Adaptive Filtering Primer with MATLAB pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:CRC Pr I Llc

作者:Poularikas, Alexande

出品人:

页数:240

译者:

出版时间:2006-2

价格:$ 45.14

装帧:Pap

isbn号码:9780849370434

丛书系列:

图书标签:

自适应滤波
MATLAB
信号处理
滤波器设计
数字信号处理
通信系统
控制系统
机器学习
算法
工程

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具体描述

Because of the wide use of adaptive filtering in digital signal processing and, because most of the modern electronic devices include some type of an adaptive filter, a text that brings forth the fundamentals of this field was necessary. The material and the principles presented in this book are easily accessible to engineers, scientists, and students who would like to learn the fundamentals of this field and have a background at the bachelor level. "Adaptive Filtering Primer with MATLAB[registered]" clearly explains the fundamentals of adaptive filtering supported by numerous examples and computer simulations.The authors introduce discrete-time signal processing, random variables and stochastic processes, the Wiener filter, properties of the error surface, the steepest descent method, and the least mean square (LMS) algorithm. They also supply many MATLAB[registered] functions and m-files along with computer experiments to illustrate how to apply the concepts to real-world problems. The book includes problems along with hints, suggestions, and solutions for solving them. An appendix on matrix computations completes the self-contained coverage. With applications across a wide range of areas, including radar, communications, control, medical instrumentation, and seismology, "Adaptive Filtering Primer with MATLAB[registered]" is an ideal companion for quick reference and a perfect, concise introduction to the field.

《信号处理基础：从理论到实践》内容简介：本书旨在为信号处理领域的初学者和希望巩固基础知识的工程师提供一本全面、深入且实践性强的教材。我们深刻认识到，尽管现代信号处理技术日新月异，但其根基依然建立在扎实的数学理论和清晰的物理理解之上。因此，本书将理论推导与实际应用紧密结合，力求让读者不仅“知其然”，更能“知其所以然”。全书结构清晰，内容涵盖了信号处理领域最为核心和基础的知识体系，从连续时间信号与系统分析的基石，逐步过渡到离散时间信号处理的精髓，最终触及现代滤波设计与分析的前沿概念。我们摒弃了纯理论的堆砌，而是通过大量实例和可视化分析，帮助读者建立起对信号、系统及其相互作用的直观感受。第一部分：连续时间信号与系统——构建分析的框架本部分是整个信号处理大厦的地基。我们将从最基础的信号表示和分类开始，详细介绍傅里叶级数和傅里叶变换（FT）的数学原理及其在频谱分析中的核心地位。FT不仅仅是一个数学工具，更是理解信号在不同域（时域与频域）之间变换特性的关键。我们会深入探讨卷积积分，这是描述线性时不变（LTI）系统响应的根本操作。系统分析部分，我们将重点讲解系统的因果性、稳定性、频率响应等关键特性。如何利用拉普拉斯变换来求解微分方程描述的连续时间系统，是本部分的核心技术点。拉普拉斯变换的复平面分析，特别是极点和零点对系统瞬态响应和稳态特性的决定性影响，将通过详尽的图解和案例进行剖析。我们还会专门辟章讨论理想滤波器（如低通、高通）的特性，并引入采样定理，作为连接连续世界与数字世界的桥梁。第二部分：离散时间信号与系统——数字化处理的核心随着数字技术的发展，离散时间信号处理已成为主流。本部分将重点阐述如何将连续信号离散化，并详述离散时间信号与系统的基本概念。我们引入了Z变换，作为处理离散系统分析的有力工具，它与拉普拉斯变换在概念上有深刻的对应关系。我们将详细讲解Z变换的收敛域（ROC）概念，并分析如何利用Z变换来求解差分方程描述的离散系统。在系统响应方面，离散时间系统的脉冲响应和频率响应的计算方法将得到详尽阐述。读者将学习如何利用Z域的极点和零点来预测离散系统的稳定性、平稳性和瞬态行为。第三部分：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） DFT是连接时域离散样本与频域信息的桥梁，也是现代数字信号处理中应用最广泛的工具之一。本部分将详细推导DFT的定义、性质及其与连续时间傅里叶变换的关系。我们不会止步于理论定义，而是会深入探讨实际应用中的关键挑战，例如频谱泄漏（Spectral Leakage）和栅栏效应（Picket-fence Effect）。针对这些问题，我们将详细介绍窗函数（如汉宁窗、海明窗）的应用及其对频谱分析精度的影响。快速傅里叶变换（FFT）作为DFT的高效算法，其原理和实现细节至关重要。本书将着重介绍最常见的FFT算法——蝶形运算和分治法的思想，帮助读者理解FFT是如何将$O(N^2)$的计算复杂度降低到$O(N log N)$的，从而实现实时处理。第四部分：数字滤波器设计与分析——实现信号的精准塑形滤波是信号处理中最核心的应用之一。本部分将系统地介绍数字滤波器的分类、性能指标和设计方法。我们首先区分IIR（无限冲激响应）和FIR（有限冲激响应）两类滤波器的特性、优缺点及适用场景。 FIR 滤波器设计：我们将重点介绍窗函数法和频率采样法。重点解析如何通过选择合适的窗函数来控制滤波器的过渡带宽度、阻带衰减和通带纹波，实现满足特定性能指标的设计。 IIR 滤波器设计： IIR滤波器通常具有更高的计算效率，但其稳定性要求更高。本部分将详述如何利用模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫）通过双线性变换（Bilinear Transform）或脉冲响应不变法，精确地转换为数字滤波器。双线性变换作为一种重要的映射工具，其对频率的非线性压缩效应将在书中得到充分的解释和校正方法。第五部分：现代滤波器的初步探索与应用在掌握了传统滤波器设计后，本书将引入一些现代和自适应的滤波概念，作为进一步深入学习的阶梯。我们将讨论谱估计的基本方法，如周期图法，并引入最小均方（LMS）算法的基本思想。虽然本书不是专注于自适应滤波的专著，但我们会对LMS算法的收敛性、步长选择等关键参数进行直观的解释，展示如何利用统计方法对信号进行跟踪和分离。实践导向与工具集成：贯穿全书，我们始终强调理论与实践的结合。本书的每一个关键算法和概念都配有清晰的数学推导，并辅以丰富的工程实例。我们注重培养读者的建模和分析能力，而不是简单的工具操作。对于软件实现，我们采用目前行业内广泛使用的数学计算环境，旨在帮助读者将学到的理论知识直接转化为可运行的代码，用于解决实际的工程问题，例如噪声抑制、信号去混叠和特征提取等。本书目标读者：本书适合于电子工程、通信工程、控制科学、生物医学工程等领域的本科高年级学生、研究生，以及需要重新系统学习信号处理基础的在职工程师。阅读本书，您将获得坚实的理论基础和强大的实践能力，为进一步探索高级的、专业化的信号处理分支（如语音处理、图像处理、雷达信号处理等）做好充分的准备。