Цифровая фильтрация


Цифровая фильтрация

Цифрова́я обрабо́тка сигна́лов (англ. digital signal processing, DSP), ЦОС — преобразование сигналов, представленных в цифровой форме.

Любой непрерывный (аналоговый) сигнал s(t) может быть подвергнут дискретизации по времени и квантованию по уровню (оцифровке), то есть представлен в цифровой форме. Если частота дискретизации сигнала Fd не меньше, чем удвоенная наивысшая частота в спектре сигнала Fmax (то есть F_d\geq 2\cdot F_{max}), то полученный дискретный сигнал s(k) эквивалентен сигналу s(t) (см. теорему Котельникова). При помощи математических алгоритмов s(k) преобразуется в некоторый другой сигнал s1(k) имеющий требуемые свойства. Процесс преобразования сигналов называется фильтрацией (англ. filtering), а устройство, выполняющее фильтрацию называется фильтр (англ. filter). Поскольку отсчеты сигналов поступают с постоянной скоростью Fd, фильтр должен успевать обрабатывать текущий отсчет до поступления следующего, то есть обрабатывать сигнал в реальном времени (англ. in real time). Для обработки сигналов (фильтрации) в реальном времени применяют специальные вычислительные устройства — цифровые сигнальные процессоры.

Различают методы обработки сигналов во временной (англ. time domain) и в частотной (англ. frequency domain) области. Эквивалентность частотно-временных преобразований однозначно определяется через преобразование Фурье.

Содержание

Основные задачи

  • Линейная фильтрация — Селекция сигнала в частотной области; синтез фильтров, согласованных с сигналами; частотное разделение каналов; цифровые преобразователи Гильберта и дифференциаторы; корректоры характеристик каналов
  • Спектральный анализ — Обработка речевых, звуковых, сейсмических, гидроакустических сигналов; распознавание образов
  • Частотно-временной анализ — Компрессия изображений, гидро- и радиолокация, разнообразные задачи обнаружения
  • Адаптивная фильтрация — Обработка речи, изображений, распознавание образов, подавление шумов, адаптивные антенные решетки
  • Нелинейная обработка — Вычисление корреляций, медианная фильтрация; синтез амплитудных, фазовых, частотных детекторов, обработка речи, векторное кодирование
  • Многоскоростная обработка — Интерполяция (увеличение) и децимация (уменьшение) частоты дискретизации в многоскоростных системах телекоммуникации, аудиосистемах

См. также

Литература

  • Гольденберг Л. М. и др. Цифровая обработка сигналов. Справочник. — М.: «Радио и связь», 1985. — 312 с.
  • Гольденберг Л. М. и др. Цифровая обработка сигналов. Учебное пособие для вузов. — М.: «Радио и связь», 1990. — 256 с.
  • Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. Изд. 2-е, испр. — М.: «Техносфера», 2007. — 856 с. ISBN 978-5-94836-135-2
  • Оппенгейм А. В., Шафер Р. В. Цифровая обработка сигналов. — М.: «Связь», 1979. — 416 с.
  • Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применение цифровой обработки сигналов. — М.: «Мир», 1978. — 848 с.
  • Глинченко А.С. Цифровая обработка сигналов. В 2 ч. — Красноярск: Изд-во КГТУ, 2001. - 383 с.
  • Блейхут Р. Быстрые алгоритмы цифровой обработки сигналов. — М.: «Мир», 1989. — 448 с.
  • Даджион Д., Мерсеро Р. Цифровая обработка многомерных сигналов. — М.: «Мир», 1988. — 488 с.
  • Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях. В 2-х тт. — М.: «Мир», 1983.
  • Марпл-мл. С. Л. Цифровой спектральный анализ и его приложения.. — М: МИР, 1990. — С. 584.
  • Хемминг Р. В. Цифровые фильтры. — М.: «Недра», 1987. — 221 с.

Ссылки

http://dsp.mirahost.ru - различные материалы по цифровой обработке сигналов (книги, статьи, лекции)
http://dsp-book.narod.ru - очень большая подборка литературы по данной тематике
http://dspcenter.ru - подборка материалов по цифровой обработке сигналов

Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Цифровая фильтрация" в других словарях:

  • Цифровая фильтрация — Цифровая фильтрация: обработка отсчетов цифрового сигнала для получения требуемой амплитудно частотной характеристики сигнала... Источник: СИНТЕЗАТОРЫ РЕЧИ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ РАБОЧИХ МЕСТ ДЛЯ ИНВАЛИДОВ ПО ЗРЕНИЮ. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ …   Официальная терминология

  • цифровая фильтрация — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN digital filtering …   Справочник технического переводчика

  • Цифровая обработка сигналов — (ЦОС, DSP  англ. digital signal processing)  преобразование сигналов, представленных в цифровой форме. Любой непрерывный (аналоговый) сигнал может быть подвергнут дискретизации по времени и квантованию по уровню (оцифровке), то… …   Википедия

  • Гомоморфная фильтрация — это обобщенная техника для цифровой обработки сигналов и изображений, с участием нелинейного отображения в другие пространства в которых теория линейных фильтров может быть применена, и отображена обратно в исходное пространство. Это понятие было …   Википедия

  • Передискретизация — Иллюстрация эффекта наложения спектров (алиасинга) при уменьшении разрешения (децимации) растрового изображения. Сверху изображение, уменьшенное без фильтрации. Снизу изображение, уменьшенное с применением фильтра нижних частот. Передискретизация …   Википедия

  • Цифровой фильтр — Цифровой фильтр  в электронике любой фильтр, обрабатывающий цифровой сигнал с целью выделения и/или подавления определённых частот этого сигнала. В отличие от цифрового, аналоговый фильтр имеет дело с аналоговым сигналом, его свойства… …   Википедия

  • Импульсная переходная функция — Содержание 1 Определение 2 Свойства 3 Применение …   Википедия

  • Импульсная перезодная характеристика — Импульсная переходная функция (импульсная переходная характеристика, импульсная характеристика, ИПФ) выходной сигнал динамической системы как реакция на входной сигнал в виде дельта функции Дирака. В цифровых системах входной сигнал представляет… …   Википедия

  • Импульсная передаточная функция — Импульсная переходная функция (импульсная переходная характеристика, импульсная характеристика, ИПФ) выходной сигнал динамической системы как реакция на входной сигнал в виде дельта функции Дирака. В цифровых системах входной сигнал представляет… …   Википедия

  • Импульсная переходная характеристика — Импульсная переходная функция (импульсная переходная характеристика, импульсная характеристика, ИПФ) выходной сигнал динамической системы как реакция на входной сигнал в виде дельта функции Дирака. В цифровых системах входной сигнал представляет… …   Википедия

Книги

Другие книги по запросу «Цифровая фильтрация» >>