신호 필터 설계를위한 훌륭한 교과서


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몇 달 전부터 나는 동적 시스템의 제어 영역에 적극적으로 참여하기 시작했습니다.

대부분의 경우 주어진 동적 시스템에 대한 컨트롤러를 설계하려면 특히 신호 필터 영역에서 디지털 신호 처리 기술을 사용해야합니다.

제어 공학에 대한 배경 지식이 없으므로 신호 필터다루는 사운드 교과서에 대한 제안을 제공 할 수 있는지 궁금합니다 .

교과서는 이상적으로 다음을 포함해야합니다.

  • DSP 영역에서 가장 일반적인 필터 소개;
  • 주파수와 시간 영역에서 주요 특징에 대한 설명;
  • 어떤 시나리오에서 일반적으로 사용됩니까 (필터의 역할 또는 기능).

순진한 질문이지만 몇 가지 교과서를 조언 할 수 있기를 바랍니다.

답변:


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많은 책이 있지만 제어 및 신호 처리에 관심이 있다면 standford의 Stephen Boyd 강의를 살펴 보는 것이 좋습니다.

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

첫 번째 과정이 있습니다. 전체 과정은 정말 가치가 있으며 훌륭한 교사입니다.

그것의 Appart 여기에 Signal Processing에 대한 내가 선호하는 책의 좋은 목록이 있습니다.

기초:

  • 신호 및 시스템-Oppenheim & Willsky

  • 디지털 신호 처리-Proakis & Manolakis

  • 이산 시간 신호 처리-Oppenheim & Schafer

좀 더 고급 및 제어 관련 :

  • 최적의 신호 처리-Sophocles J. Orfanidis

  • 최적의 필터링-Brian DO Anderson 및 John B. Moore

  • 최적 제어 : 선형 이차 법-Brian DO Anderson & John B. Moore

통계 처리에 관한 일부 (고급) :

  • 통계 신호 처리-Louis L. Scharf

  • 선형 추정-Thomas Kailath, Ali H. Sayed & Babak Hassibi (이것은 정말 힘든 일입니다)

  • 신호의 스펙트럼 분석-Petre Stoica & Randolph Moses

적응 처리에 대한 일부 (신호 처리 및 제어의 모든 영역에서 유용) :

  • 적응 형 필터 이론-Simon Haykin

  • 적응 형 필터-Ali H. Sayed

  • 만족스럽고 적응적인 신호 처리-Manolakis, Ingle & Kogon

물론 모든 제어 엔지니어링 교과서의 아버지 :

  • 선형 시스템-Thomas Kailath

귀하의 질문에서 나는 실제로 배경을 추측 할 수는 없지만 LTI 시스템, 디지털 시스템 또는 제어와 같은 주제를 연구 한 적이 없다면 주제를 배우고 지배하기 위해 몇 년 앞서 있다고 말할 것입니다. 내가 열거 한 책은 대학교 과정에서 가장 많이 참조되는 책이며 일반적으로 모든 사람이 공부하는 책입니다. 그것들은 대부분 이론적으로 많은 수학과 그와 같은 것들입니다. 그러나 반드시 참조해야합니다. 더 즉각적인 만족을 찾고 있다면 PID 컨트롤러, 선형 레귤레이터 등의 기본 기능을 사용하여 디지털 필터 또는 제어에 대한 요리 책을 Google에 보내려고한다고 말하고 싶습니다.

그것이 도움이되기를 바랍니다.


신속하고 정확한 답변에 감사드립니다. 글쎄, 나는 Mech.Eng. 기계식 동적 시스템에 대한 LTI 제어에 대한 학부 수업 만있었습니다. 따라서 PID 영역, 안정성, 주파수 영역 및 시간 영역에서의 설계에 대한 단서가 있습니다. 나머지는 박사 과정 전체에서 공부하겠습니다.
fpe

Ahh i이 경우, "Kalman Filter"와 그 많은 변형이 DSP에 적용된 DSP의 중앙 필터라고합니다. 따라서 그 주제에 대해 깊이있는 책은 반드시 여러분에게 유용 할 것입니다. Kailath의 선형 추정에는 이에 관한 장이 있으며 Optimal 또는 Robust 제어에 대한 좋은 책이 언급되어야합니다.

나를 위해 도움이되었다
다토 datuashvili

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일반적으로 디지털 신호 처리에 대해 배울 수있는 훌륭한 책은 "Richard Lyons"의 "디지털 신호 처리 이해"입니다. 아마존 링크 . 읽기 쉽고 사전 지식이 필요하지 않습니다. 당신은, 이산 신호 편안거야 FFT, filters그래서 매우 빠른에. 필요한 모든 수학은이 책에 설명되어 있습니다 (수학에 대한 다른 참조는 필요하지 않습니다). eurobuch 에서이 책의 ​​저렴한 버전을 찾을 수 있습니다. 행운을 빌어 요! 아마도 완벽한 필터를 디자인하기 위해서는 나중에 다른 책이 필요할 것입니다.하지만 처음부터 가장 어려운 책이라고 생각합니다.


알다시피, 나는 그 책을 추천 받았으며 그것을 보았고 일부 주제에 대해 깊이가 부족하다고 생각했습니다. 그러나 Lyons는 매우 확립되고 존경받는 작가 인 것 같습니다.
bone

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이 책은 깊이가 부족할 수도 있지만, 이해력이 부족하지는 않습니다. 나는 이것이 초보자에게 중요하다고 생각합니다. 디지털 신호 처리에 대한 주요 아이디어가 있다면 s.th로 진행할 수 있습니다. 더 고급. 저는 DFT / FFt와 복잡한 신호에 관한 장들이 실제로 서술 적이라고 생각합니다. 필터에 대한 장이 더 자세 할 수 있습니다.
Semjon Mössinger

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다른 답변에 나열된 모든 책이 권장되는 책이지만 필터에 국한되지 않고 기본 사항을 건너 뜁니다. 디지털 필터를 학습 할 때 가장 큰 문제는 대부분의 학습자가 시간 영역에서 주파수 영역으로 이동하는 것이 불편하다는 것입니다. 그렇다면 다루어야 할 수학이 있습니다. 필터와 관련된 전문 용어를 추가하면 학습 필터가 직관적이지 않고 어려운 연습이됩니다.

디지털 필터를 배우기 전에 임피던스, 위 상기, RMS, 주파수 스위프, dB 스케일 (옥타브 / 디케 이드), 전송 기능, 아날로그 패시브 (RLC) 필터의 기본 개념과 전문 용어에 익숙해 져야한다고 생각합니다. 필터 차수, 게인, 감쇠, 크기 및 위상 주파수 응답 (보이드 플롯), -3dB (컷오프) 주파수, 롤오프, 통과 대역 / 스톱 밴드, 리플, 대역폭, 공명 주파수, 품질 Q 계수 (선명도), 튜닝, s- 도메인 (= jw), 도메인 변환 (시간 도메인에서 s- 도메인에서 z- 도메인으로), 라플라스 변환, z- 변환, 필터 유형 (저역 통과, 고역 통과, 대역 통과, 대역 저지, 전체 통과), 기본 1 차 / 2 차 필터, 기본 필터 (오디오, 라디오, 앤티 앨리어싱 등)의 적용, 지정된 사양에 대한 필터 설계, 필터 안정성 분석 (폴 제로 플롯) 등

위의 개념과 전문 용어를 이해하기 위해 내가 읽을 것을 제안 할 책은 다음과 같습니다 (순서는 다음과 같습니다).

  1. Paul Horowitz와 Winfield Hill 의 전자 기술 : 섹션 1.3-1-5.1, 1.7, 6.1-6.2 ( 50 페이지 ) 및 Thomas Hayes와 Paul Horowitz 의 전자 기술 학습 : 2N, 2L (lab), 2S, 2W, 3N.1-3N.4 ( 70 페이지 )
  2. Kerry Lacanette의 능동, 수동 및 스위치 커패시터대한 기본 소개 ( 24 페이지 )
  3. (선택 사항) 아날로그 필터의 설계 및 분석 : 신호 처리 관점-1 장 및 2 장 ( 100 페이지 )

위의 개념이 명확 해지면 필터 설계를 직관적으로 이해할 수 있습니다. 그런 다음 권장되는 디지털 필터 설계 서적 중 하나를 선택할 수 있으며 대부분이 케이크 워크가 될 것입니다. 어쨌든 수동 아날로그에서 디지털 필터로 전환하기 위해 권장하는 책은 다음과 같습니다.

  • Rusty Allred의 모든 사람위한 디지털 필터
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