- •Обобщенная схема цифровой обработки сигналов
- •3. Основные типы сигналов и их математическое описание
- •2. Типовые дискретные сигналы
- •4. Дискретные экспоненциальные функции
- •Основные свойства дэф
- •5. Дискретное преобразование Фурье и его свойства
- •Свойства дпф[8]:
- •19. Линейная свертка
- •6. Циклическая свертка
- •22. Вычисление сверток при помощи дискретных преобразований
- •10. Корреляция и ее вычисление прямым методом и с помощью дискретных преобразований
- •Вычисление с помощью дискретных преобразований.
- •11. Алгоритм бпф с прореживанием по времени
- •13. Алгоритм бпф с прореживанием по частоте
- •14. Преобразование Уолша-Адамара и его свойства
- •2. Инвариантность к диадному сдвигу.
- •3. Теорема о свертке и корреляции.
- •28. Быстрое преобразование Уолша-Адамара
- •8. Преобразование Хаара
- •9. Вейвлет – преобразование
- •34. Рекурсивные и нерекурсивные цф
- •12. Передаточная функция цф
- •39. Структуры рцф
- •41. Структуры нцф
- •43. Частотные характеристики ких-фильтров и бих-фильтров
- •45. Параметры анализаторов спектра
- •33. Базовая структура анализатора спектра на основе дпф и бпф
- •36. Частотная характеристика анализатора спектра на основе дпф
- •35. Основные параметры весовых функций при спектральном анализе
- •21. Улучшение качества бинарных изображений
- •23. Утоньшение бинарных изображений
- •25. Связность в изображениях
- •26. Бинаризация полутоновых изображений
- •46. Логарифмическое и степенное преобразования для обработки полутоновых и цветных изображений
- •37. Кусочно-линейные функции преобразования для обработки полутоновых изображений
- •18. Принципы и особенности пространственной фильтрации изображений
- •15. Низкочастотная фильтрация изображений в пространственной области
- •48. Подчеркивание границ на полутоновых изображениях
- •16. Глобальные методы улучшения контраста полутоновых изображений
- •17. Линейные методы контрастирования изображений
- •47. Нелинейные методы контрастирования изображений
- •24. Обработка бинарных изображений на основе математической морфологии
- •27. Обработка полутоновых изображений на основе математической морфологии
- •31. Фильтрация изображений в частотной области
- •32. Требования к алгоритмам компрессии
- •2. Высокое качество изображений.
- •4. Высокая скорость декомпрессии.
- •44. Основные шаги стандарта сжатия jpeg
- •Квантование
- •Преобразование 8×8 матрицы дкп-спектра в линейную последовательность.
- •Получившиеся цепочки нулей подвергаются кодированию длин повторений.
- •Кодирование получившейся последовательности алгоритм Хаффмена.
- •49. Требования к мерам, вычисляющим сходство изображений
- •1. Метричность:
- •2. Нормализованность значений:
- •38. Функции схожести корреляционного типа
- •40. Обнаружение повернутых объектов на изображениях
- •50. Методы обнаружения движения в динамических изображениях
- •29. Классификация методов распознавания объектов изображений
- •30. Структурные методы распознавания объектов изображений
- •42. Нейронные сети и распознавание изображений на основе нейронных сетей
- •20. Сегментация изображений с помощью преобразования Хафа
Обобщенная схема цифровой обработки сигналов
Алгоритмическая обработка аналоговых сигналов цифровыми средствами предполагает их предварительное преобразование в цифровую форму, а в системах с аналоговым выходом - и из цифровой формы в аналоговую.
Совокупность элементов ФНЧ 1, АЦП, ЦАП и ФНЧ 2 системы цифровой обработки аналоговых сигналов, выполняющих преобразования сигналов вида А/А, А/Ц и Ц/А, образуют подсистему ее аналогового ввода-вывода или аналого-цифровой интерфейс.
Н а первом этапе кодер, включающий аналоговый фильтр нижних частот (ФНЧ) и аналогово-цифровой преобразователь (АЦП), формирует из исходного аналогового сигнала s(t) формирует цифровой сигнал sц(nT). Аналоговый фильтр нижних частот предназначен для ограничения спектра F(jω) исходного аналогового сигнала s(t). Необходимость ограничения спектра вытекает из теоремы Котельникова, в соответствии с которой частота дискретизации fd выбирается из условия: fd>2fв где fв - верхняя частота спектра сигнала. Возможность ограничения спектра связана с особенностями частотного распределения энергии сигнала: основная часть его энергии сосредоточена в области fe<f т.е. амплитуды спектральных составляющих, начиная с некоторой частоты f>fв, существенно снижаются. Выбор значения fв определяется конкретным типом сигнала и решаемой задачей.
Аналого-цифровой преобразователь формирует цифровой сигнал sц(nT) посредством дискретизации и квантования сигнала с интервалом времени, равным периоду дискретизации Т. Значения отсчетов s(nT) совпадают со значениями сигнала s(t) в моменты времени t = пТ:
Совокупность отсчетов s(nT), n = 0,1,... называют дискретным сигналом.
Квантование по уровню (квантование) производится с целью представления точных значений отсчетов s(nT) в виде двоичных чисел конечной разрядности – квантованных отсчетов sц(nT). Уровни квантования кодируются двоичными числами разрядности b, зависящей от числа уровней квантования R:
Совокупность квантованных кодированных отсчетов sц(nT), n = 0,1,... называют цифровым сигналом.
На втором этапе устройство ЦОС преобразует цифровой сигнал sц(nT) в цифровой сигнал уц(пТ) по заданному алгоритму.
Устройство ЦОС может быть реализовано аппаратно или программно.
Устройства ЦОС могут работать в реальном или нереальном времени.
В реальном времени обработка сигналов должна выполняться в темпе поступления отсчетов входного сигнала st((nT), n = 0,1,...
К типовым задачам ЦОС в реальном времени относятся: обнаружение, фильтрация, сжатие, распознавание сигналов и др.
В нереальном времени выполняется обработка сигналов, связанная, прежде всего, с их исследованием. К типовым задачам ЦОС в нереально времени относятся: студийная обработка аудио- и видеосигналов; обработка данных различной физической природы, полученная от датчиков, и др.
На третьем этапе декодер формирует результирующий аналоговый сигнал y(t) из цифрового сигналауц(пТ). В состав декодера входят цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и сглаживающий фильтр. Цифро-аналоговый преобразователь формирует из цифрового сигнала уц(пТ) ступенчатый аналоговый сигнал . Сглаживающий фильтр (низкочастотный) устраняет ступенчатый эффект (скачки) в выходном сигнале ЦАП . На выходе сглаживающего фильтра получаем аналоговый сигнал y(t) - результат преобразования исходного сигнала s(t).