕКЦИЯ 15. ДИСКРЕТИЗАЦИЯ И КВАНТОВАНИЕ В СИСТЕМАХ ЦОС.. 116

ЛИТЕРАТУРА.. 126