Хороший підручник для проектування сигнальних фільтрів

З кількох місяців тому я почав активно займатися сферою управління динамічними системами.

У більшості випадків проектування контролера для даної динамічної системи вимагатиме використання цифрових технологій обробки сигналів, особливо в області сигнальних фільтрів.

Оскільки я не маю досвіду в управлінській техніці, мені цікаво, чи хтось із вас може надати мені детальну інформацію щодо звукових підручників, що стосуються сигнальних фільтрів .

Підручники в ідеалі повинні охоплювати:

• Ознайомлення з найпоширенішими фільтрами в області DSP;
• Пояснення їх основних характеристик як в частотній, так і в часовій області;
• У яких сценаріях вони зазвичай використовуються (роль чи функція фільтра).

Хоча це наївне питання, я сподіваюся, що ви можете порадити пару підручників.

Там багато книг, але якщо ви зацікавлені в управлінні та обробці сигналів, я настійно пропоную вам ознайомитись з лекціями Стівена Бойда зі Стенфорда:

http://www.youtube.com/watch?v=bf1264iFr-w

Там перший, весь курс справді цінний і він чудовий Вчитель.

Appart from That Ось хороший список моїх уподобаних книг про обробку сигналів, деякі більш вступні, а деякі більш досконалі:

Основи:

• Сигнали та системи - Oppenheim & Willsky

• Цифрова обробка сигналів - Proakis & Manolakis

• Дискретна обробка сигналу часу - Oppenheim & Schafer

Трохи розширеніші та пов’язані з керуванням:

• Оптимальна обробка сигналу - Софокл J. Orfanidis

• Оптимальна фільтрація - Брайан Д.О. Андерсон та Джон Б. Мур

• Оптимальний контроль: лінійні квадратичні методи - Брайан Д.О. Андерсон та Джон Б. Мур

Деякі з статистичної обробки (розширені):

• Статистична обробка сигналів - Луї Л. Шарф

• Лінійна оцінка - Томас Кайлат, Алі Х. Сайед та Бабак Хассібі (Подивіться, що це справді важко)

• Спектральний аналіз сигналів - Петре Стоіка та Рендольф Мойсей

І дещо про адаптивну обробку (корисно в будь-якій області обробки сигналів та управління):

• Теорія адаптивного фільтра - Саймон Хайкін

• Адаптивні фільтри - Алі Х. Саєд

• Сатистична та адаптивна обробка сигналів - Manolakis, Ingle & Kogon

І звичайно, батько всіх підручників з контрольної інженерії:

• Лінійні системи - Томас Кайлат

З вашого запитання я не можу реально здогадатися про вашу історію, але якщо ви ніколи не вивчали жодної теми, як системи LTI, цифрові системи або управління, я б сказав, що у вас на пару років попереду справді вивчити та домінувати над цією темою. Перераховані я книги - це найбільш референтні книги в університетських курсах, і взагалі ті, які вивчають усі. Вони здебільшого дуже теоретичні, багато математики і подібних матеріалів. Але це необхідно мати для довідки. Якщо ви шукаєте більш швидкого задоволення, я б сказав, спробуйте переглянути Google поварові книги про цифрові фільтри або управління, з основами PID-контролерів, лінійних регуляторів тощо.

Сподіваюся, це допомагає

Прекрасна книга, щоб дізнатися про цифрову обробку сигналів взагалі "Історія цифрової обробки сигналів" від "Річард Ліонс". Amazon-Link . Це легко читати, а запитувачі не мають попередніх знань. Ви звикнете з дискретними сигналами, FFT, filtersі так далі дуже швидко. Вся математика, яка вам потрібна, описана в цій книзі (інших математичних посилань вам не знадобиться). На Eurobuch ви можете знайти більш дешеву версію цієї книги - удачі! Можливо, для розробки ідеального фільтра вам знадобиться ще одна книга згодом, але я думаю, що це найперше.

Хоча всі книги, перелічені в інших відповідях, є рекомендованими книгами, окрім того, вони не є специфічними для фільтрів та основ пропуску. Основне питання при вивченні цифрових фільтрів полягає в тому, що більшості учнів незручно переходити з часової до частотної. Тоді є математика, з якою потрібно займатися. Додайте до цієї кількості жаргону, характерного для фільтрів, це робить фільтри навчання дуже неінтуїтивними та важкими вправами.

Перш ніж почати вивчати цифрові фільтри, я думаю, що потрібно бути принаймні комфортними основними поняттями та жаргоном фільтрів аналогових пасивних (RLC), таких як імпеданс, фазори, RMS, частота розгортки, масштаб dB (октава / десятиліття), функція передачі, порядок фільтра, коефіцієнт посилення, ослаблення, величини та частоти відгуку частоти (діапазон Bode), частота -3 дБ (відсікання), відкат, смуга пропускання / зупинка, пульсація, смуга пропускання, частота резонансу, коефіцієнт якості Q (різкість), настройка, s-домен (= jw), перетворення домену (часовий домен до s-до z-домену), перетворення Лапласа, z-перетворення, типи фільтрів (низький прохід, високий пропуск, смуга пропускання, Bandstop, все прохід), базовий Фільтри 1-го порядку / 2-го порядку, застосування основних фільтрів (аудіо, радіо, антизгладжування тощо), проектування фільтрів за заданими специфікаціями, аналіз стійкості фільтру (графік полюса-нуль) тощо.

Для того, щоб зрозуміти деякі з перерахованих вище понять та жаргону, я запропоную прочитати книгу (для того, щоб:

1. Мистецтво електроніки Пола Горовіца та Вінфілд Хілл: розділи 1.3-1-5.1, 1.7, 6.1-6.2 ( 50 сторінок ) та Навчання мистецтву електроніки Томаса Хейса та Пола Горовиця: розділи 2N, 2L (лабораторія), 2S, 2W, 3N.1-3N.4 ( 70 сторінок )
2. Основне введення у фільтри - активний, пасивний та перемикаючий конденсатор від Керрі Лаканетт ( 24 сторінки )
3. (Необов’язково) Проектування та аналіз аналогових фільтрів: перспектива обробки сигналу - глави 1 і 2 ( 100 сторінок )

Як тільки вищезгадані поняття будуть зрозумілі, ви отримаєте інтуїтивне розуміння дизайну фільтра. Там ви зможете вибрати будь-яку із рекомендованих цифрових книг з фільтрами, і я запевняю вас, що більшість із них буде проходом. У будь-якому випадку, ось книга, яку я рекомендую зробити для переходу від пасивного аналогового до цифрового фільтрів:

• Цифрові фільтри для всіх від Rusty Allred