原書前言
本書介紹了快速傅里葉變換(FFT)的原理,包括各類FFT算法、頻域?yàn)V波及 其在視頻和音頻信號(hào)處理中的應(yīng)用。
伴隨著通信領(lǐng)域的高速發(fā)展,語(yǔ)音和圖像處理及其相關(guān)領(lǐng)域也正在經(jīng)歷飛速發(fā)展。作為數(shù)字信號(hào)處理的核心技術(shù),F(xiàn)FT獲得了廣泛的應(yīng)用。因此,無(wú)論對(duì)于教師還是學(xué)生而言,都迫切需要一本介紹FFT技術(shù)的專著。
本書對(duì)FFT的重要性及其技術(shù)提供了全面、詳盡的說(shuō)明,并且采用了MATLAB案例和課程實(shí)踐這樣的新穎方式,為理解各類FFT技術(shù)提供幫助。
FFT是離散傅里葉變換(DFT)的有效實(shí)現(xiàn)。DFT是在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的離散變換。DFT將時(shí)間域或空間域的數(shù)字序列映射到頻率域。從最初Cooley和Tukey提出的DFT方法到后來(lái)其他研究人員提出的各種增強(qiáng)和改進(jìn)方法,DFT理論的發(fā)展激發(fā)和促進(jìn)了其在各類學(xué)科中的廣泛應(yīng)用和飛速發(fā)展。目前已經(jīng)涌現(xiàn)出了許多獨(dú)立于Cooley-Tukey方法的算法,如素因子(prime factor)算法、分裂基(split radix)算法、向量基(vector radix)算法、分裂向量基(split vector radix)算法、Winograd傅里葉變換及整數(shù)FFT。本書將重點(diǎn)關(guān)注多種FFT算法,如時(shí)域抽。╠ecimation-in-time)FFT、頻域抽取(decimation-in-frequency)FFT、整數(shù)FFT、素因子DFT等。
在眾多應(yīng)用中,如雙音多頻檢測(cè)和某些特定的模式識(shí)別,相應(yīng)的頻譜經(jīng)過(guò)扭曲后,非均勻地分布在某一區(qū)域內(nèi)。在這個(gè)基本概念的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)要介紹了非均勻離散傅里葉變換(Nonuniform DFT,NDFT),處理在z平面上任意間隔采樣的樣本。相應(yīng)地,DFT對(duì)應(yīng)于z平面上以原點(diǎn)為中心的單位圓上的等間隔采樣。
許多公司都提供了實(shí)現(xiàn)FFT的程序,以及類似卷積/相關(guān)、濾波、頻譜分析等基本應(yīng)用的各類平臺(tái)。并且許多通用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)芯片可以編程實(shí)現(xiàn)FFT和其他離散變換。
本書適用于相關(guān)研究領(lǐng)域內(nèi)的本科高年級(jí)學(xué)生和研究生,以及教師、工程師、科技工作者和其他自學(xué)者,有助于讀者理解各類FFT算法,并將其直接有效地應(yīng)用于各自的領(lǐng)域中。本書可以作為教材和參考書,書中的例題、習(xí)題和課程實(shí)踐均與MATLAB緊密聯(lián)系,有助于掌握具體概念。本書的參考文獻(xiàn)包括了相關(guān)的書籍、綜述性論文、應(yīng)用列表、軟硬件及有用的網(wǎng)址。本書通過(guò)使用大量圖、表、框圖和圖像為讀者理解快速算法的概念提供了直觀和生動(dòng)的資料。此外,本書還提供了的MATLAB的命令函數(shù)和程序源代碼。
對(duì)本書內(nèi)容的理解不需要任何關(guān)于FFT的先驗(yàn)知識(shí)。本書適用任何想要了解FFT發(fā)展和應(yīng)用的專業(yè)技術(shù)人員。對(duì)于計(jì)劃在本領(lǐng)域開(kāi)展工作的工程技術(shù)人員來(lái)說(shuō),無(wú)論其目的是基本實(shí)現(xiàn)還是深入研究,本書都是一本極好的參考書。
這里,本書的作者之一D.N.Kim還要向韓國(guó)知識(shí)經(jīng)濟(jì)部(The Minstry of Knowledge Economy)國(guó)家信息通信產(chǎn)業(yè)振興院(National Information Technology (IT)Industry Promotion Agency,NIPA)提供的IT獎(jiǎng)學(xué)金項(xiàng)目致謝。
譯者序
原書前言
本書結(jié)構(gòu)
縮略語(yǔ)
第1章 簡(jiǎn)介 ………………………………………………………………………………………1
第2章 離散傅里葉變換 …………………………………………………………………………4
第3章 快速算法 ………………………………………………………………………………37
第4章 整數(shù)快速傅里葉變換 ………………………………………………………………100
第5章 二維離散傅里葉變換 ………………………………………………………………113
第6章 矢量基二維FFT算法 ………………………………………………………………161
第7章 非均勻離散傅里葉變換 ……………………………………………………………169
第8章 應(yīng)用 ……………………………………………………………………………………203