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第1章 信号处理2

1.1 本书组成2

1.2 信号分类2

1.2.1 频谱域2

1.2.2 随机信号5

1.2.3 周期信号6

1.3 变换6

1.3.1 拉普拉斯变换与傅里叶变换6

1.3.2 z变换与离散傅里叶变换7

1.3.3 注释8

1.4 信号特征9

1.4.1 非参量谱或傅里叶谱9

1.4.2 参量表示10

1.5 模拟信号到数字信号转换12

1.5.1 加窗13

1.5.2 采样13

1.5.3 量化15

1.5.4 噪声功率16

1.6 通过计算引擎看信号17

1.6.1 问题的缓解17

1.6.2 转换器剖析17

1.6.3 归一化频率的必要性18

1.6.4 采样之前的提醒19

1.7 只不过是一堆数字19

1.7.1 数值方法20

1.8 小结21

参考文献21

第2章 重温基础知识2.1 线性23

2.1.1 线性系统24

2.1.2 正弦输入25

2.1.3 稳定性25

2.1.4 移位不变性25

2.1.5 单位脉冲响应26

2.1.6 将hk分解28

2.2 线性系统表示29

2.2.1 从连续到离散29

2.2.2 名词术语30

2.2.3 差分方程30

2.2.4 传递函数31

2.2.5 零极点表示32

2.2.6 从连续域到离散域32

2.2.7 状态空间表示33

2.2.8 线性差分方程的解35

2.3 随机变量35

2.3.1 随机变量函数36

2.3.2 系统可靠性37

2.4 噪声38

2.4.1 噪声产生39

2.4.2 傅里叶变换和噪声的pdf39

2.5 在线性系统中噪声的传播40

2.5.1 被任意噪声驱动的线性系统41

2.6 多变量函数42

2.6.1 二维以上的向量42

2.6.2 几个变量的函数43

2.6.3 方程系统43

2.7 数制46

2.7.1 数的表示法46

2.7.2 定点数47

2.7.3 浮点数47

2.8 小结48

参考文献48

第3章 数字滤波器52

3.1 如何标定一个滤波器52

3.2 滑动平均滤波器52

3.2.1 一条曲线下的面积53

3.2.2 给定序列的均值53

3.2.3 在某个固定样本数间的平均54

3.2.4 线性相位滤波器55

3.2.5 具有复系数的MA滤波器56

3.3 无限长序列发生器59

3.3.1 数字计数器59

3.3.2 噪声序列59

3.3.3 数值控制振荡器60

3.4 单位增益窄带滤波器60

3.5 全通滤波器62

3.5.1 利用APF的数据内插63

3.5.2 利用APF的延时估值64

3.6 带阻滤波器65

3.6.1 滤波器小结66

3.7 其他自回归滤波器66

3.8 自适应滤波器69

3.8.1 变化r值69

3.8.2 变化p值70

3.8.3 判据70

3.8.4 自适应72

3.9 经由自适应滤波器的解调72

3.9.1 解调方法73

3.9.2 步长μ75

3.9.3 性能75

3.10 经由自适应滤波器的相位偏移76

3.11 逆问题77

3.11.1 模型阶的问题78

3.11.2 估计滤波器系数79

3.11.3 作为逆问题的目标跟踪79

3.12 卡尔曼滤波器81

3.12.1 估计速率82

3.12.2 拟合一条正弦曲线83

3.12.3 空间采样85

3.13 小结87

参考文献87

第4章 傅里叶变换与信号频谱87

4.1 外差式频谱分析仪89

4.1.1 频谱分析仪90

4.2 离散傅里叶变换92

4.3 对已知序列的抽取92

4.3.1 滑动DFT93

4.4 快速傅里叶变换94

4.4.1 加窗效应94

4.4.2 频率分辨率96

4.4.3 按时间抽取96

4.4.4 按频率抽取97

4.4.5 计算效率估计99

4.5 傅里叶级数系数99

4.5.1 傅里叶系数99

4.6 利用DFT的卷积100

4.6.1 圆周卷积101

4.7 实时DFT102

4.7.1 车辆分类103

4.7.2 乐器分类104

4.8 经由DFT的频率估计105

4.8.1 问题的定义105

4.8.2 DFT的解106

4.9 在射频系统中的参量频谱107

4.9.1 测试数据的产生109

4.9.2 估计参数向量110

4.10 小结111

参考文献111

第5章 数字滤波器实现111

5.1 演变过程113

5.2 开发过程114

5.3 模拟数字转换器115

5.3.1 连续近似法115

5.3.2 瞬间转换器116

5.3.3 ∑-△转换器117

5.3.4 同步数字转换器117

5.4 二阶BPF118

5.4.1 定点实现119

5.5 流水线式滤波器120

5.5.1 对硬件乘法器和加法器建模120

5.5.2 流水线式FIR滤波器121

5.5.3 流水线式IIR滤波器123

5.5.4 稳定性问题125

5.6 实时应用126

5.6.1 DSP处理器比较126

5.7 基于DSP5630X处理器的频率估计器127

5.7.1 修正的响应误差法127

5.7.2 从算法到代码130

5.8 卡尔曼滤波器FPGA实现131

5.8.1 定点实现131

5.9 小结132

参考文献133

第6章 实例研究135

6.1 从差分方程到程序135

6.2 到达波方向估计137

6.3 电子旋转装置138

6.3.1 问题的构成140

6.3.2 求DoA140

6.3.3 直线拟合140

6.4 小结142

参考文献142

附录 MATLAB和C程序A.1 第1章MATLAB程序A.1.1 Program f1_1234143

A.1.2 Program f1_56144

A.1.3 Program f1_78145

A.1.4 Program f11_901146

A.1.5 Program f11_23458146

A.2 第2章MATLAB程序A.2.1 Program f2_345148

A.2.2 Program f2_7149

A.2.3 Program f2_7b151

A.2.4 Program f2_8a151

A.2.5 Program f2_89152

A.2.6 Program f21_0123153

A.2.7 Program f21_67154

A.3 第3章MATLAB程序A.3.1 Program f3_1155

A.3.2 Program f3_1a156

A.3.3 Program f3_2156

A.3.4 Program f3_3157

A.3.5 Program f3_45157

A.3.6 Program f3_6158

A.3.7 Program f31_4159

A.3.8 Program f31_5160

A.3.9 Program f31_6a161

A.3.10 Program f31_78161

A.3.11 Program f3_789162

A.3.12 Program f31_90163

A.3.13 Program f31_9a164

A.3.14 Program f3_6_1a164

A.3.15 Program f3_6_5165

A.3.16 Program f3_6_9166

A.3.17 Program f3_61_01167

A.3.18 Program f3_61_4168

A.3.19 Program f32_6a168

A.4 第4章MATLAB程序A.4.1 Program f4_4169

A.4.2 Program f4_56170

A.4.3 Program f4_62_0171

A.4.4 Program f4_6_2173

A.4.5 Program f4_61_5b174

A.5 第5章程序176

A.5.1 MATLAB Program f5_7a176

A.5.2 MATLAB Program f51_1176

A.5.3 MATLAB Program f51_2177

A.5.4 MATLAB Program f51_3179

A.5.5 C Program f51_2179

A.6 第6章MATLAB程序A.6.1 Program f6_9b190

A.6.2 Program f6_3191

A.7 子程序库191

A.7.1 Program Expand191

A.7.2 Program freq192

A.7.3 Program freqt192

A.7.4 Program rbn_sig193

A.7.5 Program p2f1193

A.7.6 Program pulse194

A.7.7 Program forier194

A.7.8 Program spk195

A.7.9 Program pdf_y195

A.8 几个有用程序196

A.8.1 Program f2_grad196

A.8.2 Program f2_lemma197

A.8.3 Program f5_pipe197

A.8.4 Program f3_rate198