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内容简介
本书全面系统地讨论了多维数字信号处理的基本理论、方法和实现.全书共七章.第一、二章讨论多维信号与系统的基本概念、多维离散傅里叶变换及其快速算法.这是多维数字信号处理的基础部分,其中离散傅里叶变换的快速算法是数字信号处理的一个重要分支.第三、四、五章讨论二维滤波器的设计与实现,包括二维FIR(有限区域冲激响应)滤波器和二维1IR(无限区域冲激响应)滤波器的设计与实现,以及作为二维IIR滤波器设计基础的多维递归系统及其稳定性、多维z变换、多维复时谱.第六、七章是应用方面的内容,包括传感器阵列信号处理、波束形成和多维谱估计,以及逆问题中的从有限次测量值及先验信息中引出或重建信号(约束解卷积、地震波迁移、从投影重建信号)等内容.
本书选材合适,基本概念清楚,叙述深入浅出.每章后附有大量习题,便于读者自学.
本书可作高等院校信号处理、图像处理、通信、电子工程、雷达、声纳、遥感、地震、生物医学等专业的学生和研究生的教材,也可供这些专业范围内的教师、科技人员阅读.
目录
- 译者的话
序
引言
第一章 多维信号与系统
1.1 二维离散信号
1.1.1 某些特殊的序列
1.1.2 可分序列
1.1.3 有限区域序列
1.1.4 周期序列
1.2 多维系统
1.2.1 多维信号的基本运算
1.2.2 线性系统
1.2.3 移不变系统
1.2.4 线性移不变系统
1.2.5 系统的级联和并联
1.2.6 可分系统
1.2.7 稳定系统
1.2.8 支撑区
*1.2.9 矢量输入-输出系统
1.3 信号和系统的频域表征
1.3.1 二维线性移不变系统的频率响应
1.3.2 由频率响应确定冲激响应
1.3.3 多维傅里叶变换
1.3.4 二维傅里叶变换的其它性质
1.4 连续二维信号的抽样
1.4.1 具有矩形几何形状的周期抽样
1.4.2 具有任意抽样几何形状的周期抽样
1.4.3 矩形抽样和六边形抽样的比较
*1.5 用离散系统来处理连续信号
1.5.1 系统输入信号与输出信号之间的关系
1.5.2 系统频率响应
1.5.3 离散信号傅里叶变换的另一种定义
习题
第二章 多维信号的离散傅里叶分析
2.1 矩形周期序列的离散傅里叶级数表示
2.2 多维离散傅里叶变换
2.2.1 定义
2.2.2 离散傅里叶变换的性质
2.2.3 循环卷积
2.3 离散傅里叶变换的计算
2.3.1 直接计算
2.3.2 行-列分解法
2.3.3 矢基快速傅里叶变换
2.3.4 DFT计算中的计算考虑
*2.4 一般周期抽样信号的离散傅里叶变换(DFT)
2.4.1 一般周期抽样信号的DFT关系式
2.4.2 一般周期抽样信号的快速傅里叶变换
2.4.3 一些特殊情况
*2.5 M维DFT和一维DFT之间的关系
2.5.1 片状DFT
2.5.2 分解一维DFT的Good素因子算法
习题
第三章 二维有限区域冲激响应(FIR)滤波器的设计和实现
3.1 有限区域冲激响应(FIR)滤波器
3.2 FIR滤波器的实现
3.2.1 直接卷积法
3.2.2 FIR滤波器的离散傅里叶变换实现法
3.2.3 块卷积法
3.3 利用窗口法设计FIR滤波器
3.3.1 窗口法的描述
3.3.2 窗函数的选择
3.3.3 设计举例
3.3.4 图像处理的例子
*3.4 最佳FIR滤波器设计
3.4.1 最小平方设计
3.4.2 零相位等波纹FIR滤波器的设计
3.5 特殊实现法FIR滤波器设计
3.5.1 级联FIR滤波器
3.5.2 并联FIR滤波器
3.5.3 变换法FIR滤波器设计
3.5.4 变换法滤波器设计的实现
3.5.5 利用小生成核的滤波器
*3.6 六边形抽样信号的FIR滤波器
3.6.1 六边形FIR滤波器的实现
3.6.2 六边形FIR滤波器设计
习题
第四章 多维递归系统
4.1 有限阶差分方程
4.1.1 用差分方程实现线性移不变(LSI)系统
4.1.2 可递推计算性
4.1.3 边界条件
4.1.4 计算各输出抽样的排序
4.2 多维z变换
4.2.1 传递函数
4.2.2 z变换
4.2.3 二维z变换性质
4.2.4 由差分方程规定的系统的传递函数
4.2.5 z反变换
4.2.6 二维流图
4.3 递归系统的稳定性
4.3.1 稳定性定理
*4.3.2 稳定性检验
4.3.3 分子多项式对稳定性的影响
4.3.4 多维稳定性定理
4.4 二维复时谱
4.4.1 复时谱的定义
4.4.2 复时谱的存在性
4.4.3 因果性、最小相位与复时谱
4.4.4 谱因式分解
*4.4.5 计算二维复时谱
习题
第五章 二维无限区域冲激响应IIR滤波器的设计和实现
5.1 二维IIR滤波器的经典实现
5.1.1 直接型实现
5.1.2 级联和并联实现
5.2 二维IIR滤波器的迭代实现
5.2.1 基本的迭代实现
5.2.2 迭代实现的推广
*5.2.3 截断、边界条件和信号约束
5.3 信号流图和状态变量实现
5.3.1 单元电路及其实现
5.3.2 移位算子数的最小化
5.3.3 状态变量实现
5.4 空间域设计方法
5.4.1 Shanks法
5.4.2 空间域设计的下降法
5.4.3 迭代预滤波设计法
5.5 频域设计方法
5.5.1 通用最小化方法
5.5.2 幅度和幅度平方设计法
5.5.3 具有稳定性约束的幅度设计
5.5.4 零相位IIR频域设计法
5.5.5 频率变换
5.6 特殊结构的设计方法
5.6.1 级联设计法
5.6.2 分母可分的设计法
*5.6.3 格形结构
*5.7 稳定化方法
5.7.1 时谱稳定化方法
5.7.2 Shaw的稳定化方法
习题
第六章 传播波所载信号的处理
6.1 空-时信号分析
6.1.1 基本信号
6.1.2 波数-频率空间中的滤波
6.2 波束形成
6.2.1 延时加权累加波束形成器
6.2.2 阵列模式
6.2.3 一个阵列模式的例子
6.2.4 接收器加权函数的影响
6.2.5 滤波和累加波束形成
6.2.6 频域波束形成
6.3 离散时间波束形成
6.3.1 离散时间信号的时域波束形成
6.3.2 内插波束形成
6.3.3 离散时间信号的频域波束形成
6.4 对于阵列处理应用的进一步研究
6.4.1 窄带波束形成器的分析
6.5 多维谱估计
6.5.1 经典谱估计
6.5.2 高分辨率谱估计
6.5.3 全极点谱模型法
*6.5.4 最大熵谱估计
*6.5.5 可延拓性
习题
第七章 逆问题
7.1 有约束的迭代信号复原
7.1.1 有约束的解卷积迭代法
7.1.2 信号外推的迭代过程
7.1.3 根据相位或幅度的重建
7.2 地震波的迁移
7.3 根据信号的投影重建信号
7.3.1 投影
7.3.2 投影-截面定理
7.3.3 重建问题的离散化
7.3.4 傅里叶域重建算法
7.3.5 卷积/反投影算法
7.3.6 迭代重建算法
*7.3.7 扇形束重建
7.4 离散信号的投影
习题
参考文献
汉英名词对照索引