Digitale Signalverarbeitung Filterung und Spektralanalyse mit MATLAB-Übungen
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| Hauptverfasser: | , |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Wiesbaden [u.a.]
Teubner
2006
|
| Ausgabe: | 6., korr. und erg. Aufl. |
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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KARL-DIRK KAMMEYER, KRISTIAN KROSCHEL DIGITALE SIGNALVERARBEITUNG
FILTERUNG UND SPEKTRALANALYSE MIT MATLAB-UEBUNGEN 6., KORRIGIERTE UND
ERGAENZTE AUFLAGE MIT 315 ABBILDUNGEN UND 33 TABELLEN TEUBNER
INHALTSVERZEICHNIS VORWORT V I GRUNDLAGEN, FILTERUNG UND SPEKTRALANALYSE
1 1 EINLEITUNG 3 2 DISKRETE SIGNALE UND SYSTEME 9 2.1 ELEMENTARE
DISKRETE SIGNALE 10 2.2 EIGENSCHAFTEN DISKRETER SYSTEME 12 2.3
EIGENSCHAFTEN DISKRETER SIGNALE UND SYSTEME IM FREQUENZ- BEREICH 16 2.4
DAS ABTASTTHEOREM 20 2.4.1 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN DEN SPEKTREN DISKRETER
UND KONTINUIERLICHER ZEITSIGNALE 20 2.4.2 ALTERNATIVE FORMULIERUNG DES
ABTASTTHEOREMS: SPEKTRUM EINES ABGETASTETEN SIGNALS 24 2.4.3 DEUTUNG DES
ABTASTTHEOREMS ANHAND DER INTERPO- LATIONSFORMEL FUER BANDBEGRENZTE
SIGNALE 25 2.5 KOMPLEXE DISKRETE ZEITSIGNALE 27 2.5.1 AEQUIVALENTE
TIEFPASS-DARSTELLUNG REELLER BANDPASS- SIGNALE 27 2.5.2 SPEKTREN KOMPLEXER
ZEITSIGNALE 32 2.5.3 KOMPLEXE FALTUNG 35 2.6 ZEITDISKRETE STOCHASTISCHE
PROZESSE 36 2.7 SPEKTRALDARSTELLUNG DISKRETER STOCHASTISCHER PROZESSE
. 43 2.7.1 DEFINITION DER SPEKTRALEN LEISTUNGSDICHTE 43 X
INHALTSVERZEICHNIS 2.7.2 EINFLUSS EINES LINEAREN SYSTEMS 45 2.8
BASISBANDDARSTELLUNG STATIONAERER BANDPASSPROZESSE . 48 3 DIE
Z-TRANSFORMATION 53 3.1 DEFINITION DER Z-TRANSFORMATION 53 3.2 EXISTENZ
DER Z-TRANSFORMIERTEN 56 3.3 INVERSE Z-TRANSFORMATION 61 3.4
EIGENSCHAFTEN DER Z-TRANSFORMATION 64 3.5 DIE SYSTE^IFUNKTION 66 3.5.1
HERLEITUNG DER Z-UEBERTRAGUNGSFUNKTION 66 3.5.2 AMPLITUDENGANG,
PHASENGANG UND GRUPPENLAUF- ZEIT DISKRETER SYSTEME 70 3.5.3
STABILITAETSKRITERIUM IM Z-BEREICH 73 4 REKURSIVE FILTER 77 4.1
KANONISCHE REKURSIVE FILTERSTRUKTUREN 78 4.2 ENTWURF SELEKTIVER
REKURSIVER FILTER 82 4.2.1 TRANSFORMATION KONTINUIERLICHER IN DISKRETE
SYSTEME 82 4.2.2 GRUNDLAGEN ZUM ENTWURF KONTINUIERLICHER SYSTEME 88
4.2.3 STANDARDENTWUERFE IM S'-BEREICH 91 4.2.4 ENTWURFSBEISPIELE FUER
REKURSIVE FILTER 95 4.3 SPEZIELLE FORMEN REKURSIVER FILTER 98 4.3.1
KOMPLEXWERT IGE REKURSIVE FILTER 98 4.3.2 ALLPAESSE 104 4.3.3 DIGITALE
INTEGRIERER 107 4.4 QUANTISIERUNGSEINFLUESSE 109 4.4.1 DARSTELLUNG VON
FESTKOMMAZAHLEN 111 4.4.2 QUANTISIERUNG DER FILTERKOEFFIZIENTEN 112
4.4.3 STOCHASTISCHES MODELL DES QUANTISIERUNGSRAUSCHENS 116 4.4.4
QUANTISIERUNGSRAUSCHEN IN REKURSIVEN FILTERN . . . 119 4.4.5
SPEKTRALFORMUNG DES QUANTISIERUNGSRAUSCHENS . . . 122 4.4.6 GRENZZYKLEN
127 4.4.7 SKALIERUNG 138 4.5 ENTWURF DIGITALER FILTER MIT HILFE VON
LC-ABZWEIG- SCHALTUNGEN 142 4.5.1 BESCHREIBUNG VON LC-ABZWEIGSCHALTUNGEN
DURCH VIERPOLELEMENTE 143 4.5.2 METHODE DES INVARIANTEN
SPANNUNGSUEBERTRAGUNGS- VERHAELTNISSES 145 INHALTSVERZEICHNIS XI 4.5.3
IMPEDANZ-TRANSFORMATION 150 4.5.4 QUELLEN UND ABSCHLUSSWIDERSTAENDE 151
4.5.5 TRANSFORMATION DES GESAMTEN LC-FILTERS 153 5 NICHTREKURSIVE FILTER
157 5.1 SYSTEME MIT ENDLICHER IMPULSANTWORT: FIR-FILTER 158 5.2 SYSTEME
MIT LINEARER PHASE 164 5.2.1 KOMPLEXWERTIGE LINEARPHASIGE SYSTEME 164
5.2.2 DIE VIER GRUND TYPEN REELLWERTIGER LINEARPHASIGER FILTER 167 5.3
ENTWURF LINEARPHASIGER FIR-FILTER 172 5.3.1 GRUNDFORMEN IDEALISIERTER
SELEKTIVER FILTER 172 5.3.2 APPROXIMATION IM SINNE MINIMALEN FEHLERQUA-
DRATS: FOURIER-APPROXIMATION 178 5.3.3 FILTERENTWURF DURCH
FENSTERBEWERTUNG DER IDEALEN IMPULSANTWORT 181 5.3.4
TSCHEBYSCHEFF-APPROXIMATION IM SPERRBEREICH: DOLPH-TSCHEBYSCHEFF-ENTWURF
189 5.3.5 TSCHEBYSCHEFF-APPROXIMATION IM DURCHLASS- UND SPERRBEREICH:
REMEZ-ENTWURF 193 5.4 ENTWURF SPEZIELLER NICHTREKURSIVER SYSTEME 197
5.4.1 ZEITDISKRETE DIFFERENZIERER 197 5.4.2 ZEITDISKRETE
HUBERT-TRANSFORMATOREN 201 5.4.3 INTERPOLATIONSFILTER 204 5.5
KOMPLEXWERTIGE SYSTEME 209 5.5.1 KOMPLEXWERTIGE SYSTEME ZUR ERZEUGUNG
ANALYTI- SCHER ZEITSIGNALE 209 5.5.2 AEQUIVALENTE TIEFPASSSYSTEME FUER
DIGITALE BANDPASS- FILTER 214 6 DIE DISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION (DFT)
219 6.1 DEFINITION DER DFT 220 6.2 EIGENSCHAFTEN DER DFT 224 6.3
ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN DER DFT UND ANDEREN TRANS- FORMATIONEN 232 6.4
DIE SCHNELLE FOURIER-TRANSFORMATION (FFT) 234 6.4.1 REDUKTION IM
ZEITBEREICH 235 6.4.2 REDUKTION IM FREQUENZBEREICH 241 6.4.3 ALTERNATIVE
FORMEN DER FFT 245 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.4.4 INVERSE FFT 247 6.5
ANWENDUNG DER FFT ZUR DIGITALEN FILTERUNG: SCHNELLE FAL- TUNG 248 6.5.1
OVERLAP-ADD-VERFAHREN 248 6.5.2 OVERLAP-SAVE-VERFAHREN 258 7
SPEKTRALANALYSE DETERMINIERTER SIGNALE 261 7.1 DISKRETE
FOURIER-TRANSFORMATION REELLER FOLGEN 262 7.1.1 SIRRJULTANE
TRANSFORMATION ZWEIER FOLGEN 263 7.1.2 TRANSFORMATION EINER FOLGE DER
LAENGE 2N DURCH EINE IV-PUNKTE-FFT 264 7.2 SPEKTRALTRANSFORMATION REELLER
BANDPASSSIGNALE 267 7.2.1 ABTASTTHEOREM FUER BANDPASSSIGNALE 267 7.2.2
SPEKTRALTRANSFORMATION DER KOMPLEXEN EINHUELLENDEN 273 7.3
SPEKTRALANALYSE PERIODISCHER SIGNALE 276 7.3.1 ABTASTUNG EINES
ZEITKONTINUIERLICHEN PERIODISCHEN SIGNALS 276 7.3.2 DISKRETE
FOURIER-TRANSFORMATION EINER KOMPLEXEN EXPONENTIALFOLGE 277 7.3.3 DER
LECK-EFFEKT 279 7.4 ANWENDUNG VON FENSTERFUNKTIONEN IM ZEITBEREICH 283
7.4.1 ALLGEMEINE INTERPRETATION DES LECK-EFFEKTES . . . . 283 7.4.2
HANN-FENSTER ALS BEISPIEL FUER DIE PRINZIPIELLE WIR- KUNGSWEISE EINER
FENSTERUNG IM ZEITBEREICH . . . . 284 7.4.3 WEITERE GEBRAEUCHLICHE
FENSTERFUNKTIONEN 288 7.4.4 GLEICHMAESSIGE APPROXIMATION IM SPERRBEREICH:
DOLPH-TSCHEBYSCHEFF-FENSTER 290 7.4.5 UEBERSICHT UEBER DIE VERSCHIEDENEN
FENSTERFUNKTIONEN 292 8 TRADITIONELLE SPEKTRALSCHAETZUNG 297 8.1
SCHAETZUNG VON AUTOKORRELATIONSFOLGEN 299 8.2 BERECHNUNG VON
AUTOKORRELATIONSFOLGEN MIT FFT 306 8.3 DAS PERIODOGRAMM 315 8.3.1
ZUSAMMENHANG ZWISCHEN PERIODOGRAMM UND AKF-SCHAETZUNG 316 8.3.2
ERWARTUNGSTREUE DES PERIODOGRAMMS 318 8.3.3 VARIANZ DES PERIODOGRAMMS
321 8.4 KONSISTENTE SPEKTRALSCHAETZUNG 326 INHALTSVERZEICHNIS XIII 8.4.1
MITTELUNG VON PERIODOGRAMMEN (BARTLETT-METHODE) 326 8.4.2 FENSTERUNG DER
DATENSEGMENTE (WELCH-METHODE) 328 8.4.3 KORRELOGRAMM-VERFAHREN
(BLACKMAN-TUKEY-SCHAETZUNG) 332 8.5 VERGLEICH PERIODOGRAMM-KORRELOGRAMM
337 9 PARAMETRISCHE SPEKTRALSCHAETZUNG 345 9.1 ARMA-MODELLE ZUR
BESCHREIBUNG VON RAUSCHPROZESSEN . 347 9.2 MARKOFF-PROZESS ALS
AUTOREGRESSIVES MODELL ERSTER ORDNUNG 352 9.3 DIE YULE-WALKER GLEICHUNG
355 9.4 LINEARE PRAEDIKTION 358 9.4.1 ABLEITUNG DER WIENER-HOPF GLEICHUNG
FUER EIN NICHTREKURSIVES PRAEDIKTIONSFILTER 358 9.4.2 DAS
ORTHOGONALITAETSPRINZIP 361 9.4.3 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN LINEARER
PRAEDIKTION UND AUTOREGRESSIVER MODELLIERUNG 362 9.5 DIE LEVINSON-DURBIN
REKURSION 365 9.5.1 ABLEITUNG DER PARCOR-KOEFFIZIENTEN 365 9.5.2
REKURSIVE BERECHNUNG DER PRAEDIKTIONSFEHLERLEISTUNG 368 9.5.3
REKURSIONSFORMEL ZUR BERECHNUNG DER PRAEDIKTOR- KOEFFIZIENTEN
(LEVINSON-DURBIN REKURSION) 370 9.6 DIE LATTICE-STRUKTUR 373 9.6.1
ABLEITUNG DES ANALYSEFILTERS IN LATTICE-FORM . . . 373 9.6.2 REKURSIVE
SYNTHESEFILTER IN LATTICE-STRUKTUR . . . . 377 9.6.3 MINIMALPHASIGKEIT
DES ANALYSEFILTERS - STABILITAET DES SYNTHESEFILTERS 379 9.6.4
ORTHOGONALITAET DES RUECKWAERTS-PRAEDIKTORFEHLERS . . 383 9.6.5 UEBERSICHT
UEBER DIE VERSCHIEDENEN BESCHREIBUNGS- FORMEN FUER AUTOREGRESSIVE PROZESSE
387 9.7 LOESUNG DER YULE-WALKER GLEICHUNG 389 9.7.1 YULE-WALKER- ODER
AUTOKORRELATIONSANSATZ 390 9.7.2 KOVARIANZMETHODE 393 9.7.3
BURG-ALGORITHMUS 394 9.8 BEISPIELE ZUR PARAMETRISCHEN SPEKTRALSCHAETZUNG
398 9.8.1 ERPROBUNG ANHAND SYNTHETISCHER TESTSIGNALE . 398 9.8.2
ANWENDUNGEN ZUR SPRACHCODIERUNG 402 XIV INHALTSVERZEICHNIS II
MATLAB-UEBUNGEN 411 1. EINLEITUNG 413 2. AUFGABEN 415 2.1 DISKRETE
SIGNALE UND SYSTEME (KAP. 2) 415 2.2 REKURSIVE FILTER (KAP. 4) 431 2.3
NICHTREKURSIVE FILTER (KAP. 5) 437 2.4 DIE DISKRET/B
FOURIER-TRANSFORMATION (KAP. 6) 442 2.5 SPEKTRALANALYSE DETERMINIERTER
SIGNALE (KAP. 7) 443 2.6 TRADITIONELLE SPEKTRALSCHAETZUNG (KAP. 8) 447
2.7 PARAMETRISCHE SPEKTRALSCHAETZUNG (KAP. 9) 449 3. LOESUNGEN 455 3.1
DISKRETE SIGNALE UND SYSTEME (KAP. 2) 455 3.2 REKURSIVE FILTER (KAP. 4)
475 3.3 NICHTREKURSIVE FILTER (KAP. 5) 479 3.4 DIE DISKRETE
FOURIER-TRANSFORMATION (KAP. 6) 487 3.5 SPEKTRALANALYSE DETERMINIERTER
SIGNALE (KAP. 7) 490 3.6 TRADITIONELLE SPEKTRALSCHAETZUNG (KAP. 8) 501
3.7 PARAMETRISCHE SPEKTRALSCHAETZUNG (KAP. 9) 506 LITERATURVERZEICHNIS
519 SACHVERZEICHNIS 527 |
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KARL-DIRK KAMMEYER, KRISTIAN KROSCHEL DIGITALE SIGNALVERARBEITUNG
FILTERUNG UND SPEKTRALANALYSE MIT MATLAB-UEBUNGEN 6., KORRIGIERTE UND
ERGAENZTE AUFLAGE MIT 315 ABBILDUNGEN UND 33 TABELLEN TEUBNER
INHALTSVERZEICHNIS VORWORT V I GRUNDLAGEN, FILTERUNG UND SPEKTRALANALYSE
1 1 EINLEITUNG 3 2 DISKRETE SIGNALE UND SYSTEME 9 2.1 ELEMENTARE
DISKRETE SIGNALE 10 2.2 EIGENSCHAFTEN DISKRETER SYSTEME 12 2.3
EIGENSCHAFTEN DISKRETER SIGNALE UND SYSTEME IM FREQUENZ- BEREICH 16 2.4
DAS ABTASTTHEOREM 20 2.4.1 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN DEN SPEKTREN DISKRETER
UND KONTINUIERLICHER ZEITSIGNALE 20 2.4.2 ALTERNATIVE FORMULIERUNG DES
ABTASTTHEOREMS: SPEKTRUM EINES ABGETASTETEN SIGNALS 24 2.4.3 DEUTUNG DES
ABTASTTHEOREMS ANHAND DER INTERPO- LATIONSFORMEL FUER BANDBEGRENZTE
SIGNALE 25 2.5 KOMPLEXE DISKRETE ZEITSIGNALE 27 2.5.1 AEQUIVALENTE
TIEFPASS-DARSTELLUNG REELLER BANDPASS- SIGNALE 27 2.5.2 SPEKTREN KOMPLEXER
ZEITSIGNALE 32 2.5.3 KOMPLEXE FALTUNG 35 2.6 ZEITDISKRETE STOCHASTISCHE
PROZESSE 36 2.7 SPEKTRALDARSTELLUNG DISKRETER STOCHASTISCHER PROZESSE
. 43 2.7.1 DEFINITION DER SPEKTRALEN LEISTUNGSDICHTE 43 X
INHALTSVERZEICHNIS 2.7.2 EINFLUSS EINES LINEAREN SYSTEMS 45 2.8
BASISBANDDARSTELLUNG STATIONAERER BANDPASSPROZESSE . 48 3 DIE
Z-TRANSFORMATION 53 3.1 DEFINITION DER Z-TRANSFORMATION 53 3.2 EXISTENZ
DER Z-TRANSFORMIERTEN 56 3.3 INVERSE Z-TRANSFORMATION 61 3.4
EIGENSCHAFTEN DER Z-TRANSFORMATION 64 3.5 DIE SYSTE^IFUNKTION 66 3.5.1
HERLEITUNG DER Z-UEBERTRAGUNGSFUNKTION 66 3.5.2 AMPLITUDENGANG,
PHASENGANG UND GRUPPENLAUF- ZEIT DISKRETER SYSTEME 70 3.5.3
STABILITAETSKRITERIUM IM Z-BEREICH 73 4 REKURSIVE FILTER 77 4.1
KANONISCHE REKURSIVE FILTERSTRUKTUREN 78 4.2 ENTWURF SELEKTIVER
REKURSIVER FILTER 82 4.2.1 TRANSFORMATION KONTINUIERLICHER IN DISKRETE
SYSTEME 82 4.2.2 GRUNDLAGEN ZUM ENTWURF KONTINUIERLICHER SYSTEME 88
4.2.3 STANDARDENTWUERFE IM S'-BEREICH 91 4.2.4 ENTWURFSBEISPIELE FUER
REKURSIVE FILTER 95 4.3 SPEZIELLE FORMEN REKURSIVER FILTER 98 4.3.1
KOMPLEXWERT IGE REKURSIVE FILTER 98 4.3.2 ALLPAESSE 104 4.3.3 DIGITALE
INTEGRIERER 107 4.4 QUANTISIERUNGSEINFLUESSE 109 4.4.1 DARSTELLUNG VON
FESTKOMMAZAHLEN 111 4.4.2 QUANTISIERUNG DER FILTERKOEFFIZIENTEN 112
4.4.3 STOCHASTISCHES MODELL DES QUANTISIERUNGSRAUSCHENS 116 4.4.4
QUANTISIERUNGSRAUSCHEN IN REKURSIVEN FILTERN . . . 119 4.4.5
SPEKTRALFORMUNG DES QUANTISIERUNGSRAUSCHENS . . . 122 4.4.6 GRENZZYKLEN
127 4.4.7 SKALIERUNG 138 4.5 ENTWURF DIGITALER FILTER MIT HILFE VON
LC-ABZWEIG- SCHALTUNGEN 142 4.5.1 BESCHREIBUNG VON LC-ABZWEIGSCHALTUNGEN
DURCH VIERPOLELEMENTE 143 4.5.2 METHODE DES INVARIANTEN
SPANNUNGSUEBERTRAGUNGS- VERHAELTNISSES 145 INHALTSVERZEICHNIS XI 4.5.3
IMPEDANZ-TRANSFORMATION 150 4.5.4 QUELLEN UND ABSCHLUSSWIDERSTAENDE 151
4.5.5 TRANSFORMATION DES GESAMTEN LC-FILTERS 153 5 NICHTREKURSIVE FILTER
157 5.1 SYSTEME MIT ENDLICHER IMPULSANTWORT: FIR-FILTER 158 5.2 SYSTEME
MIT LINEARER PHASE 164 5.2.1 KOMPLEXWERTIGE LINEARPHASIGE SYSTEME 164
5.2.2 DIE VIER GRUND TYPEN REELLWERTIGER LINEARPHASIGER FILTER 167 5.3
ENTWURF LINEARPHASIGER FIR-FILTER 172 5.3.1 GRUNDFORMEN IDEALISIERTER
SELEKTIVER FILTER 172 5.3.2 APPROXIMATION IM SINNE MINIMALEN FEHLERQUA-
DRATS: FOURIER-APPROXIMATION 178 5.3.3 FILTERENTWURF DURCH
FENSTERBEWERTUNG DER IDEALEN IMPULSANTWORT 181 5.3.4
TSCHEBYSCHEFF-APPROXIMATION IM SPERRBEREICH: DOLPH-TSCHEBYSCHEFF-ENTWURF
189 5.3.5 TSCHEBYSCHEFF-APPROXIMATION IM DURCHLASS- UND SPERRBEREICH:
REMEZ-ENTWURF 193 5.4 ENTWURF SPEZIELLER NICHTREKURSIVER SYSTEME 197
5.4.1 ZEITDISKRETE DIFFERENZIERER 197 5.4.2 ZEITDISKRETE
HUBERT-TRANSFORMATOREN 201 5.4.3 INTERPOLATIONSFILTER 204 5.5
KOMPLEXWERTIGE SYSTEME 209 5.5.1 KOMPLEXWERTIGE SYSTEME ZUR ERZEUGUNG
ANALYTI- SCHER ZEITSIGNALE 209 5.5.2 AEQUIVALENTE TIEFPASSSYSTEME FUER
DIGITALE BANDPASS- FILTER 214 6 DIE DISKRETE FOURIER-TRANSFORMATION (DFT)
219 6.1 DEFINITION DER DFT 220 6.2 EIGENSCHAFTEN DER DFT 224 6.3
ZUSAMMENHAENGE ZWISCHEN DER DFT UND ANDEREN TRANS- FORMATIONEN 232 6.4
DIE SCHNELLE FOURIER-TRANSFORMATION (FFT) 234 6.4.1 REDUKTION IM
ZEITBEREICH 235 6.4.2 REDUKTION IM FREQUENZBEREICH 241 6.4.3 ALTERNATIVE
FORMEN DER FFT 245 XII INHALTSVERZEICHNIS 6.4.4 INVERSE FFT 247 6.5
ANWENDUNG DER FFT ZUR DIGITALEN FILTERUNG: SCHNELLE FAL- TUNG 248 6.5.1
OVERLAP-ADD-VERFAHREN 248 6.5.2 OVERLAP-SAVE-VERFAHREN 258 7
SPEKTRALANALYSE DETERMINIERTER SIGNALE 261 7.1 DISKRETE
FOURIER-TRANSFORMATION REELLER FOLGEN 262 7.1.1 SIRRJULTANE
TRANSFORMATION ZWEIER FOLGEN 263 7.1.2 TRANSFORMATION EINER FOLGE DER
LAENGE 2N DURCH EINE IV-PUNKTE-FFT 264 7.2 SPEKTRALTRANSFORMATION REELLER
BANDPASSSIGNALE 267 7.2.1 ABTASTTHEOREM FUER BANDPASSSIGNALE 267 7.2.2
SPEKTRALTRANSFORMATION DER KOMPLEXEN EINHUELLENDEN 273 7.3
SPEKTRALANALYSE PERIODISCHER SIGNALE 276 7.3.1 ABTASTUNG EINES
ZEITKONTINUIERLICHEN PERIODISCHEN SIGNALS 276 7.3.2 DISKRETE
FOURIER-TRANSFORMATION EINER KOMPLEXEN EXPONENTIALFOLGE 277 7.3.3 DER
LECK-EFFEKT 279 7.4 ANWENDUNG VON FENSTERFUNKTIONEN IM ZEITBEREICH 283
7.4.1 ALLGEMEINE INTERPRETATION DES LECK-EFFEKTES . . . . 283 7.4.2
HANN-FENSTER ALS BEISPIEL FUER DIE PRINZIPIELLE WIR- KUNGSWEISE EINER
FENSTERUNG IM ZEITBEREICH . . . . 284 7.4.3 WEITERE GEBRAEUCHLICHE
FENSTERFUNKTIONEN 288 7.4.4 GLEICHMAESSIGE APPROXIMATION IM SPERRBEREICH:
DOLPH-TSCHEBYSCHEFF-FENSTER 290 7.4.5 UEBERSICHT UEBER DIE VERSCHIEDENEN
FENSTERFUNKTIONEN 292 8 TRADITIONELLE SPEKTRALSCHAETZUNG 297 8.1
SCHAETZUNG VON AUTOKORRELATIONSFOLGEN 299 8.2 BERECHNUNG VON
AUTOKORRELATIONSFOLGEN MIT FFT 306 8.3 DAS PERIODOGRAMM 315 8.3.1
ZUSAMMENHANG ZWISCHEN PERIODOGRAMM UND AKF-SCHAETZUNG 316 8.3.2
ERWARTUNGSTREUE DES PERIODOGRAMMS 318 8.3.3 VARIANZ DES PERIODOGRAMMS
321 8.4 KONSISTENTE SPEKTRALSCHAETZUNG 326 INHALTSVERZEICHNIS XIII 8.4.1
MITTELUNG VON PERIODOGRAMMEN (BARTLETT-METHODE) 326 8.4.2 FENSTERUNG DER
DATENSEGMENTE (WELCH-METHODE) 328 8.4.3 KORRELOGRAMM-VERFAHREN
(BLACKMAN-TUKEY-SCHAETZUNG) 332 8.5 VERGLEICH PERIODOGRAMM-KORRELOGRAMM
337 9 PARAMETRISCHE SPEKTRALSCHAETZUNG 345 9.1 ARMA-MODELLE ZUR
BESCHREIBUNG VON RAUSCHPROZESSEN . 347 9.2 MARKOFF-PROZESS ALS
AUTOREGRESSIVES MODELL ERSTER ORDNUNG 352 9.3 DIE YULE-WALKER GLEICHUNG
355 9.4 LINEARE PRAEDIKTION 358 9.4.1 ABLEITUNG DER WIENER-HOPF GLEICHUNG
FUER EIN NICHTREKURSIVES PRAEDIKTIONSFILTER 358 9.4.2 DAS
ORTHOGONALITAETSPRINZIP 361 9.4.3 ZUSAMMENHANG ZWISCHEN LINEARER
PRAEDIKTION UND AUTOREGRESSIVER MODELLIERUNG 362 9.5 DIE LEVINSON-DURBIN
REKURSION 365 9.5.1 ABLEITUNG DER PARCOR-KOEFFIZIENTEN 365 9.5.2
REKURSIVE BERECHNUNG DER PRAEDIKTIONSFEHLERLEISTUNG 368 9.5.3
REKURSIONSFORMEL ZUR BERECHNUNG DER PRAEDIKTOR- KOEFFIZIENTEN
(LEVINSON-DURBIN REKURSION) 370 9.6 DIE LATTICE-STRUKTUR 373 9.6.1
ABLEITUNG DES ANALYSEFILTERS IN LATTICE-FORM . . . 373 9.6.2 REKURSIVE
SYNTHESEFILTER IN LATTICE-STRUKTUR . . . . 377 9.6.3 MINIMALPHASIGKEIT
DES ANALYSEFILTERS - STABILITAET DES SYNTHESEFILTERS 379 9.6.4
ORTHOGONALITAET DES RUECKWAERTS-PRAEDIKTORFEHLERS . . 383 9.6.5 UEBERSICHT
UEBER DIE VERSCHIEDENEN BESCHREIBUNGS- FORMEN FUER AUTOREGRESSIVE PROZESSE
387 9.7 LOESUNG DER YULE-WALKER GLEICHUNG 389 9.7.1 YULE-WALKER- ODER
AUTOKORRELATIONSANSATZ 390 9.7.2 KOVARIANZMETHODE 393 9.7.3
BURG-ALGORITHMUS 394 9.8 BEISPIELE ZUR PARAMETRISCHEN SPEKTRALSCHAETZUNG
398 9.8.1 ERPROBUNG ANHAND SYNTHETISCHER TESTSIGNALE . 398 9.8.2
ANWENDUNGEN ZUR SPRACHCODIERUNG 402 XIV INHALTSVERZEICHNIS II
MATLAB-UEBUNGEN 411 1. EINLEITUNG 413 2. AUFGABEN 415 2.1 DISKRETE
SIGNALE UND SYSTEME (KAP. 2) 415 2.2 REKURSIVE FILTER (KAP. 4) 431 2.3
NICHTREKURSIVE FILTER (KAP. 5) 437 2.4 DIE DISKRET/B
FOURIER-TRANSFORMATION (KAP. 6) 442 2.5 SPEKTRALANALYSE DETERMINIERTER
SIGNALE (KAP. 7) 443 2.6 TRADITIONELLE SPEKTRALSCHAETZUNG (KAP. 8) 447
2.7 PARAMETRISCHE SPEKTRALSCHAETZUNG (KAP. 9) 449 3. LOESUNGEN 455 3.1
DISKRETE SIGNALE UND SYSTEME (KAP. 2) 455 3.2 REKURSIVE FILTER (KAP. 4)
475 3.3 NICHTREKURSIVE FILTER (KAP. 5) 479 3.4 DIE DISKRETE
FOURIER-TRANSFORMATION (KAP. 6) 487 3.5 SPEKTRALANALYSE DETERMINIERTER
SIGNALE (KAP. 7) 490 3.6 TRADITIONELLE SPEKTRALSCHAETZUNG (KAP. 8) 501
3.7 PARAMETRISCHE SPEKTRALSCHAETZUNG (KAP. 9) 506 LITERATURVERZEICHNIS
519 SACHVERZEICHNIS 527 |
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