Цифровая обработка сигналов с использованием Python
Книга представляет собой учебное пособие по цифровой обработке сигналов (ЦОС), основанное на курсе лекций, прочитанных автором в Казанском федеральном университете. Она выделяется среди других учебников практической ориентацией и использованием языка Python для решения задач. Автор делает акцент на применении специализированных модулей, таких как NumPy, SciPy, scikit-learn, PyWavelets, Matplotlib и других, что позволяет создавать компактные и эффективные скрипты.
В книге изложен традиционный теоретический материал, включающий преобразование Фурье (непрерывное и дискретное), теорию линейных фильтров, свертку функций и последовательностей, элементы теории обобщенных функций, а также теорему Котельникова-Шеннона. Особое внимание уделяется практическим аспектам реализации фильтров с помощью пакета scipy.signal, включая решение проблемы сдвига фазы.
Значительная часть пособия посвящена решению конкретных прикладных задач. Рассматриваются такие темы, как сдвиг спектра сигнала с помощью модуляции, преобразование Гильберта, децимация и интерполяция сигналов, применение B-сплайнов для изменения частоты дискретизации, линейное предсказание, преобразования Хартли и дискретное косинус-преобразование. Также затрагиваются wavelet-преобразование и multiresolution анализ, метод главных компонент (PCA) и основы стеганографии (использование аудио-водяных знаков).
Книга предназначена для читателей, обладающих базовыми знаниями математики в объеме первых двух курсов технического вуза и навыками программирования на Python. Она не содержит задач в традиционном виде, вместо чего предлагается экспериментировать с приведенными скриптами, модифицируя их для глубокого понимания материала. Пособие может быть полезно студентам, инженерам и исследователям, начинающим работать в области цифровой обработки сигналов и желающим освоить практические инструменты на Python.
