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王兆华 、 黄翔东 著 / 电子工业出版社 / 2009-02 / 平装
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数字信号全相位谱分析与滤波技术
《数字信号全相位谱分析与滤波技术》系统地介绍了一种新的信号处理方法——全相位数字信号处理方法(此方法非常适合对间断信号进行处理),并且利用这种新方法对数字信号处理学科的两个最基本的问题——谱分析和数字滤波问题进行了深入研究。《数字信号全相位谱分析与滤波技术》涉及的内容包括全相位数字数据预处理、全相位FFT频谱分析原理及其应用、DFT域全相位数字滤波器性能分析、高性能全相位滤波器设计、全相位滤波器组、全相位滤波器族、二维全相位内插滤波器设计、立体数字信息的压缩与重构等。《数字信号全相位谱分析与滤波技术》在应用基础理论方面有一定的独特见解,并开发了不少性能优良的新型算法,因而其研究成果有望应用于通信、雷达、图像处理、自动控制、生物医学、故障检测、仪器仪表等工程技术领域。
《数字信号全相位谱分析与滤波技术》的研究成果全部为作者原创,适合作为研究生的参考资料,也适合高年级本科生阅读,并可作为相关领域的研究人员的参考用书。
第1章绪论1.1数字信号处理中的截断问题1.1.1FFT频谱分析中有限信号边界的间断1.1.2间断频率特性的FIR滤波器设计1.1.3间断函数的Fourier级数重构1.1.4有限变换域滤波器中边界引起的间断1.2截断问题的各种解决方案1.3全相位数字信号处理的发展历史概述1.3.1重叠数字滤波的提出及其早期应用1.3.2重叠数字滤波的中期发展1.3.3从重叠数字滤波到全相位滤波1.3.4全相位数字信号处理的全面研究及其新进展1.4本书的主要内容1.5本书的主要特点参考文献第2章全相位数据预处理2.1引言2.2三种全相位数据预处理2.2.1无窗全相位数据预处理2.2.2单窗全相位数据预处理2.2.3双窗全相位数据预处理2.2.4全相位预处理的统一表示及其卷积窗性质2.3确定信号的全相位数据预处理2.3.1DFT谱性能特征变化2.3.2自相关特性的变化2.4全相位数据预处理后的统计特性2.4.1统计特性衡量指标及其仿真测试2.4.2统计特性变化的理论证明2.5小结参考文献第3章全相位FFT频谱分析原理3.1全相位FFT谱分析与传统FFT谱分析的系统结构3.2传统FFT谱分析和apFFT谱分析的数学公式3.2.1单频复指数信号的传统FFT分析3.2.2单频复指数信号的apFFT分析3.2.3单频复指数信号的FFT和apFFT的矩阵形式分析3.3传统FFT与apFFT频谱实验性能比较3.4传统FFT与apFFT分析数据实测与矢量解释3.4.1数据文测分析3.4.2矢量分析3.5全相位FFT谱分析的基本性质3.6FFT和apFFT的性能比较与关系3.7小结参考文献第4章全相位FFT频谱校正法4.1引言4.2常用的频谱校正法4.2.1能量重心法4.2.2比值法4.2.3相位差法4.2.4FFT+DFT谱连续细化法4.3基于全相位FFT谱分析的频谱校正法4.3.1全相位能量重心法4.3.2全相位比值法4.3.3基于全相位FFT谱分析的双谱线法4.3.4FFT/apFFT综合相位差校正法4.3.5基于全相位FFT谱分析的时移相位差校正法[18]4.4小结参考文献第5章全相位FFT频谱分析及校正的应用5.1引言5.2“全相位计”、频率计及其频谱分析仪的设计5.2.1“全相位计”5.2.2频率计及其频谱分析仪的设计5.3微弱信号的检测及其信息隐藏5.4apFFT及其频谱校正法在电力系统谐波分析中的应用5.4.1电力系统谐波及其“不同步采样”引起的问题5.4.2电力谐波分析的传统方法和全相位频谱校正法5.4.3实验5.5apFFT及其频谱校正法在介损测量中的应用5.5.1介质损耗角及其传统测量方法5.5.2从传统正交滤波分析法到全相位正交滤波分析法5.5.3介损角测量实验5.6apFFT及其频谱校正法在铁道信号频率检测中的应用5.6.1铁道2FSK信号及其频率检测的技术难点5.6.2基带低频的检测算法5.6.3上、下边频的检测算法5.6.4上、下边频的求取5.7apFFT频谱分析及其频谱校正法在雷达测速中的应用5.8apFFT及其频谱校正法在激光波长测量、激光测距上的应用5.8.1激光波长测量5.8.2激光测距5.9噪声环境中对强干扰信号的精确自适应陷波5.10apFFT及其频谱校正法在旋转机械振动诊断中的应用5.11小结参考文献第6章频谱校正在通信中的应用6.1引言6.2用apFFT解调单频数字键控信号6.3用apFFT解调频分复用数字键控信号6.4全相位0FDM系统6.4.10FDM综述6.4.2印0FDM信号的形成6.5频谱校正用于OFDM系统6.6apFFT用于载波的频偏估计和相位估计6.7小结参考文献第7章全相位数字滤波的引入7.1重叠数字滤波的来源7.2基于序列分段的正交滤波7.2.1序列分段滤波过程7.2.2计算复杂度分析7.2.3非重叠分段处理方法的性能分析7.3一维重叠数字滤波7.3.1重叠数字滤波的输入与输出的关系7.3.2重叠数字滤波计算量分析7.3.3减少重叠数字滤波的计算量的途径及性能分析7.4全相位滤波的引人7.4.1“全相位滤波”的概念7.4.2进一步改善原重叠数字滤波性能的“全相位”措施7.5任意正交变换下的全相位数字滤波7.5.1加窗全相位数字滤波器的经典结构7.5.2经典全相位滤波结构的自由度和复杂度分析7.5.3经典全相位滤波器的一般FIR等价结构[21]7.6任意正交变换下全相位等效FIR滤波器的构造7.6.1重叠基矩阵的构造7.6.2全相位等效FIR滤波系数的构造7.6.3全相位等效FIR滤波系数的仿真实验验证7.7小结参考文献第8章DFT域全相位数字滤波器8.1DFT域全相位FIR滤波器的构造8.1.1无窗全相位滤波器的构造8.1.2单窗全相位滤波器的构造8.1.3双窗全相位滤波器的构造8.1.4三种全相位滤波器的统一构造8.2全相位滤波器频率响应的求取8.2.1无窗全相位滤波器的频率响应及其性质8.2.2单窗全相位滤波器的频率响应及其性质8.2.3双窗全相位滤波器的频率响应及其性质8.2.4三种加窗条件下全相位滤波器性能对比8.2.5DFT域全相位等效FIR滤波器的一般设计步骤8.3全相位滤波器的频率响应理论分析8.3.1频率采样法及其内插函数8.3.2全相位频率响应的内捅函数8.4频率特性有间断点的滤波器的全相位设计8.4.1频率特性有间断点的滤波器的研究现状8.4.2陷波器设计8.4.3单频十陷波型滤波器设计8.5DFT域全相位滤波器的多种等价结构8.5.1第3种等价结构8.5.2第4种等价结构8.5.3第5种等价结构8.5.45种DFT域全相位滤波器等价结构的计算量与灵活性的对比8.6小结参考文献第9章高性能全相位滤波器设计9.1引言9.2偶对称频率采样下的全相位FIR滤波器9.2.1两种对称的频率采样9.2.2基于偶对称频率采样的全相位FIR滤波器设计9.3用双相移组合全相位法进行陷波器设计9.3.1可控陷波频率点的陷波器设计的研究概括9.3.2基于传统对称频率采样的任意频率点的全相位陷波9.3.3基于偶对称频率采样的任意频率点的全相位陷波9.3.4两种对称频率采样的双相移组合全相位陷波器设计小结9.4基于全相位幅频特性补偿的任意类型FIR滤波器的设计9.4.1全相位幅频特性补偿法的一般设计步骤9.4.2基于全相位幅频特性补偿法的低通滤波器设计9.4.3高通滤波器的设计9.4.4带通滤波器的设计9.4.5有关幅频特性补偿的滤波器设计算法总结9.5基于频率响应屏蔽的全相位FIR滤波器设计9.5.1高性能、高效滤波结构9.5.2基于FRM技术的全相位低通、高通滤波器设计9.5.3基于FRM技术的全相位带通滤波器设计9.5.4基于FRM技术的可控陷波点的全相位陷波器设计9.6小结参考文献第10章全相位滤波器组10.1引言10.2有关滤波器组的一些基本概念10.3全相位滤波器的一些重要性质10.4两通道QMF滤波器组的完全重构条件10.4.1两通道QMF滤波器组的PR条件10.4.2常用的半带滤波器设计法10.5两通道完全重构全相位FIR滤波器组的设计[8]10.5.1半带滤波器设计10.5.2谱分解10.5.3不同频率采样模式、加窗模式下分析滤波器组的性能对比10.5.4两通道数字滤波器组的完全重构实验10.6全相位线性相位双正交滤波器组的构造10.7线性相位的全相位近似功率互补滤波器组的设计10.8小结参考文献第11章全相位滤波器族11.1引言11.21型全相位FIR滤波器设计11.32型全相位FIR滤波器设计11.3.1子滤波器的系数构造11.3.22型全相位FIR滤波器的构造及幅频响应11.43型全相位FIR滤波器设计11.4.1子滤波器的系数构造11.4.23型全相位FIR滤波器的构造及幅频响应11.54型全相位FIR滤波器设计11.5.1子滤波的系数构造11.5.24型全相位FIR滤波器的构造及幅频响应11.6小结参考文献第12章二维全相位内插滤波器设计12.1引言12.2亚Nyqtfist取样图像的二维谱分析12.2.1二维序谱分析[4,9]12.2.2二维频谱分析12.3二维全相位滤波12.3.1二维全相位滤波的引入12.3.2二维全相位滤波器的统一构造12.4二维全相位内插模板的构造12.4.1Walsh滤波模板的构造12.4.2Fourier滤波模板的构造12.4.3内插模板的构造条件[17,18]12.4.41/K成抽取的内插模板的构造[13,17,18]12.4.5图像内插实验12.5小结参考文献第13章立体数字信息的压缩和重构13.1引言13.2三维Walsh域全相位序率滤波器[3]13.2.1立体图像的==三维序谱特性13.2.2三维Walsh域全相位序率滤波器设计算法13.2.3三维Walsh域全相位内捅模板设计实例13.3三维Fourier域全相位频率域滤波器[10]13.3.1立体罔像的三维Fourier谱特性13.3.2三维Fourier域全相位频率滤波器设计算法[10]13.3.3三维Fourier内插滤波器设计实例13.4小结参考文献附录1FFT和apFFT比较程序附录2FFT/apFFT校正程序附录3apFFT时移相位差法校正程序
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开播时间:09月02日 10:30