Last Update 2019/06/11
演算の実装から信号の変復調・誤り訂正まで
ディジタル信号処理による通信システム設計
B5変型判 312ページ
CD-ROM付き
定価3,520円(税込)
JAN9784789830911
2006年6月1日発行
![[絶版→新版移行2015.7.21] ディジタル信号処理による通信システム設計](30911l.jpg)
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| 本書は印刷物からスキャナによる読み取りを行い印刷製本したものです．そのため，鮮明度が低下していることもありますが，あらかじめご了承下さい． |
世の中はディジタル化の勢いが止まりません．とくに通信分野の信号処理は，新しいデバイスの登場との相乗効果によって次々と新しい試みがなされています．DSPといえば一般的にDSPプロセッサを思い起こしますが，近年のFPGAに代用されるプログラマブルな論理回路の普及によって，ハードウェアのディジタル信号処理も一般的に使われるようになってきています．したがって，ディジタル信号処理ではハード・ソフトの垣根を越えた考え方が重要になってきています．
しかし，個々の技術について解説されることは多いですが，実際の設計現場に直接的に参考になる解説はあまりないのが現状です．本書では，設計現場に役立つ通信系のシステム設計にフォーカスし深く解説します．
しかし，個々の技術について解説されることは多いですが，実際の設計現場に直接的に参考になる解説はあまりないのが現状です．本書では，設計現場に役立つ通信系のシステム設計にフォーカスし深く解説します．
目次
はじめに
第1章 組み込み機器におけるディジタル信号処理の実際
1-1 アナログ信号処理とディジタル信号処理
1-2 周りの機器に組み込まれるディジタル信号処理
1-3 半導体技術が支える
1-3-1 DSP
1-3-2 FPGA
1-4 無線通信のディジタル化
1-4-1 APCO P-25
1-4-2 ARD9800
1-4-3 DRM
1-5 シミュレーションによるプロトタイプ
1-6 ハード的実装とソフト的実装
1-6-1 ハード的実装
1-6-2 ソフト的実装
第2章 ディジタル信号処理実装の基礎
2-1 サンプリング定理
2-2 アナログ-ディジタル変換
2-2-1 アパーチャ効果
2-2-2 アパーチャ・ジッター
2-2-3 さまざまな変換方式
2-2-4 高次変換(ハーモニック・コンバージョン)
2-2-5 直交変換
2-3 ディジタル-アナログ変換
2-4 ゼロ次ホールド特性
2-4-1 D-A変換器の周波数特性劣化
2-4-2 特性劣化の回避方法
2-5 フーリエ変換
2-5-1 信号の複素数的表現
2-5-2 信号の複素化
2-5-3 ヒルベルト変換
2-5-4 窓関数
2-5-5 離散的フーリエ変換の高速化
2-6 誤り訂正
2-6-1 シャノン限界
2-6-2 ハミング距離とハミング重み
2-6-3 ユークリッド距離
2-6-4 ガロア体の代数
2-6-5 ガロア拡大体の代数
2-6-6 パリティ
2-7 サンプリング・レート変換
2-7-1 オーバサンプリング
2-7-2 デシメーション
2-7-3 信号の補間
2-7-4 ポリフェーズ・フィルタ
2-7-5 SINCコム・フィルタによる方法
2-8 データ変調
2-8-1 シンボルとビット・レート
2-8-2 シンボル干渉とナイキスト・フィルタ
2-8-3 変調電力効率
2-8-4 フレーム，シンボル・タイミング抽出
2-9 情報の圧縮
Column 2-1 体
第3章 さまざまな演算の実装
3-1 浮動小数点演算
3-2 固定小数点演算
3-2-1 加減算
3-2-2 掛け算
3-2-3 割り算
3-3 ブロック浮動小数点演算
3-4 ガロア体での四則演算
3-4-1 GF(2)の計算
3-4-2 GF(2M)ガロア拡大体の場合
3-5 平方根の計算
3-6 TAN-1の計算
3-6-1 TAN-1の特徴
3-6-2 テーブル参照による方法
3-6-3 CORDICによる方法
3-7 三角関数
3-7-1 テーブル参照法
3-7-2 ディジタル発振器
3-7-3 CORDICを使う方法
3-8 対数
第4章 情報圧縮の基礎
4-1 ノイズ・シェイピング
4-1-1 ΔΣ型A-D変換器
4-1-2 ワード長の丸め
4-2 可変量子化と圧縮
4-3 ハフマン・コーディング
第5章 設計の中核をなすディジタル・フィルタ
5-1 FIRディジタル・フィルタとその特徴
5-2 FIRフィルタの設計
5-2-1 FIRフィルタの特徴と分類
5-2-2 窓関数による設計法
5-2-3 Remez Exchangeアルゴリズム
5-3 ヒルベルト・フィルタの設計
5-4 ナイキスト・フィルタの設計
5-5 FIRフィルタのさまざまな実装方法
5-5-1 DSPでのFIRフィルタ実装
5-5-2 SH2でのFIRフィルタ実装
5-6-3 FPGAでのFIRフィルタ実装
5-6 IIRディジタル・フィルタ
5-6-1 IIRフィルタの特徴
5-6-2 アナログ・フィルタからIIRフィルタへの変換
5-6-3 実際の設計例
5-7 LMS適応フィルタとその実装
5-7-1 LMSフィルタの動作原理
5-7-2 忘却定数
5-7-3 ライン・エンハンサの設計例
5-7-4 回線自動等化
第6章 設計に広がりをもたせる
6-1 高速フーリエ変換(FFT)
6-1-1 周波数解析を可能とする強力なツール
6-1-2 境界の問題
6-1-3 信号のつながり
6-1-4 波形の広がり
6-1-5 DSPによる実装例
6-2 コサイン変換(DCT)
6-2-1 DCTとは
6-2-2 高速DCT
6-2-3 Wangのアルゴリズム
6-3 アダマール変換
6-4 スミア変換
6-4-1 M系列を用いた直交変換
6-4-2 スミア変換
第7章 通信系のミキサ
7-1 実信号の複素表現
7-2 複素ミキサとNCO
第8章 信号の変復調
8-1 アナログ変調とディジタル変調
8-2 線形変調と位相変調
8-3 AM信号の変復調
8-4 FM信号の変復調
8-5 PSKの変復調
8-5-1 同期検波
8-5-2 ビタビ復調
8-5-3 さまざまなPSK
8-5-4 BPSKの発生
8-5-5 QPSKの発生
8-5-6 PSKの復調
8-6 CDMA周波数拡散変調
8-6-1 CDMAの歴史
8-6-2 直接拡散と周波数ホッピング拡散
8-6-3 PN符号とコンボリューション
8-6-4 同期式と非同期式
8-6-5 DSによる変調方式
8-6-6 復調方式
8-6-7 クロック同期
8-7 OFDMの変復調
8-7-1 無線によるOFDMの基礎
8-7-2 OFDMモデムの具体的設計例
Column 8-1 ビタビ・アルゴリズム
第9章 誤り訂正
9-1 BCH符号
9-2 t個の誤りを訂正するBCH符号
9-3 BCH符号の復号
Appendix CD-ROMに収録 処理を行うための補助ツール
A FIRフィルタ設計ソフト
A-1 ソフトの概要
A-2 基本仕様
A-3 インストール
A-4 操作について
B 三角関数テーブル作成ソフト
B-1 ソフトの概要
B-2 基本仕様
B-3 インストール
B-4 操作について
C アナログLCフィルタ設計ソフト
C-1 ソフトの概要
C-2 基本仕様
C-3 インストール
C-4 操作について
参考・引用文献
CD-ROMの使い方
索引
はじめに
第1章 組み込み機器におけるディジタル信号処理の実際
1-1 アナログ信号処理とディジタル信号処理
1-2 周りの機器に組み込まれるディジタル信号処理
1-3 半導体技術が支える
1-3-1 DSP
1-3-2 FPGA
1-4 無線通信のディジタル化
1-4-1 APCO P-25
1-4-2 ARD9800
1-4-3 DRM
1-5 シミュレーションによるプロトタイプ
1-6 ハード的実装とソフト的実装
1-6-1 ハード的実装
1-6-2 ソフト的実装
第2章 ディジタル信号処理実装の基礎
2-1 サンプリング定理
2-2 アナログ-ディジタル変換
2-2-1 アパーチャ効果
2-2-2 アパーチャ・ジッター
2-2-3 さまざまな変換方式
2-2-4 高次変換(ハーモニック・コンバージョン)
2-2-5 直交変換
2-3 ディジタル-アナログ変換
2-4 ゼロ次ホールド特性
2-4-1 D-A変換器の周波数特性劣化
2-4-2 特性劣化の回避方法
2-5 フーリエ変換
2-5-1 信号の複素数的表現
2-5-2 信号の複素化
2-5-3 ヒルベルト変換
2-5-4 窓関数
2-5-5 離散的フーリエ変換の高速化
2-6 誤り訂正
2-6-1 シャノン限界
2-6-2 ハミング距離とハミング重み
2-6-3 ユークリッド距離
2-6-4 ガロア体の代数
2-6-5 ガロア拡大体の代数
2-6-6 パリティ
2-7 サンプリング・レート変換
2-7-1 オーバサンプリング
2-7-2 デシメーション
2-7-3 信号の補間
2-7-4 ポリフェーズ・フィルタ
2-7-5 SINCコム・フィルタによる方法
2-8 データ変調
2-8-1 シンボルとビット・レート
2-8-2 シンボル干渉とナイキスト・フィルタ
2-8-3 変調電力効率
2-8-4 フレーム，シンボル・タイミング抽出
2-9 情報の圧縮
Column 2-1 体
第3章 さまざまな演算の実装
3-1 浮動小数点演算
3-2 固定小数点演算
3-2-1 加減算
3-2-2 掛け算
3-2-3 割り算
3-3 ブロック浮動小数点演算
3-4 ガロア体での四則演算
3-4-1 GF(2)の計算
3-4-2 GF(2M)ガロア拡大体の場合
3-5 平方根の計算
3-6 TAN-1の計算
3-6-1 TAN-1の特徴
3-6-2 テーブル参照による方法
3-6-3 CORDICによる方法
3-7 三角関数
3-7-1 テーブル参照法
3-7-2 ディジタル発振器
3-7-3 CORDICを使う方法
3-8 対数
第4章 情報圧縮の基礎
4-1 ノイズ・シェイピング
4-1-1 ΔΣ型A-D変換器
4-1-2 ワード長の丸め
4-2 可変量子化と圧縮
4-3 ハフマン・コーディング
第5章 設計の中核をなすディジタル・フィルタ
5-1 FIRディジタル・フィルタとその特徴
5-2 FIRフィルタの設計
5-2-1 FIRフィルタの特徴と分類
5-2-2 窓関数による設計法
5-2-3 Remez Exchangeアルゴリズム
5-3 ヒルベルト・フィルタの設計
5-4 ナイキスト・フィルタの設計
5-5 FIRフィルタのさまざまな実装方法
5-5-1 DSPでのFIRフィルタ実装
5-5-2 SH2でのFIRフィルタ実装
5-6-3 FPGAでのFIRフィルタ実装
5-6 IIRディジタル・フィルタ
5-6-1 IIRフィルタの特徴
5-6-2 アナログ・フィルタからIIRフィルタへの変換
5-6-3 実際の設計例
5-7 LMS適応フィルタとその実装
5-7-1 LMSフィルタの動作原理
5-7-2 忘却定数
5-7-3 ライン・エンハンサの設計例
5-7-4 回線自動等化
第6章 設計に広がりをもたせる
6-1 高速フーリエ変換(FFT)
6-1-1 周波数解析を可能とする強力なツール
6-1-2 境界の問題
6-1-3 信号のつながり
6-1-4 波形の広がり
6-1-5 DSPによる実装例
6-2 コサイン変換(DCT)
6-2-1 DCTとは
6-2-2 高速DCT
6-2-3 Wangのアルゴリズム
6-3 アダマール変換
6-4 スミア変換
6-4-1 M系列を用いた直交変換
6-4-2 スミア変換
第7章 通信系のミキサ
7-1 実信号の複素表現
7-2 複素ミキサとNCO
第8章 信号の変復調
8-1 アナログ変調とディジタル変調
8-2 線形変調と位相変調
8-3 AM信号の変復調
8-4 FM信号の変復調
8-5 PSKの変復調
8-5-1 同期検波
8-5-2 ビタビ復調
8-5-3 さまざまなPSK
8-5-4 BPSKの発生
8-5-5 QPSKの発生
8-5-6 PSKの復調
8-6 CDMA周波数拡散変調
8-6-1 CDMAの歴史
8-6-2 直接拡散と周波数ホッピング拡散
8-6-3 PN符号とコンボリューション
8-6-4 同期式と非同期式
8-6-5 DSによる変調方式
8-6-6 復調方式
8-6-7 クロック同期
8-7 OFDMの変復調
8-7-1 無線によるOFDMの基礎
8-7-2 OFDMモデムの具体的設計例
Column 8-1 ビタビ・アルゴリズム
第9章 誤り訂正
9-1 BCH符号
9-2 t個の誤りを訂正するBCH符号
9-3 BCH符号の復号
Appendix CD-ROMに収録 処理を行うための補助ツール
A FIRフィルタ設計ソフト
A-1 ソフトの概要
A-2 基本仕様
A-3 インストール
A-4 操作について
B 三角関数テーブル作成ソフト
B-1 ソフトの概要
B-2 基本仕様
B-3 インストール
B-4 操作について
C アナログLCフィルタ設計ソフト
C-1 ソフトの概要
C-2 基本仕様
C-3 インストール
C-4 操作について
参考・引用文献
CD-ROMの使い方
索引