Traitement numérique du signal
Théorie et pratique
Auteur : Maurice Bellanger
Livre gratuit sous forme pdf
TABLE DES MATIÈRES
PRÉFACE V
AVANT-PROPOS XIII
INTRODUCTION
CHAPITRE 1 • LA NUMÉRISATION DU SIGNAL. ÉCHANTILLONNAGE ET CODAGE
1.1 L’analyse de Fourier
1.2 Les distributions
1.3 Les principaux signaux traités
1.4 Normes d’une fonction
1.5 L’opération d'échantillonnage
1.6 L’échantillonnage en fréquence
1.7 Le théorème de l’échantillonnage
1.8 Échantillonnage de signaux sinusoïdaux et de signaux aléatoires
1.9 L’opération de quantification
Annexe 1 : La fonction I(x)
Annexe 2 : La loi Normale Réduite
Bibliographie
Exercices
CHAPITRE 2 • LA TRANSFORMATION DE FOURIER DISCRÈTE
2.1 Définition et propriétés de la TFD
2.2 La transformation de fourier rapide
2.3 Dégradations dues aux limitations dans le calcul
2.4 calcul de spectre par TFD
La convolution rapide
2.6 Calcul d’une TFD par convolution
2.7 Réalisation
Exercices
CHAPITRE 3 • AUTRES ALGORITHMES DE CALCUL RAPIDE DE LA TFR
3.1 Le produit de Kronecker des matrices
3.2 Factorisation de la matrice de l’algorithme d’entrelacement fréquentiel
3.3 Les transformées partielles
3.4 Transformée avec recouvrement
3.5 Autres algorithmes de calcul rapide
3.6 Transformée de Fourier binaire – Hadamard
3.7 Les transformations algébriques
Exercices
CHAPITRE 4 • LES SYSTÈMES LINÉAIRES DISCRETS INVARIANTS DANS LE TEMPS
4.1 Définition et propriétés
4.2 La transformation en Z
4.3 Énergie et puissance des signaux discrets
4.4 Filtrage des signaux aléatoires
4.5 Systèmes définis par une équation aux différences
4.6 Analyse par les variables d’état
Exercices
CHAPITRE 5 • LES FILTRES À RÉPONSE IMPULSIONNELLE FINIE (RIF)
5.1 Présentation des filtres RIF
5.2 Fonctions de transfert réalisables et filtres à phase linéaire
5.3 Calcul des coefficients par développement en série de Fourier
5.4 Calcul des coefficients par la méthode des moindres carrés
5.5 Calcul des coefficients par TFD
5.6 Calcul des coefficients par approximation de Tchebycheff
5.7 Relations entre nombre de coefficients et gabarit de filtre
5.8 Filtre à transition en cosinus surélevé et cosinus– Filtre de Nyquist – Filtre demi-bande
5.9 Structures pour la réalisation des filtres RIF
5.10 Limitations du nombre de bits des coefficients
5.12 Fonction de transfert en z d’un filtre RIF
5.13 Filtres à déphasage minimal
5.14 Calcul des filtres à très grand nombre de coefficients
5.15 Filtres RIF à deux dimensions
5.16 Calcul des coefficients de filtres TIF-2d par la méthode des moindres carrés
Exercices
CHAPITRE 6 • CELLULES DE FILTRES À RÉPONSE IMPULSIONNELLE INFINIE (RII)
6.1 La cellule élémentaire du premier ordre
6.2 La cellule du second ordre purement récursive
6.3 Cellule du second ordre générale
6.4 Structures pour la réalisation
6.5 Limitations du nombre de bits des coefficients
6.6 Limitation du nombre de bits des mémoires de données
6.7 Stabilité et auto-oscillations
Bibliographie
Exercices
CHAPITRE 7 • LES FILTRES À RÉPONSE IMPULSIONNELLE INFINIE (RII)
7.1 Expressions générales pour les caractéristiques
7.2 Calcul direct des coefficients par les fonctions modèles
7.3 techniques itératives pour le calcul des filtres RII
7.4 Filtres basés sur les fonctions sphéroïdales
7.5 Les structures représentant la fonction de transfert
7.6 Limitation du nombre de bits des coefficients
7.7 Nombre de bits des coefficients en structure cascade
7.8 Bruit de calcul
7.9 Détermination de la capacité des mémoires internes
7.10 Auto-oscillations
7.11 Comparaison entre les filtres RII et RIF
Bibliographie
Exercices
CHAPITRE 8 • LES STRUCTURES DE FILTRES EN CHAÎNE
8.1 Propriétés des quadripôles
8.2 Les filtres en échelle simulée
8.3 Les dispositifs à commutation de capacités (DCC)
8.4 Les filtres d’onde
8.5 Les filtres en treillis
8.6 Éléments de comparaison
Bibliographie
CHAPITRE 9 • SIGNAUX COMPLEXES FILTRES DE QUADRATURE
9.1 Transformée de Fourier d'une suite réelle et causale
9.2 Signal analytique
9.3 Calcul des coefficients d’un filtre de quadrature RIF
9.4 Déphaseurs À 90° de type récursif
9.5 Modulation À bande latérale unique
9.6 Les filtres à déphasage minimal
9.7 Filtre différentiateur
9.8 Interpolation par filtre RIF
9.9 Interpolation de Lagrange
9.10 Interpolation par bloc – SPlines
9.11 Conclusion
Bibliographie
Exercices
CHAPITRE 10 • LE FILTRAGE MULTICADENCE
10.1 Sous-échantillonnage et transformée en Z
10.2 Décomposition d’un filtre RIF passe-bas
10.3 Le filtre RIF demi-bande
10.4 Décomposition avec filtres demi-bande
10.5 Filtrage par réseau polyphasé
10.6 Filtrage multicadence à éléments RII
10.7 Banc de filtres par réseau polyphasé et TFD
10.8 Conclusion
Bibliographie
Exercices
CHAPITRE 11 • FILTRES QMF ET ONDELETTES
11.1 Décomposition en deux sous-bandes et reconstitution
11.2 Filtres QMF
11.3 Décomposition et reconstitution parfaite
11.4 Ondelettes
11.5 Structure en treillis
Bibliographie
Exercices
CHAPITRE 12 • BANCS DE FILTRES
12.1 Décomposition et reconstitution
12.2 Analyse des éléments du réseau polyphasé
12.3 Calcul des fonctions inverses
12.4 Bancs de filtres pseudo-QMF
12.5 Calcul des coefficients du filtre prototype
CHAPITRE 13 • ANALYSE ET MODÉLISATION
13.1 Autocorrélation et intercorrélation
13.2 Analyse spectrale par corrélogramme
13.3 Matrice d’autocorrélation
13.4 Modélisation
13.5 Prédiction linéaire
13.6 Structures de prédicteur
13.7 Conclusion
Bibliographie
Exercices
CHAPITRE 14 • FILTRAGE ADAPTATIF
14.1 Principe du filtrage adaptatif par algorithme du gradient
14.2 Conditions de convergence
14.3 Constante de temps
14.4 Erreur résiduelle
14.5 Paramètres de complexité
14.6 Algorithmes normalisés et algorithmes du signe
14.7 Filtrage RIF adaptatif en structure cascade
14.8 Filtrage adaptatif RII
14.9 Conclusion
Bibliographie
Exercices
CHAPITRE 15 • APPLICATIONS
15.1 Détection d’une fréquence
15.2 Boucle à verrouillage de phase
15.3 Codage Mic-Différentiel
15.4 Codage du son
15.5 Annulation d’écho
15.6 Traitement des images de télévision
15.7 Transmission Multiporteuse – OFDM
CONTENTS
CHAPTER 1 • Signal Digitization – Sampling and Coding
CHAPTER 2 • Discrete Fourier Transform and FFT algorithms
CHAPTER 3 • Other Fast Algorithms for the DFT
CHAPTER 4 • Time Invariant Discrete Linear Systems
CHAPTER 5 • Finite Impulse Response Filters (FIR)
CHAPTER 6 • Infinite Impulse Response Filter Sections
CHAPTER 7 • Infinite Impulse Response Filters (IIR)
CHAPTER 8 • Two-Port Filter Structures
CHAPTER 9 • Complex Signals – Quadrature Filters
CHAPTER 10 • Multirate Filtering
CHAPTER 11 • QMF filters and wavelets .
CHAPTER 12 • Filter banks
CHAPTER 13 • Signal analysis and modeling
CHAPTER 14 • Adaptive filters
CHAPTER 15 • Applications
EXERCISES : Hints and answers
INDEX
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