MathCore.DSP

Библиотека методов и средств цифровой обработки сигналов (Digital Signal Processing) для .NET

Назначение

MathCore.DSP предоставляет набор алгоритмов и утилит для анализа, синтеза, фильтрации и преобразований дискретных сигналов в научных, инженерных и прикладных задачах.

Поддерживаемые платформы

• .NET Standard 2.0 (широкая совместимость)
• .NET 8, .NET 9, .NET 10 (современные возможности и оптимизации)

Установка

Через NuGet:

dotnet add package MathCore.DSP

Или в PackageReference:

<PackageReferenceInclude="MathCore.DSP"Version="*" />

Основные возможности

• Генерация сигналов (синус, прямоугольный, пилы, шумы)
• Оконные функции (Hann, Hamming, Blackman, Bartlett и др.)
• Спектральный анализ (DFT/FFT, мощность спектра, периодограммы)
• Фильтры:
  • FIR (окно, частотный метод, обработка свёрткой)
  • IIR (би-квадратные секции, стандартные прототипы)
• Свёртка и корреляция
• Ресемплинг и интерполяция
• Преобразования (быстрое Фурье, дискретное, Гильберта, Z-преобразование вспомогательные функции)
• Работа с комплексными сигналами и огибающей
• Статистические характеристики сигналов (среднее, RMS, выбросы)
• Нормализация, окно скользящего среднего, сглаживание
• Агрегирующие и вспомогательные математические утилиты

Быстрый пример

usingMathCore.DSP;usingMathCore.DSP.Filters;usingMathCore.DSP.FFT;// Генерация тестового сигнала: сумма двух синусоид + шумvarsample_rate=1024;// Гцvarn=1024;vart=Enumerable.Range(0,n).Select(i =>(double)i/sample_rate).ToArray();varsignal=t.Select(x =>0.7*Math.Sin(2*Math.PI*50*x)+0.3*Math.Sin(2*Math.PI*120*x)+0.05*(2*Random.Shared.NextDouble()-1)).ToArray();// Применение окна для снижения утечек спектраvarwindow=Windows.Hann(n);for(vari=0;i<n;i++)signal[i]*=window[i];// Быстрое преобразование Фурьеvarfft=FFT.Calculate(signal);// Комплексный спектрvaramplitude=fft.GetAmplitudes();// Амплитудный спектр// Проектирование простого низкочастотного FIR фильтраvarcutoff=80.0/sample_rate;// Относительная частотаvarfir=FIR.LowPass(order:64,wc:cutoff,WindowType.Hamming);varfiltered=fir.Process(signal);// Фильтрация// Теперь filtered содержит сигнал с подавленными компонентами выше 80 Гц

Документация

Расширенная документация и дополнительные примеры будут публиковаться постепенно. Предложения по улучшению приветствуются через Issues.

Обратная связь

• Ошибки и предложения: https://github.com/infarh/MathCore.DSP/issues
• Pull Requests приветствуются (следуйте принятым стилям и практикам проекта)

Сборка и тесты

В репозитории присутствуют проекты тестов, бенчмарков и примеров (Console/WPF) для проверки корректности и производительности алгоритмов.

Лицензия

См. файл LICENSE (при наличии) в корне репозитория.

Состояние

Проект активно развивается. Обновления Readmeвключают расширение набора фильтров, оптимизацию FFT и добавление новых преобразований.

---

Если библиотека полезна — можно поставить звезду репозиторию. Благодарность мотивирует на дальнейшее развитие.