Области применения цифровой обработки сигналов

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

«Цифровая обработка сигналов»

для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров

220400.62 «Управление в технических системах»,

220200.62 «Автоматизация и управление» и специальности 220201.65 «Управление и информатика в технических системах»

Москва

В.В.Чернокозов

Учебное пособие «Цифровая обработка сигналов» для студентов, обучающихся по направлениям подготовки бакалавров 220400.62 «Управление в технических системах», 220200.62 «Автоматизация и управление» и специальности 220201.65 «Управление и информатика в технических системах» предназначено для студентов, изучающих дисциплину «Цифровая обработка сигналов»

стр. 37, МАМИ, 2013г.

В учебном пособии изложены вопросы моделирования и обработки аналоговых и цифровых сигналов в частотной и временной областях. Рассмотрены вопросы проектирования дискретных систем и цифровой фильтрации сигналов.

Содержание

1 Области применения цифровой обработки сигналов. 3

2 Сигналы.. 5

3 Спектральное представление сигналов. 9

3.1 Непериодические сигналы.. 9

3.2 Периодические сигналы.. 12

3.3 Корреляционный анализ сигналов. 13

4 Аналоговые системы.. 15

5 Дискретные сигналы.. 17

6 Дискретные системы.. 26

7 Цифровая фильтрация сигналов. 33

Литература. 36

Области применения цифровой обработки сигналов

Цифровая обработка сигналов (ЦОС) представляет собой одну из наиболее мощных технологий, которая в XXI веке определяет развитие науки и техники.

Сферы применения ЦОС:

1. Космос: - оптимизация процесса фотосъёмки из

космоса;

- сжатие данных;

- интеллектуальный сенсорный анализ с

помощью удалённых космических

зондов.

2. Медицина: - диагностические изображения

(компьютерная томография,

МР - томография, ультразвук и т.д.);

- анализ ЭКГ;

- хранение и поиск медицинских

изображений.

3. Коммерция: - сжатие изображений и звука для

мультимедийных презентаций;

- спецэффекты в кино;

- видеоконференции.

4. Телефония: - сжатие голоса и данных;

- эхо-подавление;

- мультиплексирование сигналов;

- фильтрация.

5. Военная сфера: - радиолокация;

- гидролокация;

- системы наведения;

- закрытая связь.

6. Промышленность: - разведка нефтяных и минеральных

месторождений;

- мониторинг и управление

производственными процессами;

- неразрушающее тестирование;

- САПР и средства конструирования.

7. Научные приложения: - регистрация и анализ землетрясений;

- сбор данных;

- спектральный анализ;

- имитация и моделирование.

Основные направления и задачи ЦОС:

1. Линейная фильтрация: - селекция сигнала в частотной области;

- синтез фильтров, согласованных с

сигналом;

- частотное разделение каналов;

- реализация преобразователей Гильберта

и дифференциаторов;

- коррекция частотных характеристик

каналов.

2. Спектральный анализ: - обработка речевых, звуковых,

сейсмических, гидроакустических

сигналов;

- распознавание образов.

3. Частотно-временной анализ: - компрессия изображений;

- гидро- и радиолокация;

- различные задачи обнаружения.

4. Адаптивная фильтрация: - обработка речи, изображений;

- распознавание образов;

- подавление шумов;

- адаптивные антенные решетки.

5. Нелинейная обработка: - вычисление корреляций;

- синтез АМ-, ФМ- и ЧМ- детекторов;

- обработка речи;

- векторное кодирование.

6. Многоскоростная обработка: - интерполяция (увеличение) и децимация

(уменьшение) частоты дискретизации в

многоскоростных системах

телекоммуникаций и аудиосистемах.