Przetwarzanie sygnałów

1. Elementy ogólnej teorii sygnaªów......Page 19
Modele matematyczne......Page 20
Klasyfikacja sygnaªów......Page 21
Sygnaª a informacja......Page 23
Reprezentacje sygnaªów......Page 24
Sygnaªy analogowe......Page 25
Parametry......Page 26
Przykªady prostych sygnaªów analogowych o ograniczonej energii i sko«czonym czasie trwania......Page 28
Przykªady prostych sygnaªów analogowych o ograniczonej energii i niesko«czonym czasie trwania......Page 30
Przykªady prostych nieokresowych sygnaªów analogowych o ograniczonej mocy......Page 32
Przykªady prostych okresowych sygnaªów analogowych o ograniczonej mocy......Page 33
Sygnaªy zespolone......Page 34
Sygnaªy dystrybucyjne......Page 36
Sygnaªy dyskretne......Page 39
Parametry......Page 40
Przykªady prostych sygnaªów dyskretnych o ograniczonej energii i niesko«czonym czasie trwania......Page 42
Przykªady prostych sygnaªów dyskretnych o ograniczonej mocy......Page 44
Reprezentacja sygnaªu za pomoc¡ sygnaªów bazowych......Page 50
Przykªady przestrzeni sygnaªów......Page 51
Przestrze« Hilberta sygnaªów......Page 54
Baza przestrzeni......Page 55
Przestrze« metryczna. Odlegªo±¢ mi¦dzy sygnaªami......Page 56
Przestrze« unormowana......Page 57
Przestrze« Banacha......Page 58
Iloczyn skalarny sygnaªów......Page 59
Poj¦cie ortogonalno±ci sygnaªów......Page 60
Baza ortogonalna. O±rodkowa przestrze« Hilberta......Page 61
Uogólniony szereg Fouriera......Page 62
Zagadnienie najlepszej aproksymacji......Page 64
Twierdzenie Parsevala......Page 65
Przykªady ortonormalnych uogólnionych szeregów Fouriera......Page 66
Szereg Haara......Page 67
Szereg Walsha......Page 69
Trygonometryczny szereg Fouriera......Page 70
Zespolony szereg Fouriera......Page 73
Szereg Kotielnikowa-Shannona......Page 75
Przeksztaªcenie Fouriera......Page 79
Proste przeksztaªcenie Fouriera......Page 80
F-transformowalno±¢ i wzajemna jednoznaczno±¢......Page 81
Przeksztaªcenie Fouriera w sensie granicznym......Page 83
Widmo amplitudowe i widmo fazowe......Page 84
Widmo jako funkcja cz¦stotliwo±ci......Page 85
Podstawowe wªa±ciwo±ci widm......Page 86
Twierdzenia......Page 87
Pary transformat w sensie zwykªym......Page 91
Pary transformat w sensie granicznym......Page 95
Widmo impulsowego sygnaªu spróbkowanego......Page 104
Zwi¡zek mi¦dzy widmem sygnaªu impulsowego a wspóªczynnikami Fouriera jego przedªu»enia okresowego......Page 106
Zasada nieoznaczono±ci......Page 108
Przeksztaªcenie Fouriera sygnaªów dyskretnych......Page 112
Proste przeksztaªcenie Fouriera. Widmo sygnaªu dyskretnego......Page 113
Porównanie z widmem impulsowego sygnaªu spróbkowanego......Page 114
Widmo jako funkcja pulsacji unormowanej......Page 115
Odwrotne przeksztaªcenie Fouriera......Page 117
Przeksztaªcenie Fouriera w sensie granicznym......Page 118
Twierdzenia......Page 120
Sygnaªy N-okresowe......Page 122
Dyskretny szereg Fouriera sygnaªu N-okresowego......Page 123
Widmo sygnaªu N-okresowego......Page 125
Wªa±ciwo±ci widma......Page 126
Zagadnienie numerycznego obliczania widma sygnaªu......Page 127
Proste dyskretne przeksztaªcenie Fouriera sygnaªu impulsowego......Page 128
Odwrotne dyskretne przeksztaªcenie Fouriera sygnaªu impulsowego......Page 130
Okresowo±¢ FD-1-transformaty......Page 132
Zwi¡zek z dyskretnym szeregiem Fouriera......Page 133
Wªa±ciwo±ci i twierdzenia DPF......Page 134
Sformuªowanie i rozwi¡zanie problemu......Page 139
Bª¡d aliasingu......Page 140
Funkcja autokorelacji sygnaªu analogowego o ograniczonej energii......Page 143
Definicja......Page 144
Wªa±ciwo±ci......Page 145
Przykªad zastosowania w praktyce......Page 148
Zwi¡zek funkcji autokorelacji z widmem energii......Page 150
Ilustracja zwi¡zków mi¦dzy opisami sygnaªów w dziedzinie czasu, korelacyjnej i cz¦stotliwo±ci......Page 152
Efektywny czas korelacji i efektywna szeroko±¢ pasma sygnaªu......Page 153
Definicja......Page 155
Wªa±ciwo±ci......Page 156
Widma energii wzajemnej......Page 157
Definicja......Page 158
Wªa±ciwo±ci......Page 159
Widmo mocy i jego zwi¡zek z funkcj¡ autokorelacji......Page 161
Funkcje korelacji wzajemnej sygnaªów analogowych o ograniczonej mocy......Page 162
Definicja......Page 163
Widma mocy wzajemnej......Page 164
Funkcja autokorelacji......Page 165
Zwi¡zek z widmem energii......Page 167
Funkcje korelacji wzajemnej i widma energii wzajemnej......Page 168
Funkcja autokorelacji......Page 169
Widmo mocy......Page 170
Przypadek sygnaªów N-okresowych......Page 171
2. Podstawy teoretyczne przetwarzania sygnaªów......Page 173
Ogólne zasady przetwarzania analogowo-cyfrowego sygnaªów......Page 174
Przetwornik analogowo-cyfrowy......Page 175
Filtr cyfrowy......Page 176
Kwantowanie......Page 177
Kodowanie......Page 178
Twierdzenie o próbkowaniu. Wersja podstawowa......Page 179
Sygnaªy o ograniczonym pa±mie......Page 180
Sformuªowanie twierdzenia......Page 181
Dowód twierdzenia 6.2 dla klasy sygnaªów o ograniczonej energii......Page 182
Dowód twierdzenia 6.2 dla dowolnych sygnaªów......Page 184
Przypadek fs 2fm. Dowód twierdzenia 6.1......Page 186
Odtwarzanie sygnaªu z próbek......Page 188
Odtwarzanie sygnaªu przez przetwornik C/A. Metoda schodkowa......Page 189
Znieksztaªcenia widma sygnaªu przy odtwarzaniu metod¡ schodkow¡......Page 190
Odtwarzanie sygnaªu w impulsowych systemach transmisji sygnaªów......Page 192
Próbkowanie naturalne......Page 193
Próbkowanie chwilowe......Page 195
Odst¦pstwa od idealnych zaªo»e« twierdzenia o próbkowaniu......Page 196
Bª¡d aliasingu......Page 197
Filtr ochronny. Bª¡d uci¦cia pasma......Page 198
Miara bª¦du uci¦cia pasma......Page 199
Bª¡d uci¦cia w czasie......Page 201
Próbkowanie sygnaªów w¡skopasmowych......Page 202
Efekt stroboskopowy......Page 204
Nierealizowalno±¢ idealnego filtru dolnoprzepustowego......Page 208
Jitter......Page 209
Sko«czona dokªadno±¢ reprezentacji danych w cyfrowych ukªadach przetwarzania sygnaªów......Page 210
Poj¦cie ukªadu. Podstawowe definicje......Page 217
Ukªad jako operator. Ukªady analogowe i dyskretne......Page 218
Ukªady liniowe......Page 219
Ukªady stacjonarne......Page 220
Ukªady przyczynowe......Page 221
Ukªady skupione i ukªady o staªych rozªo»onych......Page 222
Ukªad jako filtr......Page 223
Odpowied¹ impulsowa......Page 224
Odpowied¹ impulsowa ukªadu przyczynowego......Page 225
Zwi¡zki mi¦dzy odpowiedzi¡ impulsow¡ a odpowiedzi¡ jednostkow¡......Page 226
Ogólna posta¢ odpowiedzi impulsowej......Page 227
Zwi¡zek mi¦dzy sygnaªami na wej±ciu i wyj±ciu ukªadu. Zale»no±¢ splotowa......Page 228
Zale»no±¢ splotowa w przypadku ukªadu przyczynowego......Page 229
Obliczanie caªki splotowej......Page 230
Przeksztaªcenie Laplace'a......Page 232
Transmitancja......Page 233
Wyznaczanie sygnaªu na wyj±ciu ukªadu w dziedzinie zespolonej......Page 234
Ogólna posta¢ transmitancji......Page 236
Zwi¡zki mi¦dzy poªo»eniem zer i biegunów transmitancji a postaci¡ odpowiedzi impulsowej......Page 237
Charakterystyka amplitudowo-fazowa ukªadu......Page 238
Równanie transmisyjne w dziedzinie cz¦stotliwo±ci......Page 239
Charakterystyka amplitudowa i charakterystyka fazowa......Page 240
Krzywa Nyquista......Page 242
Interpretacja charakterystyki amplitudowo-fazowej......Page 243
Odpowied¹ ukªadu dla ró»nych klas pobudze«......Page 244
Funkcje korelacyjne i widma energetyczne sygnaªu na wyj±ciu ukªadu......Page 246
Ukªad opó¹niaj¡cy......Page 248
Idealny ukªad ró»niczkuj¡cy......Page 249
Idealny ukªad caªkuj¡cy......Page 250
Filtry idealne......Page 251
Filtry rz¦du pierwszego......Page 253
Filtry rz¦du drugiego......Page 254
Filtry wszechprzepustowe......Page 256
Repetytorium......Page 260
3. Modulacja sygnaªów......Page 261
Ogólna charakterystyka operacji modulacji......Page 262
Žródªo informacji i przetwornik informacja-sygnaª......Page 263
Kanaª transmisyjny......Page 264
Cele i rodzaje modulacji......Page 265
Cele modulacji......Page 266
Fala no±na......Page 267
Klasyfikacja systemów modulacji......Page 268
Reprezentacja sygnaªu za pomoc¡ sygnaªu analitycznego......Page 273
Sygnaª analityczny......Page 274
Faza chwilowa......Page 275
Skªadowa synfazowa i skªadowa kwadraturowa......Page 276
Obwiednia zespolona......Page 277
Filtr Hilberta......Page 278
Widmo sygnaªu analitycznego......Page 280
Funkcja moduluj¡ca......Page 281
Szeroko±¢ pasma sygnaªu AM-SC......Page 283
Generacja sygnaªu AM-SC......Page 284
Bª¦dy cz¦stotliwo±ci i fazy......Page 286
Sygnaª AM......Page 288
Wspóªczynnik gª¦boko±ci modulacji......Page 289
Generacja sygnaªu AM......Page 290
Demodulacja sygnaªu AM. Detektor obwiedni......Page 291
Odbiór superheterodynowy......Page 292
Przypadek modulacji AM jednym tonem......Page 293
Sprawno±¢ energetyczna systemu AM......Page 295
Sygnaª SSB-SC......Page 297
Widmo sygnaªu SSB-SC......Page 298
Generacja sygnaªu SSB-SC......Page 299
Demodulacja sygnaªu SSB-SC......Page 302
Sygnaª SSB......Page 304
Systemy z fal¡ no±n¡ wprowadzon¡ w odbiorniku......Page 305
System VSB......Page 306
Generacja sygnaªu VSB......Page 307
Sygnaª telewizyjny......Page 310
Wymiana szeroko±ci pasma na stosunek sygnaª--szum w systemach modulacji k¡ta......Page 316
Sygnaªy PM i FM......Page 317
Dewiacja fazy i dewiacja cz¦stotliwo±ci......Page 319
Sygnaª szerokopasmowy PM. Przypadek modulacji jednym tonem......Page 321
Widmo sygnaªu PM zmodulowanego jednym tonem......Page 322
Szeroko±¢ pasma sygnaªu PM zmodulowanego jednym tonem......Page 324
Sprawno±¢ energetyczna systemu PM......Page 327
Przypadek modulacji dwoma tonami......Page 328
Efektywna szeroko±¢ pasma sygnaªu PM zmodulowanego dowolnym sygnaªem......Page 329
Generacja sygnaªu PM......Page 330
Demodulacja sygnaªu PM......Page 333
Porównanie systemów PM i FM......Page 336
Porównanie sygnaªów zmodulowanych amplitudowo i k¡towo......Page 339
Modulacja PAM......Page 341
Sygnaª PAM......Page 342
Odtwarzanie sygnaªu informacyjnego z sygnaªu PAM. Efekt aperturowy......Page 343
Transmisja sygnaªu PAM w systemie zwielokrotnienia czasowego......Page 344
Modulacja PAM-AM......Page 345
Sygnaªy PDM i PPM......Page 346
Generacja i demodulacja sygnaªów PDM i PPM......Page 347
Porównanie impulsowych systemów modulacji......Page 349
Modulacja PCM......Page 350
Generacja sygnaªu PCM......Page 352
Demodulacja sygnaªu PCM......Page 353
Modulacja delta (DM)......Page 355
Sposoby fizycznej reprezentacji znaków binarnych w modulacjach impulsowo-kodowych......Page 358
Ogólna charakterystyka modulacji cyfrowych......Page 363
Schemat cyfrowego systemu modulacji......Page 364
Wªa±ciwo±ci sygnaªów zmodulowanych cyfrowo......Page 365
Przestrze« i konstelacja sygnaªów......Page 366
Odlegªo±¢ mi¦dzy sygnaªami......Page 367
Podziaª przestrzeni sygnaªów na obszary decyzyjne......Page 368
Modulacje PSK i FSK......Page 369
Modulacja 2PSK......Page 370
Generacja i demodulacja sygnaªów 2PSK......Page 371
Modulacja 2FSK......Page 372
Generacja i demodulacja sygnaªów 2FSK......Page 373
M-warto±ciowe modulacje PSK i FSK......Page 375
Modulacja QAM......Page 377
Zwi¡zek mi¦dzy widmem sygnaªu a widmem jego obwiedni zespolonej......Page 378
Widmo sygnaªu 2PSK zmodulowanego okresow¡ fal¡ prostok¡tn¡......Page 379
Widmo sygnaªu 2FSK zmodulowanego okresow¡ fal¡ prostok¡tn¡......Page 380
Widma mocy sygnaªów 2PSK i 2FSK zmodulowanych dowolnym sygnaªem......Page 382
Efektywno±¢ widmowa systemów 2PSK i 2FSK......Page 384
Efektywno±¢ widmowa systemów M-PSK i M-FSK......Page 385
Porównanie 2-warto±ciowych i M-warto±ciowych cyfrowych systemów modulacji......Page 386
Skorowidz......Page 391