Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB
Intensivkurs mit 16 Versuchen
2. Auflage
Erschienen am 9. März 2013
X, 305 Seiten
978-3-322-92828-3 (ISBN)
Beschreibung
Die digitale Signalverarbeitung ist als Schlüsseltechnologie des Informationszeitalters in vielen unterschiedlichen Arbeitsfeldern zu finden: beispielsweise in der Sprach-und Bildcodierung für das Internet, in den xDSL-Modems für "breitbandige" Teilnehmeranschlüsse, in den Mobil funkgeräten zur Entzerrung des Empfangssignals, in der Bildverarbeitung der medizinischen Diagnostik, in der digitalen Prozess-Steuerung der Automatisierungs-und Regelungstechnik, in den Anti-Blockier-Systemen in Automobilen, in der Mustererkennung zur automatischen Schrift-oder Spracherkennung. Digitale Signalverarbeitung mit MATLAB stellt eine Auswahl der wichtigsten Grundlagen und einfacher praktische Anwendungen der digitalen Signalverarbeitung anband von 16 Versuchen vor. Die behandelten Themen lassen sich in die sechs Bereiche einordnen: - Versuch 1 Erste Schritte in MATLAB Signalverarbeitung im Zeitbereich - Versuche 2 und 3 Signalverarbeitung im Frequenzbereich - Versuche 4 bis 7 Lineare zeitinvariante Systeme - Versuche 8 bis 11 Stochastische Signale - Versuche 12 und 13 - Versuche 14 bis 16 Wortlängeneffekte Die Versuche werden am pe mit Hilfe der Simulationssprache MATLAB durchgeführt. Für die Wahl von pe und MATLAB waren folgende Gründe ausschlaggebend: Der pe ist den meisten an der digitalen Signalverarbeitung interessierten Menschen ver traut. Die Simulationssprache MATLAB ist ein häufig benutztes Werkzeug für die digitale Signalverarbeitung und wird weltweit auf pe und Arbeitsplatzrechnern mit unterschied lichen Betriebssystemen eingesetzt. Die einfache Bedienung sowie die guten graphischen Eigenschaften von MATLAB ermög lichen es, von Beginn an die digitale Signalverarbeitung in den Mittelpunkt zu stellen.
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Buch
03/2003
2. Auflage
Vieweg+Teubner Verlag
49,95 €
Artikel ist vergriffen; siehe Neuauflage
Person
Prof. Dr.-Ing. Martin Werner lehrt Nachrichtentechnik am Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik der FH Fulda.
Inhalt
1 Erste Schritte in MATLAB.- 2 Zeitdiskrete Signale.- 2.1 Elementare zeitdiskrete Signale.- 2.2 Audiosignale.- 3 Faltung und Differenzengleichung.- 3.1 Faltung.- 3.2 Differenzengleichung.- 4 Diskrete Fouriertransformation (DFT).- 4.1 Einführung in die Grundlagen.- 4.2 Vorbereitende Aufgaben.- 4.3 Versuchsdurchführung.- 5 Schnelle Fouriertransformation (FFT).- 5.1 Einführung.- 5.2 Radix-2-FFT-Algorithmus.- 5.3 Programmierung der DIT-Radix-2-FFT.- 5.4 Vorbereitende Aufgaben.- 5.5 Versuchsdurchführung.- 6 Kurzzeit-Spektralanalyse: Grundlagen.- 6.1 Einführung in die Grundlagen.- 6.2 Fensterfolgen.- 7 Kurzzeit-Spektralanalyse: Beispiele.- 7.1 Beispiel Mehrtonsignal.- 7.2 Audiosignal.- 8 Lineare zeitinvariante Systeme: FIR-Systeme.- 8.1 Einführung in die Grundlagen.- 8.2 FIR-Systeme.- 9 Lineare zeitinvariante Systeme: IIR-Systeme.- 9.1 Einfluss der Pole auf den Frequenzgang.- 9.2 Blockdiagramm.- 9.3 Impulsantwort.- 9.4 Partialbruchzerlegung mit MATLAB.- 9.5 Allpässe.- 9.6 Vorbereitende Aufgaben.- 9.7 Versuchsdurchführung.- 10 Entwurf digitaler FIR-Filter.- 10.1 Einführung.- 10.2 Toleranzschema.- 10.3 Fourier-Approximation.- 10.4 Fourier-Approximation mit Fensterung.- 10.5 Chebyshev-Approximation.- 11 Entwurf digitaler IIR-Filter.- 11.1 Einführung.- 11.2 Entwurf eines Butterworth-Tiefpasses.- 11.3 Entwurf digitaler Tiefpässe nach Standardapproximationen analoger Tiefpässe.- 11.4 Entwurf von Hochpass- und Bandpassfiltern und Bandsperren.- 12 Stochastische Signale: Kenngrößen.- 12.1 Einführung.- 12.2 Stochastische Signale.- 12.3 Korrelation stochastischer Prozesse.- 13 Stochastische Signale: LTI-Systeme.- 13.1 Lineare Abbildung stochastischer Signale.- 13.2 Stochastische Signale und LTI-Systeme.- 14 Analog-Digital-Umsetzung.- 14.1 Einführung.- 14.2 Abtastung.-14.3 Quantisierung.- 15 Reale digitale Filter: Koeffizientenquantisierung.- 15.1 Einführung.- 15.2 FIR-Filter mit quantisierten Koeffizienten.- 15.3 IIR-Filter mit quantisierte Koeffizienten.- 16 Reale digitale Filter: Quantisierte Arithmetik.- 16.1 Quantisierte Arithmetik.- 16.2 Vorbereitende Aufgaben.- 16.3 Versuchsdurchführung.- 17 Lösungen zu den Versuchen.- 17.1 Vorbemerkungen.- 17.2 Lösungen zu Versuch 2: Zeitdiskrete Signale.- 17.3 Lösungen zu Versuch 3: Faltung und Differenzengleichung.- 17.4 Lösungen zu Versuch 4: Diskrete Fouriertransformation (DFT).- 17.5 Lösungen zu Versuch 5: Schnelle Fouriertransformation (FFT).- 17.6 Lösungen zu Versuch 6: Kurzzeit-Spektralanalyse: Grundlagen.- 17.7 Lösungen zu Versuch 7: Kurzzeit-Spektralanalyse: Beispiele.- 17.8 Lösungen zu Versuch 8: Lineare zeitinvariante Systeme: FIR-Systeme.- 17.9 Lösungen zu Versuch 9: Lineare zeitinvariante Systeme: IIR-Systeme.- 17.10 Lösungen zu Versuch 10: Entwurf digitaler FIR-Filter.- 17.11 Lösungen zu Versuch 11: Entwurf digitaler IIR-Filter.- 17.12 Lösungen zu Versuch 12: Stochastische Signale: Kenngrößen.- 17.13 Lösungen zu Versuch 13: Stochastische Signale: LTI-Systeme.- 17.14 Lösungen zu Versuch 14: Analog-Digital-Umsetzung.- 17.15 Lösungen zu Versuch 15: Reale digitale Filter: Koeffizientenquantisierung.- 17.16 Lösungen zu Versuch 16: Reale digitale Filter: Quantisierte Arithmetik.- Formelzeichen und Abkürzungen.- Sachwortverzeichnis.
