数字信号处理C语言程序集

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数字 信号处理C语言程序集:第一篇:常用信号产生;第二篇:数字信号处理;第三篇:随机信号数字处理;第四篇:图像处理;第五篇:人工神经网络
图书在版编目(CIP)数据 数字信号处理C语程序集/殷福亮、宋爱乍主编,-沈阳:辽宁 科学学技术出版社,1997.7 ISBN7-5381-25213 数 殷…Ⅲ.C语言-数学信号-信号处理应用 程序Ⅳ.TN没1.72 中国版本图书馆CIP数据核字(97)第03286号 辽宁科学技术出版社出版 沈阳市和平区北马路1(8号邮政编码110001) 地方国营新民印刷总厂印刷新华书店北京发行所发 开本:787×10921/16印张:28字数:710.000 1997年7月第1版 1997年7月第1次印刷 责任编辑:马旭东 版式设计:于浪 封面设计;邹君文 责任校对:东戈 印数:15,0(0 定价:30.00元 目录 第一篇常用数字信号的产生 第一章数字信号的产生 §1.1均匀分布的随机数 baaa‘·aa·a··‘s4···‘44‘4··44·····4··-··· §1.2正态分布的随机数… §1.3指数分布的随机数………… ·······◆÷·············: §1.4拉普拉斯( Laplace)分布的随机数 单·鲁。非号。非●着鲁鲁导●·。香 §1.5瑞利( Rayleigh)分布的随机数……………………………………9 §1.6对数正态分布的随机数 ………:11 §L.7柯西( Cauchy)分布的随机数……… ·…·.13 §1.8韦伯( Weibul)分布的随机数…… 15 §1.9爱尔朗( Erlang)分布的随机数 ………………17 §1.10贝努里( Bernoulli1)分布的随机数……… ●看鲁ψ鲁曹●自●喜鲁。由看看自命曲D自看 19 §1.11贝努里高斯分布的随机数 ·●中·······甲 §1.12二项式分布的随机数…… §1.13泊松( Poisson)分布的随机数 §1·14ARMA(pq)模型数据的产生 命●·p·看D●·看·。普。··●曲也。b §1.15含有高斯白噪声的正弦组合信号的产生………… §1.16解析信号的产生……… 35 第二篇数字信号处理 第一章快速傅立叶变换… "39 §1.1离散傅立叶变换…… §1.2快速傅立叶变换 鲁鲁··音····着·D。·协。中·咖4卡4●音备·由画口省画曲命 ··44 §1.3基4快速傅立叶变换……… ●4b b●■·即·●··。···鄂甲,银●看 §1.4分裂基快速傅立叶变换………………………………57 §1·5实序列快速傅立叶变换(-)… .°°··.·····“···。61 §1.6实序列快速傅立叶变换(二)…… §1.7用一个N点复序州的FFT同时计算 两个N点实序列离散傅立叶变换… 。b自4血者b自晶。 aa·70 §I.8共轭对称序列的快速傅立叶反变换 73 §1.9紊因子快速傅立叶变换…………………………………………80 §1.10 Chirp乙-变换算法……… …………………………96 第二章快速离散正交变换… §2.1快速哈特莱( Hartley)变换………………………… §2.2基4快速哈待莱( Hartley)变换 §2.3分裂基快速哈特莱( Hartley)变换… §2.4快速离散余弦变换……15 §2.5快速离散余弦反变换………… ····自··非·中中····曹 ...·.118 §2.6N=8点快速高散余弦变换 ·······…··…·121 §27N=8点快速离散余弦反变换 ●鲁鲁·香垂香●鲁 §28快速离散正弦变换…………………………129 §2.9快速沃尔什( Walsh)变换… 133 §2.10快速希尔伯特变换(一)……………… 鲁·鲁音辛章·看·争●·●自章·自·· 137 §2.11快速希尔伯特变换(二)… 141 第三章快速卷积与相关 §3.1快速卷积……………………… 144 §3.2长序列的快速卷积……………………147 §33特别长序列的快速卷积… 中4·鼻● ………………∵"……152 §3.4快速相关…………………………………………………158 第四章数字滤波器的时城和频域响应 …………163 41数字滤波器的频率响应 b●4,4看香 ·……163 §4.2级联型数字滤波器的频率响应………………………166 s4.3数字滤波器的时域响应 171 §4.4直接型IR数字滤波(一)………………………………174 §4.5直接型IR数字滤波(二)… ………177 §4.6级联型IR数字滤波 §4.7并联型IR数字滤波…………………………………………185 第五章IR数宇滤波器的设计………………………………189 §5.1巴持沃兹和切比雪夫数字滤波器的设计…… ◆香音非杳D,看看 §5.2任意幅庋IR数字滤波器的优化设计……………………………208 2 第六章FIR数字滤波器的设计……………………………227 §6.1窗函数方法………………………………………227 §6.2频域最小误差平方设计… ……238 §6.3切比雪夫通近方法…………………………………242 第三篇随机数字信号处理 第一章经典谱佔计 ···:·a4a命a4 264 §1.1功率谱估计的周期图方法 264 §1.2功率谱估计的相关方法………………………………………271 第二章现代谱佔计 隐自·音鲁章自●·●4鲁自费●●看 §2.1求解一般托布利兹方程组的莱文森算法……………………280 §2.2求解对称正定方程组的乔里斯基算法…83 §2.3 求解尤利沃克方程的莱文森德宾算法 §2.4计算ARMA模型的功率谱密度……………………………….289 §2.5尤利沃克谱估计算法 …………292 §2.6协方差谱估计算法 .·…·…297 §2.7Burg谱估计算法 30 §2.8最大似然谱估计算法 鲁t···章·。看e 308 第三章时频分析………….314 §3.1维格纳( wigner)分布…………… ◆鲁毋■章鲁·●●·●非b曲。島曲 …314 §3.2离散小波变换… 318 第四章随机信号的数字滤波 330 §41维纳( Wiener)数字滤波… 唱·喜非最 330 §42卡尔曼( Kalman)数字滤波… ·。··●··命···◆··命·335 §4.3最小均方(LMS)自适应数字滤波……… 341 §44归一化LMS自适应数字滤波 344 §4.5递推最小二乘(RLS)自适应数字滤波……………………348 第四篇数字图像处理 第一章图像基本运算… ……………ss"sss352 §1·1图像读取、存储与显示… §1.2图像旋转… .·····鲁具··。366 §1.3图像灰度级直方图的计算… ………368 §1.4图像二值化的固定阀值法… 1.5图像二值化的自适应阀值法… ·中··看辛中·鲁音·甲●· 372 第二章图像增强-……… 376 §2.1图像直方图均衡………………………… 376 §2.2中值滤波 香看春·鲁自。看● ··….·········色·.···B···378 §2.3图像锐化 ······.···········世·D“·中·中···中·;··容e·咱要 382 §2.4图像平滑………………………………………………………………383 第三章图像边缘检测 辛b鲁卡鲁中●●· §31 Roberts算子边缘检测 “····.…·386 §3.2拉普拉斯算子边缘检测…………………………………388 §3.3 Sobel算子边缘检测……… §3.4 Robinson算子边缘检测………………………392 §3.5 Kirsch算子边缘检测… 鲁鲁·看 §3.6 Prewitt算子边缘检测 第四章图像细化……………………………………………139 §4.1 Hilditch细化算法 看●看非。●命D看鲁●●;·着●画 399 §4.2 Pavlidis细化算法 qq··中··· ·.404 §4.3 Rosenfeld细化算法……… 第五篇人工神经网络 第一章神经网络模型 ……·…·…"·416 §1.1多层感知器神经网络………………………………………………416 §1.2离散 Hopfield神经网络……………………………………425 §1.3连续 Hopfield神经网络…… 。辛b4··吾。自司b命 °…·434 §1.4Tank- Hopfield线性规划神经网络 参考文献… ●●●电·单·4是p中······鲁s自····4·● ……………”442 第一篇常用数字信号的产生 第一章数字信号的产生 §1.1均匀分布的随机数 功能 产生(a,b)区间上均匀分布的随机数 、方法简介 均匀分布的概率密度函数为 ,a≤x≤b 0,其它 通常用U(2)表示,均匀分布的均值为+2,方差为(b2 产生均匀分布随机数的方法如下: 首先,由给定的初值x,用混合同余法 ai=(ai-1+ c)(mod M) 产生(0,1)区间上的随机数y。其中a=2045,c=1,M=20;然后,通过变换x;=a (b-a)y产生(ab)区间上的随机数z 三、使用说明 1.子函数语句 double uniform (a.b. seed) 2.形参说明 a—双精度实型变量。给定区间的下限。 b—双精度实型变量。给定区间的上限 seed—长整型指针变量。*seed为随机数的种子。 四、子函数程序(文件名: uniform.c) double uniform (a, b, seed) ouble a i double d=2045兴(兴seed)+1 Seed=关seed一(兴seed/1048576)为1048576; t=(兴seed)/1048576.0; t=a-(b eturn (t) 五、例题 产生50个0到1之间均匀分布的随机数。 主函数程序(文件名: uniform.m): #include " stdio. h # includ i double a, b ng double uniform(double, double, long int * a=0.0;b-1.0;s=13579 for(i=0;<10;i-+) (for(j=0;<5;十十) x=uniform(a,b, &s) printf("%13.7f”,x); prIntf(〃 运行结果: 0.48263550,98959450.72067070.77158260.8864250 0.73916340.58915140.81457810.81212620.7979975 0.90483670.39095970.51266860.40730760.9440937 0.67162610.47535710.10517980.09266470.4993505 0.1718712 0.47657190.59566690.13878150.8082657 0.90332890.30759240.0264425.07497020.3141527 0.44230840.52073190.89678960.93463230.3230572 0.65192320.18290330.03722860.13245580.8721647 0.57686610.69127750.66249660.80548000.2066078 http:/www.pris.edu.cn 0.51299000.06454660.99776740.43443300.4154520 §1.2正态分布的随机数 功能 产生正态分布N(μ,o2)的随机数。 二、方法简介 正态分布的概率密度函数为 √2rd 通常用N(,a2)表示。式中是均值,a2是方差。正态分布也称为高斯分布。 生正态分布随机数的方法如下: 设n1,n2,…,r为(0,1)上n个相互独立的均匀分布的随机数,由于E(r)=, D(r)=12,根据中心极限定理可知,当n充分大时 /12 r 2 的分布近似于正态分布N(0,1)。通常取n=12,此时有 T;-6 最后,再通过变换y=x+σx,便可得到均值为μ、方差为a2的正态分布随机数y 、使用说明 1.子函数语句 double gauss(mean, sigma, seed 2.形参说明 mean——双精度实型变量。正态分布的均值p。 sigma—双精度实型变量。正态分布的均方差a sed——长整型指针变量。*sed为随机数的种子 四、子函数程序(文件名:gaus.c) # include" uniform.c〃 double gauss(mean, sigma, s) double mean, sigma +二

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