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書籍詳細

コンピュータサイエンス教科書シリーズ 13)

  ディジタルシグナルプロセッシング

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岩田彰 名工大大学院教授 工博 編著

黒柳奨 名工大大学院准教授 博士(工学) 著

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発行年月日:2008/05/30 , 判 型: A5,  ページ数:190頁

ISBN:978-4-339-02713-6,  定 価:2,700円 (本体2,500円+税)

今日では,音声,画像などすべての情報がディジタル信号化されている。本書では,フーリエ級数展開とフーリエ変換から始めて,標本化と復元,高速フーリエ変換などディジタル信号処理の基礎を学習するとともにその応用について学ぶ。

【目次】

1 ディジタルシグナルプロセッシングの概要
1.1 アナログ信号からディジタル信号へ
1.2 ディジタルシグナルプロセッシングの特徴
1.3 ディジタルシグナルプロセッシングの適応範囲
1 ディジタルシグナルプロセッシングの概要
1.1 アナログ信号からディジタル信号へ
1.2 ディジタルシグナルプロセッシングの特徴
1.3 ディジタルシグナルプロセッシングの適応範囲

2 フーリエ級数展開とフーリエ変換
2.1 周期性のあるアナログ信号と高調波の重ね合せ
2.2 周期性のあるアナログ信号のフーリエ級数展開
 2.2.1 三角関数表現によるフーリエ級数展開
 2.2.2 複素指数関数表現によるフーリエ級数展開
2.3 非周期信号にはフーリエ変換
2.4 周期信号のフーリエ変換
2.5 フーリエ変換の性質
演習問題

3 アナログ信号のディジタル信号化
3.1 連続時間信号の標本化
3.2 標本化された信号の周波数スペクトル
3.3 連続時間信号の復元
3.4 近似復元
 3.4.1 最近接値復元
 3.4.2 線形復元
 3.4.3 sinc関数の打ち切りによる信号復元
3.5 標本化信号の再標本化
 3.5.1 間引き
 3.5.2 補間
3.6 2次元信号におけるエイリアシング
演習問題

4 離散時間信号システム
4.1 離散時間信号
 4.1.1 インパルス関数
 4.1.2 ユニットステップ関数
 4.1.3 離散時間信号のインパルス関数による表現
4.2 離散時間システム
 4.2.1 線形システム
 4.2.2 線形時不変システム
 4.2.3 インパルス応答と畳込み和
 4.2.4 畳込み和とDSP
4.3 z変換
 4.3.1 z変換の定義
 4.3.2 z変換の性質
4.4 逆z変換
4.5 差分方程式とブロック図
 4.5.1 非再帰型システムとFIRフィルタ
 4.5.2 再帰型システムとIIRフィルタ
 4.5.3 因果的なシステム
4.6 離散時間システムの周波数応答
 4.6.1 線形位相特性
4.7 システム伝達関数
4.8 ディジタルフィルタ設計の基礎
 4.8.1 FIRフィルタの設計
 4.8.2 窓関数法
 4.8.3 基本的なIIRフィルタ
 4.8.4 IIRフィルタの設計―インパルス不変法
 4.8.5 IIRフィルタの設計―双一次z変換法
演習問題

5 離散フーリエ変換と高速フーリエ変換
5.1 離散フーリエ変換
5.2 高速フーリエ変換―時間間引きアルゴリズム
5.3 高速フーリエ変換―周波数間引きアルゴリズム
5.4 半分のデータ長によるFFT
5.5 二つの実数信号系列のFFT
演習問題

6 ディジタル信号処理の応用
6.1 ディジタル信号処理の利点
 6.1.1 高精度の処理が可能
 6.1.2 コンピュータ上のソフトウェアで処理が可能
 6.1.3 ディジタル化後の信号の劣化を防げる
 6.1.4 モデリング,テストの繰返しに最適
6.2 ディジタル信号処理の欠点
 6.2.1 ディジタル化の際に必ず情報の損失が起こる
 6.2.2 最終的にはアナログ回路が必須
 6.2.3 処理には遅延が生じる
6.3 聴覚神経回路システムの構築
 6.3.1 ディジタル信号処理でモデリングを行う利点
 6.3.2 生物の聴覚神経回路の概要
 6.3.3 聴覚神経回路のモデリング
 6.3.4 サンプリング周波数
 6.3.5 量子化ビット数
 6.3.6 外耳から鼓膜までのモデリング
 6.3.7 基底膜のモデリング
 6.3.8 内有毛細胞のモデリング
 6.3.9 蝸牛神経のモデリング
 6.3.10 構築モデルの入出力例
6.4 聴覚神経回路モデルの応用
 6.4.1 パルスニューロンモデル
 6.4.2 音源定位のための時間差検出モデル
 6.4.3 時間差から音源方向への変換

引用・参考文献
演習問題解答
索引

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