Multiraten Signalverarbeitung, Filterbänke und Wavelets by Hoffmann, Josef -- Read -- Imperial Library of Trantor

Index

Title Page Copyright Contents Vorwort Danksagung 1 Grundelemente der zeitdiskreten Systeme

1.1 Einführung 1.2 Zeitdiskrete Signale

1.2.1 Transformationen der zeitdiskreten Signale 1.2.2 Experiment: Die Ermittlung der Fourier-Transformation einer Sequenz 1.2.3 Experiment: Fourier-Transformation einer modulierten Sequenz

1.3 Zeitdiskrete Systeme

1.3.1 FIR- und IIR-Systeme oder -Filter 1.3.2 Experiment: Frequenzgang eines IIR-Tiefpassfilters 1.3.3 FIR-Filter mit linearer Phase 1.3.4 Experiment: Frequenzgang von FIR-Filtern

1.4 Zeitkontinuierliche Systeme und der Abtastprozess

1.4.1 Experiment: Untersuchung eines Analogfilters 1.4.2 Der Abtastprozess 1.4.3 Experiment: Abtastung zweier cosinusförmigen Signale 1.4.4 Experiment: Abtastung eines bandbegrenzten Zufallssignals

1.5 Überblick über digitale Filter

1.5.1 Entwerfen der FIR-Filter mit Fensterverfahren 1.5.2 Experiment: FIR-Filter entwickelt mit Fensterverfahren 1.5.3 Entwerfen der FIR-Filter mit Optimierungsverfahren 1.5.4 Experiment: FIR-Filter entwickelt mit Parks McClellan und Least-Square-Verfahren 1.5.5 Nyquist FIR-Filter 1.5.6 Experiment: Untersuchung von Nyquist FIR-Filtern 1.5.7 Ausblick 1.5.8 Einführung in IIR-Filter 1.5.9 Experiment: IIR-Filter Untersuchung 1.5.10 Zusammenfassung und Ausblick

1.6 Anhang: Die DFT und FFT in der Signalverarbeitung

1.6.1 Annäherung der Fourier-Reihe mit Hilfe der DFT 1.6.2 Experiment: Untersuchung der DFT eines periodischen Pulssignals 1.6.3 Experiment: DFT eines Untersuchungintervalls in dem eine cosinusförmige Komponente enthalten ist 1.6.4 Annäherung der Fourier-Transformation mit Hilfe der DFT 1.6.5 Annäherung der spektralen Leistungsdichte mit Hilfe der DFT

2 Grundlagen der Multiratensysteme

2.1 Einführung 2.2 Dezimierung der zeitdiskreten Signale

2.2.1 Experiment: Untersuchung einer Dezimierung 2.2.2 Experiment: Untersuchung einer Dezimierung in zwei Stufen

2.3 Interpolierung der zeitdiskreten Signale

2.3.1 Experiment: Untersuchung einer Interpolierung 2.3.2 Experiment: Untersuchung einer Interpolierung in zwei Stufen

2.4 Polyphasen Zerlegung

2.4.1 Experiment: Untersuchung einer Dezimierung mit Polyphasenfiltern 2.4.2 Experiment: Untersuchung einer Interpolierung mit Polyphasenfiltern 2.4.3 Experiment: Abtastrateänderung mit rationalem Faktor 2.4.4 Experiment: Simulation der Signalverarbeitung in einem 192 kHz stereo asynchron Abtastraten-Wandler von Analog Device

2.5 Die Interpolated-FIR Filter

2.5.1 Die IFIR-Filter 2.5.2 Experiment: Untersuchung eines IFIR-Filters 2.5.3 Experiment: Dezimierung mit IFIR-Filtern 2.5.4 Experiment: Interpolierung mit IFIR-Filter 2.5.5 Experiment: Interpolierung aperiodischer, deterministischer Signale

2.6 Dezimierung und Interpolierung von Bandpasssignalen

2.6.1 Experiment: Abtastung eines zeitkontinuierlichen Bandpasssignals 2.6.2 Experiment: Dezimierung eines zeitdiskreten Bandpasssignals 2.6.3 Experiment: Demodulation über Dezimierung 2.6.4 Experiment: Quadratur Amplituden Modulation-Demodulation mit Dezimierung und fs∕4 Träger 2.6.5 Experiment: Interpolierung eines Bandpasssignals

3 Multiraten-Filterbänke

3.1 Einführung 3.2 Cosinusmodulierte Filterbänke

3.2.1 Experiment: Untersuchung einer Komplexen- und einer Cosinusmodulation eines Tiefpassprototypfilters 3.2.2 Experiment: Untersuchung einer cosinusmodulierten Filterbank

3.3 Komplexe äquidistante modulierte Filterbank

3.3.1 Experiment: Simulation eines Kanals einer äquidistanten komplexen Filterbank

3.4 Komplexmodulierte Polyphasenfilterbank

3.4.1 Experiment: Komplexe äquidistante Polyphasenfilterbank mit 4 Kanälen 3.4.2 Aufwandersparnis der Implementierung mit Polyphasenfiltern und DFT

3.5 M-Bandfilter

3.5.1 Experiment: Untersuchung eines M-Bandfilters

3.6 Quadrature Mirror Filter kurz QMF-Filter

3.6.1 Experiment: Untersuchung von QMF-Filtern

3.7 Zweikanal-Filterbänke

3.7.1 Erste Möglichkeit die Filter zu ermitteln 3.7.2 Zweite Möglichkeit die Filter zu ermitteln 3.7.3 Experiment: Simulation von Filterbänken mit zwei Kanälen 3.7.4 Experiment: Simulation einer regulären Subbandbaumstruktur

4 Wavelet-Transformation

4.1 Einführung 4.2 Entwicklung diskreter Signale mit orthogonalen Funktionen

4.2.1 Annäherung mit kleinsten Fehlerquadraten 4.2.2 Orthonormale Zerlegung als Multiratenfilterbank 4.2.3 Die Diskrete-Cosinus-Transformation 4.2.4 Experiment: Simulation einer Zerlegung und Rekonstruktion mit der DCT 4.2.5 Experiment: Simulation einer Zerlegung und Rekonstruktion mit der KLT 4.2.6 Experiment: Simulation einer orthonormalen Transformation mit komplexen Basisfunktionen 4.2.7 Experiment: Simulation einer maximal dezimierten Filterbank mit Filtern aus orthonormalen Basisvektoren 4.2.8 Haar-Basisvektoren und Haar-Algorithmus

4.3 Funktionsräume: Übergang von diskreten zu stetigen Signalen

4.3.1 Experiment: Simulation der Basisfunktionen der Fourier-Reihe 4.3.2 Untersuchung der Sinc-Basisfunktionen 4.3.3 Untersuchung der Walsh-Basisfunktionen 4.3.4 Experiment: Simulation des Prinzips der CDMA-Übertragung mit Walsh-Funktionen 4.3.5 Untersuchung der Haar-Basisfunktionen

4.4 Die Wavelet-Transformation

4.4.1 Grundsätzliche Betrachtungen 4.4.2 Eigenschaften der Wavelets 4.4.3 Experiment: Untersuchung der Morlet-Wavelet 4.4.4 Die diskrete Wavelet-Transformation 4.4.5 Die Mehrfachanalyse 4.4.6 Die benötigten Eigenschaften der Wavelets 4.4.7 Regelmäßigkeitsbedingung 4.4.8 Experiment: Simulation einer Mehrfachanalyse mit drei Stufen 4.4.9 Experiment: Untersuchung einer MRA im Frequenzbereich 4.4.10 Experiment: Untersuchung einer redundanten MRA 4.4.11 Successive Approximation oder der Kaskade-Algorithmus 4.4.12 Experiment: MRA-Rekonstruktion mit Teilsignalen 4.4.13 DWT mit MATLAB Funktionen 4.4.14 Wavelet-Packet Zerlegung 4.4.15 Optimale Wavelet-Packet Zerlegung

4.5 Das Lifting-System der Wavelet-Transformation

4.5.1 Filterbank mit zwei Kanälen realisiert mit Polyphasenfiltern 4.5.2 Das Lifting-System 4.5.3 Experiment: Lifting-System mit MATLAB-Funktionen 4.5.4 Lifting-System mit ganzen Zahlen 4.5.5 Lifting-System mit Multiscale Kernel Smoothing

4.6 Wavelet-Transformation von Bildern

4.6.1 Experiment: Zerlegung eines S/W-Bildes 4.6.2 Experiment: 1D Wavelet-Transformation und Rekonstruktion mit Selektion der Detail-Koeffizienten 4.6.3 Experiment: 2D Wavelet-Transformation und Rekonstruktion mit Selektion der signifikanten Werte der Detail-Koeffizienten 4.6.4 MATLAB-Funktionen zur Rauschunterdrückung und Kompression

Literaturverzeichnis Stichwortverzeichnis

Notes

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