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ディジタル信号処理シリーズ 【シリーズ一覧へ】

JavaアプレットとC++プログラムを使った

実践ディジタル・フィルタ設計入門

岩田 利王 著
B5変型判 232ページ
定価3,024円(税込)
JAN9784789834001

2004年11月1日発行

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■まえがき(24K) 
■序章/1章(424K) 


 いまでは通信・計測・制御・機械・医療などのあらゆる分野で,ディジタル・フィルタが使われています.
 このディジタル・フィルタについて,本書では,できるだけ数学に頼らずに,読者の感覚にも訴えかけるような手法で解説しました.多数のJavaアプレット/Visual C++のプロジェクトをWeb上に用意し,読者はWebサイトにアクセスすることで,ディジタル・フィルタの動作,数式のもつパラメータの物理的な意味などを理解できます.
 いままでディジタル・フィルタを理解できなかった方も,本書を読み終わったときにはディジタル・フィルタの動作を感覚的に理解し設計ができる,初心者向けでありながら実践的な内容です.

■ 本書で解説するJavaアプレット/Visual C++プロジェクト/VHDLプロジェクトなど


目次

 まえがき
 序 章

第1章 もっとも簡単なディジタル・フィルタ
 1.1 株価の変動を緩やかにするには
 1.2 移動平均とは?
 1.3 移動平均フィルタの数学的表現
 1.4 Javaアプレットで移動平均を理解しよう!
 1.5 Visual C++で移動平均フィルタを実行しよう!

第2章 伝達関数と周波数特性
 2.1 ディジタル・フィルタには周波数特性がある
 2.2 システムとインパルス応答
 2.3 z変換
 2.4 伝達関数
 2.5 周波数特性
 2.6 周波数特性を得るまでのまとめ
 2.7 Javaアプレットで周波数特性を計算しよう!
 2.8 Visual C++で移動平均フィルタの周波数特性を描画しよう!
 Column A アナログ・フィルタの周波数特性

第3章 フーリエ変換
 3.1 声の周波数とノイズの周波数
 3.2 フーリエ変換の定義
 3.3 連続時間信号のフーリエ変換
 3.4 離散時間信号のフーリエ変換

第4章 A-D変換とサンプリング定理
 4.1 サンプリング定理の意味を理解しよう
 4.2 サンプリング定理A(必要条件)
 4.3 サンプリング定理B(十分条件)

第5章 DFTとFFT
 5.1 パソコンでフーリエ変換を行うには…
 5.2 DFT
  5.2.1 DFTの定義
  5.2.2 JavaアプレットでDFTを理解しよう!
 5.3 FFT
  5.3.1 FFTとは?
  5.3.2 JavaアプレットでFFTを実行しよう!
 5.4 Visual C++でDFTとFFTを実行しよう!
 Column B インパルス応答のDFT
 Column C 窓関数

第6章 FIRフィルタの特徴
 6.1 ディジタル・フィルタにもいろいろある
 6.2 FIRフィルタの差分方程式
 6.3 FIRフィルタの伝達関数
 6.4 FIRフィルタの周波数特性
 6.5 JavaアプレットでFIRフィルタを実行しよう!
 6.6 Visual C++でFIRフィルタを実行しよう!
 Column D 直線位相特性
 Column E 畳み込み

第7章 IIRフィルタの特徴
 7.1 IIRフィルタの長所
 7.2 IIRフィルタの差分方程式
 7.3 IIRフィルタの伝達関数
 7.4 IIRフィルタの周波数特性
 7.5 JavaアプレットでIIRフィルタを実行しよう!
 7.6 Biquad回路(2次IIRフィルタ)
  7.6.1 Biquad回路の周波数特性
  7.6.2 Biquad回路の縦続接続
 7.7 IIRフィルタの注意点
 7.8 Visual C++でIIRフィルタを実行しよう!
 Column F IIRフィルタの安定性
 Column G アナログ・フィルタの安定性

第8章 FIRフィルタの設計
 8.1 周波数応答から係数を求める?
 8.2 周波数特性とインパルス応答の関係
 8.3 振幅特性と位相特性の取り扱い
 8.4 窓関数の乗算
 8.5 Visual C++でFIRフィルタを設計しよう!

第9章 IIRフィルタの設計
 9.1 IIR係数とインパルス応答の関係は?
 9.2 IIRフィルタの設計手順
  9.2.1 設計仕様の決定
  9.2.2 アナログ基準LPFの設計
  9.2.3 プリワーピング
  9.2.4 周波数変換
  9.2.5 双一次S-z変換
 9.3 Visual C++でIIRフィルタを設計しよう!

第10章 D-A変換とオーバ・サンプリング
 10.1 零次ホールド特性とアパーチャ効果
 10.2 オーバ・サンプリング
 10.3 Visual C++でWaveファイルをオーバ・サンプリングしよう!
 10.4 オーバ・サンプリングにおけるディジタルLPFについて

第11章 量子化と誤差
 11.1 小数を整数に?
 11.2 FIRフィルタ係数の量子化
 11.3 IIRフィルタ係数の量子化
 11.4 量子化誤差について
 11.5 量子化ビット数とS/N比の関係
 11.6 Visual C++で係数を量子化しよう!

第12章 FIRフィルタのハードウェア
 12.1 まずは係数を用意しよう
 12.2 ラフにビット数を割り当てよう
  12.2.1 ラフにビット数を割り当てて設計
  12.2.2 ラフにビット数を割り当ててシミュレーション
 12.3 ビット数を削減しよう
  12.3.1 ビット数を削減してリミッタを加える
  12.3.2 ビット数を削減してシミュレーション
 12.4 乗算器と加算器の削減
  12.4.1 乗算器と加算器を時分割で使用する回路
  12.4.2 乗算器と加算器それぞれ1個でシミュレーション
 12.5 メモリを使おう
  12.5.1 ROMやRAMの記述とその使い方
  12.5.2 ROMやRAMを使ったVHDLシミュレーション

第13章 IIRフィルタのハードウェア
 13.1 まずは係数を用意しよう
 13.2 IIRフィルタの回路とシミュレーション
  13.2.1 IIR係数量子化の注意点
  13.2.2 IIRフィルタの回路構成
  13.2.3 IIRフィルタのシミュレーション



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