В книге изложены основы теории цифровой обработки сигналов. Акцент сделан на доступности изложения материала и объяснении методов и алгоритмов так, как они понимаются при практическом использовании. Цель книги — практический подход к цифровой обработке сигналов, позволяющий преодолеть барьер сложной математики и абстрактной теории, характерных для традиционных учебников. Изложение материала сопровождается большим количеством примеров, иллюстраций и текстов программ (которые вы также можете найти на прилагаемом CD). Книга предназначена научным работникам и инженерам, желающим применять методы цифровой обработки в различных технических сферах. Рекомендуется аспирантам и студентам, изучающим цифровую обработку сигналов.

В издании рассмотрены практические аспекты применения цифровой обработки сигналов (ЦОС), особое внимание уделено их реализации, просчетам и диагностике. Основы ЦОС представлены на практических примерах, с подробными разъяснениями и минимумом формул. Использование ЦОС изложено в аспекте применения в различных областях промышленности — от управления процессом до техники связи. Книга будет полезна инженерам систем управления и систем связи, электротехникам, инженерам по электронике и мониторингу текущего состояния систем, а также другим техническим специалистам.

Дается обобщение методов анализа дискретных (цифровых) сигналов, методов анализа и синтеза цифровых фильтров. Известные методы дополнены оригинальными. Рассматриваются практические аспекты применения цифровых фильтров. Монография рассчитана на инженеров и исследователей в области радиотехники, может быть полезна преподавателям и студентам старших курсов радиотехнических специальностей. Методическая обработка материала базируется на многолетнем опыте чтения соответствующей учебной дисциплины в вузе.

Книга посвящена как теоретическим, так и прикладным аспектам создания аналого-цифровых систем обработки сигналов. Рассматриваются вопросы аналого-цифрового и цифро-аналогового преобразования, даются основы цифровой обработки сигналов, цифровой фильтрации, спектрального анализа. Отдельная глава посвящена вопросам конструирования, таким как компоновка устройства, разводка печатных плат, передача сигналов по высокоскоростным интерфейсам, сопряжение цифровых и аналоговых блоков устройства.

Книга основана на 25-летнем опыте работы Танг Т.Чан в области высокоскоростной цифровой обработки сигналов и компьютерных систем, а также на его курсах по проектированию цифровых и аналоговых систем в Университете Раиса (Техас, США). Издание содержит практические советы для инженеров по экономичному конструированию, системному моделированию и эффективной практике проектирования цифровых и аналоговых систем. В книге приведены примеры проектирования аудио-, видео- и аналоговых фильтров, памяти DDR и блоков питания. Книга предназначена для студентов старших курсов и аспирантов, исследователей и профессионалов в области обработки сигналов и системного проектирования.

Рассмотрены широко распространенные алгоритмы цифровой обработки сигналов, а также особенности их реализации на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС) фирмы Xilinx®. Приведены примеры реализации цифровых узлов на языке описания аппаратуры VHDL, описание основных алгоритмов, анализ технических характеристик современных ПЛИС. Описан порядок работы в САПР ISE™. Для инженерно-технических работников, проектирующих цифровые устройства обработки сигналов, будет полезна студентам и аспирантам.

В монографии излагаются математические основы теории и методология обнаружения и определения параметров коротких зашумленных гармонических модулированных по амплитуде сигналов, содержащих в общем случае нецелое количество периодов. Описываются предложенные и защищенные патентами России способы определения частоты и временной задержки сигналов, основанные на нетрадиционной комбинации нескольких методов цифровой обработки: авто- и кросскорреляции, передискретизации, сплайн-аппроксимации в сочетании с итерационным процессом вычисления, обеспечивающие значительное увеличение точности определения параметров коротких сигналов. Предлагаются способы компенсации структурно-детерминированных помех и уменьшения флуктуационного шума при цифровой обработке спутниковых ЛЧМ-сигналов. Рассматриваются примеры аппаратной реализации систем цифровой обработки коротких сигналов: система реального времени контроля параметров спутниковых радиолокационных ЛЧМ-сигналов, использующая ПЛИС и быстродействующий сигнальный процессор, система цифровой обработки эхо-сигналов импульсных спектрометров ЯМР. Описываются защищенные патентами и реализованные аппаратно в ПЛИС устройства для цифровой обработки сигналов. Книга предназначена для специалистов в области проектирования и применения систем цифровой обработки сигналов. Она может быть полезна студентам, проходящим подготовку по направлениям 230100 «Информатика и вычислительная техника», 231000 «Компьютерная инженерия», студентам других специальностей и аспирантам, изучающим вопросы цифровой обработки сигналов.

В книге рассматриваются основные разновидности адаптивных фильтров и их применение в радиотехнических системах и системах связи. Дается представление о математических объектах и методах, используемых в теории адаптивной фильтрации сигналов. Рассматриваются приемы получения вычислительных процедур, сами процедуры и свойства таких алгоритмов адаптивной фильтрации, как алгоритмы Ньютона и наискорейшего спуска, алгоритмы по критерию наименьшего квадрата, рекурсивные алгоритмы по критерию наименьших квадратов и их быстрые (вычислительно эффективные) версии; рекурсивные алгоритмы по критерию наименьших квадратов для многоканальных фильтров и их версии для обработки нестационарных сигналов, а также многоканальные алгоритмы аффинных проекций. Дано описание стандартных и нестандартных приложений для моделирования адаптивных фильтров на современных языках программирования MATLAB, Lab VIEW и System Vue, а также реализаций адаптивных фильтров на современных цифровых сигнальных процессорах отечественного и зарубежного производства. Особенностью книги является изложения теоретических материалов для наиболее общего случая — адаптивных фильтров с комплексными весовыми коэффициентами, наличие разделов по многоканальным адаптивным фильтрам и алгоритмам адаптивной фильтрации нестационарных сигналов. Книга является первым систематическим изложением теории адаптивной фильтрации на русском языке. Она предназначена для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов радиотехнических и связных специальностей, изучающих и использующих на практике цифровую обработку сигналов и, в частности, адаптивную фильтрацию сигналов.

Монография содержит основные положения теории цифровой обработки сигналов и результаты ее практического использования в системах и устройствах различного назначения. Работа написана на базе лекций по цифровой обработке сигналов, прочитанных автором в течение многих лет, и содержит описания некоторых оригинальных алгоритмов и научно-технических решений, полученных при выполнении НИОКР в Научно-конструкторском бюро цифровой обработки сигналов Южного федерального университета. Книга рассчитана на научных работников, аспирантов и студентов высших учебных заведений, специализирующихся в области цифровой обработки сигналов разной физической природы.

В монографии рассматриваются многомерные многоскоростные системы, которые используются для обработки ММ цифровых сигналов. Монография является первым систематическим изложением теории и методов неразделимой обработки ММ сигналов на русском языке, в ней приводится все необходимое для разработки ММ многоскоростных систем, начиная с фундаментальных результатов из теории цифровой обработки ММ сигналов, и заканчивая алгоритмами и программным/аппаратным обеспечением для ММ многоскоростных систем. Важной чертой монографии является применение математических пакетов MATLAB, MAPLE, Singular и др., а также программ, написанных на языке С, на протяжении всего изложения. Приведены результаты реализации разработанных неразделимых операторов на основе процессоров общего назначения, сигнальных процессоров фирмы Texas Instruments и графических процессоров (GPU) фирмы nVidia.

Учебное пособие предназначено для студентов вузов, обучающихся по направлениям "Информатика и вычислительная техника" и "Прикладная математика", включает в себя рассмотрение общих теоретических вопросов, связанных с цифровым представлением сигналов, основами анализа линейных дискретных систем. Значительное внимание уделено вопросам эффективного представления информации и использования вейвлет-преобразований. Может быть рекомендовано в качестве дополнительного материала для направлений подготовки радиотехнического и телекоммуникационного профиля.

Монография освещает основополагающие вопросы теории идентификационных измерений и ряд новейших результатов, полученных авторами при исследовании некоторых вопросов цифровой обработки сигналов и применении идентификационных алгоритмов для решения задач диагностики технических объектов. Идентификационное обобщение классической, векторной модели сигналов позволяет единообразно описывать и периодические, и случайные сигналы, а также различные их композиции. Предлагаются оригинальные модели оценки статического и динамического хаоса сигналов, позволяющие проводить их объективную автоматическую классификацию. Дается аналогия между идентификационной шкалой распределений и цветовой RGB-шкалой. Рассматривается применение идентификационных алгоритмов для решения задач. Обсуждается идея автоматического управления работой соответствующих сканеров с помощью введения обратной связи по идентификационному параметру формы выходного сигнала. Для научно-технических работников, занимающихся созданием интеллектуальных средств анализа и синтеза сигналов, аспирантов и студентов, изучающих современные информационные технологии обработки сигналов.

Излагаются вопросы, включающие описание моделей сверхширокополосных сигналов, синтеза и анализа алгоритмов обнаружения и измерения информационных параметров в условиях помех и априорной неопределенности, принципов радиоэлектронной разведки, включая высокоточное местоопределение источников излучения, и радиоэлектронного подавления сверхширокополосных и узкополосных радиосистем, а также способов аппаратурной и программной реализации соответствующих радиоэлектронных устройств. Для студентов и аспирантов радиотехнических специальностей, инженеров и научных работников, связанных с проектированием и эксплуатацией радиоэлектронных средств.

Рассмотрены основные характеристики рассеянного и собственного радиотеплового излучения природных сред. Дан анализ электродинамических моделей различных поверхностей Земли и окружающей атмосферы. Разработаны модели радиотехнических сигналов и их статистических характеристик в области регистрации антенными системами. Изложены основы теории оптимальной пространственно-временной обработки рассеянных полей и полей собственного радиотеплового излучения. Сформулированы принципы построения и алгоритмического обеспечения современных активных, пассивных и комплексных активно-пассивных радиотехнических систем дистанционного зондирования, а также интерпретации получаемых с их помощью экспериментальных данных. Приведены алгоритмы оптимальных и квазиоптимальных измерений электрофизических параметров поверхностей и атмосферы при активном, пассивном и комплексном активно-пассивном дистанционном зондировании. Даны алгоритмы оценки предельных погрешностей измерений этих параметров. Представлены решения ряда задач картографирования и селекции целей с использованием классического и модифицированного методов синтеза апертуры антенны. Рассмотрены особенности применения атомарных функций и весовых окон Кравченко-Рвачева при обработке изображений. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов старших курсов, занимающихся задачами дистанционного зондирования и радиолокации.

Рассмотрены информационные приемо-передающие системы, особенность которых состоит в апостериорной обработке многомерных (по числу передающих и приемных пространственных каналов) результатов наблюдения (измерений). Предложены новые непрерывные математические модели многомерных сигналов и систем, учитывающие характеристики приемной и передающей антенн и параметры электродинамической связи объектов наблюдения. Исследованы информационные возможности и особенности применения таких систем при измерении параметров электродинамической связи объектов, при наблюдении объектов, находящихся в средах с потерями, и измерении рассеяния характеристик радиолокационных объектов. Для широкого круга радиоинженеров и научных работников, будет полезна студентам и преподавателям высших учебных заведений радиотехнических специальностей.