Рекомендуем

Ключевые слова:
Сигналы
Фильтры Винера и КалманаШахтарин Б.И. Фильтры Винера и Калмана
Генераторы хаотических колебанийШахтарин Б.И., Кобылкина П.И., Сидоркина Ю.А., Кондратьев А.В., Митин С.В. Генераторы хаотических колебаний
Случайные процессы. Примеры и задачи. Том 1 – Случайные величины и процессыТихонов В.И., Шахтарин Б.И., Сизых В.В. Случайные процессы. Примеры и задачи. Том 1 – Случайные величины и процессы

Книга

Цифровые цепи и сигналы

Учебное пособие для вузов
3-е изд. перераб. и доп.
2017 г.
160 стр.
Тираж 1000 экз.
Формат 60х90/16 (145x215 мм)
Исполнение: в мягкой обложке
ISBN 978-5-9912-0572-6
ББК 32.841
УДК 621.37/.39(075)
Гриф УМО
Рекомендовано редакционно-издательским советом Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по укрупненной группе направлений подготовки бакалавров и магистров 11.00.00 – «Электроника, радиотехника и системы связи»
Аннотация

Приведен математический аппарат для анализа сигналов и цепей дискретного времени. Изложены спектральная теория периодических и непериодических цифровых сигналов, теория цепей дискретного времени. Подробно рассмотрены частотные свойства и временные характеристики базовых нерекурсивных и рекурсивных линейных цепей (цифровых фильтров) первого и второго порядков. Изложены методы изменения частоты дискретизации цифровых сигналов: децимация и интерполяция, а также способы их реализации. Уделено внимание теории случайных сигналов и процессов дискретного времени, протекающих в цифровых цепях. Рассмотрены эффекты квантования в цифровых сигналах и цепях.

Для студентов вузов, обучающихся по направлениям подготовки «Радиофизика», «Радиотехника» и «Инфокоммуникационные технологии и системы связи».

Оглавление

Введение

1.Математический аппарат
1.1. Последовательности
1.2. Разложение последовательностей в дискретный ряд Фурье
1.3. z-преобразование
1.3.1. Последовательности конечной длины
1.3.2. Физически реализуемые последовательности
1.3.3. Нереализуемые последовательности
1.3.4. z-преобразование некоторых последовательностей
1.4. Соотношение между z-преобразованием и Фурье-преобразованием последовательности
1.5. Обратное z-преобразование
1.6. Свойства z-преобразования
1.6.1. Линейность
1.6.2. Задержка
1.6.3. Свертка последовательностей
1.6.4. Перемножение последовательностей
1.6.5. Одностороннее z-преобразование. Задержка физически реализуемых последовательностей
1.7. Дискретное преобразование Фурье
1.7.1. Связь между дискретным преобразованием Фурье и z-преобразованием
1.7.2. Дискретное преобразование Фурье последовательностей конечной длины
1.7.3. Эффекты наложения
1.8. Свойства дискретного преобразования Фурье
1.8.1. Линейность
1.8.2. Сдвиг
1.8.3. Свойства симметрии
1.9. Свертка периодических последовательностей (круговая свертка)
1.10. Линейная свертка конечных последовательностей
1.11. Разностные уравнения
1.12. Решение разностных уравнений с применением одностороннего z-преобразования
Контрольные вопросы

2. Цифровые сигналы и их спектры
2.1. Типовые периодические сигналы
2.1.1. Последовательность показательных импульсов
2.1.2. Косинусоидальное колебание
2.1.3. Последовательность прямоугольных импульсов
2.1.4. Последовательность прямоугольных радиоимпульсов
2.2. Типовые непериодические сигналы
2.2.1. Показательный импульс
2.2.2. Прямоугольный импульс
2.2.3. Прямоугольный радиоимпульс
2.2.4. Цифровой единичный импульс
2.2.5. Единичный скачок
2.3. Соотношения между спектрами непрерывных и цифровых сигналов
Контрольные вопросы

3. Цифровые цепи
3.1. Линейные цифровые цепи с постоянными параметрами
3.2. Физическая реализуемость. Устойчивость
3.3. Частотная характеристика. Геометрическая интерпретация
3.4. Способы построения цифровых цепей
3.4.1. Прямая форма I
3.4.2. Прямая форма II
3.4.3. Каскадная форма
3.4.4. Параллельная форма
3.5. Структурные схемы цепей без полюсов
3.6. Нерекурсивная цепь первого порядка
3.6.1. Частотные свойства
3.6.2. Временные характеристики
3.7. Рекурсивная цепь первого порядка
3.7.1. Частотные свойства
3.7.2. Временные характеристики
3.8. Нерекурсивная цепь второго порядка
3.8.1. Частотные свойства
3.8.2. Временные характеристики
3.9. Рекурсивная цепь второго порядка
3.9.1. Частотные свойства
3.9.2. Временные характеристики
Контрольные вопросы
Оглавление

4. Изменение частоты дискретизации цифровых сигналов
4.1. Децимация цифровых сигналов
4.1.1. Соотношение вход-выход всей системы децимации
4.1.2. Реализация системы децимации
4.2. Интерполяция цифровых сигналов
4.2.1. Соотношение вход-выход всей системы интерполяции
4.2.2. Реализация системы интерполяции
Контрольные вопросы

5. Случайные сигналы и процесы дискретного времени
5.1. Виды случайных последовательностей
5.2. Характеристики случайных последовательностей
5.2.1. Функция распределения вероятностей случайной последовательности
5.2.2. Плотность распределения вероятностей непрерывной случайной последовательности. Распределение вероятностей дискретной случайной последовательности
5.2.3. Среднее значение (математическое ожидание) случайной последовательности
5.2.4. Дисперсия случайной последовательности
5.2.5. Корреляционная функция случайной последовательности
5.2.6. Ковариационная функция случайной последовательности
5.3. Стационарные случайные последовательности
5.4. Энергетический спектр стационарной случайной последовательности. Теорема Винера–Хинчина
5.5. Примеры случайных последовательностей
5.5.1. Гауссовская стационарная случайная последовательность
5.5.2. Белый шум дискретного времени
5.6. Воздействие случайных последовательностей на линейные цифровые цепи
5.7. Связь между характеристиками случайных последовательностей на входе и выходе цифровой цепи
Контрольные вопросы

6. Эффекты квантования цифровых сигналов
6.1. Представление чисел в двоичной системе счисления
6.2. Усечение и округление чисел
6.3. Квантование сигнала
6.4. Аналого-цифровое преобразование сигналов
6.5. Цифро-аналоговое преобразование сигналов
Контрольные вопросы

7. Эффекты квантования в цифровых цепях
7.1. Реакция идеальной цифровой цепи на шум квантования
7.2. Квантование арифметических операций в БИХ-цепях
7.3. Ограничения, вызванные переполнением, и отношение сигнал/шум
7.4. Квантование арифметических операций в КИХ-цепях
7.5. Нелинейные колебания, вызванные квантованием и переполнением
7.6. Квантование коэффициентов цепей
7.7. Техническая реализация цифровых цепей
Контрольные вопросы

Приложения

Принятые сокращения

Литература