หนังสือเรียนที่ดีสำหรับการออกแบบตัวกรองสัญญาณ

ตั้งแต่สองสามเดือนที่ผ่านมาฉันเริ่มมีส่วนร่วมในการควบคุมระบบพลวัต

ในกรณีส่วนใหญ่การออกแบบตัวควบคุมสำหรับระบบไดนามิกที่กำหนดจะต้องใช้เทคนิคการประมวลผลสัญญาณดิจิตอลโดยเฉพาะในพื้นที่ของตัวกรองสัญญาณ

เนื่องจากฉันไม่มีพื้นฐานด้านวิศวกรรมการควบคุมฉันจึงสงสัยว่ามีใครบ้างที่อาจให้คำแนะนำเกี่ยวกับตำราเสียงที่เกี่ยวข้องกับตัวกรองสัญญาณในรายละเอียด

หนังสือเรียนควรรวม:

• รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับตัวกรองที่พบบ่อยที่สุดในพื้นที่ของ DSP;
• คำอธิบายลักษณะสำคัญของพวกเขาทั้งในโดเมนความถี่และเวลา
• โดยทั่วไปจะใช้ในสถานการณ์ใด (บทบาทหรือหน้าที่ของตัวกรอง)

แม้ว่าจะเป็นคำถามที่ไร้เดียงสาฉันหวังว่าคุณอาจแนะนำตำราเรียนสองเล่ม

มีหนังสือมากมายอยู่ที่นั่น แต่ถ้าคุณสนใจในการควบคุมและการประมวลผลสัญญาณฉันขอแนะนำให้คุณดูการบรรยายของสตีเฟ่นบอยด์จากสแตนฟอร์ด:

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

มีหลักสูตรแรกหลักสูตรทั้งหมดนั้นมีค่ามากและเขาเป็นอาจารย์ที่ดี

Appart จากที่นี่เป็นรายการหนังสือที่ฉันชอบเกี่ยวกับการประมวลผลสัญญาณบางเล่มเป็นเกริ่นนำมากกว่าและบางเล่มก็ล้ำหน้ากว่า:

ข้อมูลเบื้องต้น:

• สัญญาณและระบบ - Oppenheim & Willsky

• การประมวลผลสัญญาณดิจิตอล - Proakis & Manolakis

• การประมวลผลสัญญาณเวลาแบบไม่ต่อเนื่อง - Oppenheim & Schafer

ขั้นสูงและเกี่ยวข้องกับการควบคุม:

• การประมวลผลสัญญาณที่เหมาะสมที่สุด - Sophocles J. Orfanidis

• การกรองที่เหมาะสมที่สุด - Brian DO Anderson และ John B. Moore

• การควบคุมที่ดีที่สุด: วิธีการกำลังสองเชิงเส้น - Brian DO Anderson และ John B. Moore

บางส่วนเกี่ยวกับการประมวลผลทางสถิติ (ขั้นสูง):

• การจัดหาสัญญาณเชิงสถิติ - Louis L. Scharf

• การประมาณค่าเชิงเส้น - Thomas Kailath, Ali H. Sayed และ Babak Hassibi (ระวังอันนี้ยากจริงๆ)

• การวิเคราะห์สเปกตรัมของสัญญาณ - ทำให้กลัว Stoica และ Randolph Moses

และบางอย่างเกี่ยวกับการประมวลผลแบบปรับตัว (มีประโยชน์ในทุกด้านของการประมวลผลสัญญาณและการควบคุม):

• ทฤษฎีตัวกรองแบบปรับตัว - Simon Haykin

• Adaptive Filters - Ali H. Sayed

• การประมวลผลสัญญาณแบบปรับเปลี่ยนได้ - Manolakis, Ingle & Kogon

และแน่นอนพ่อของตำราวิศวกรรมควบคุมทั้งหมด:

• ระบบเชิงเส้น - Thomas Kailath

จากคำถามของคุณฉันไม่สามารถคาดเดาภูมิหลังของคุณได้ แต่ถ้าคุณไม่เคยศึกษาหัวข้อใด ๆ เช่นระบบ LTI, ระบบดิจิทัลหรือการควบคุมฉันจะบอกว่าคุณมีสองสามปีข้างหน้าของคุณในการเรียนรู้และครองหัวข้อ หนังสือที่ฉันระบุไว้เป็นหนังสืออ้างอิงมากที่สุดในหลักสูตรของมหาวิทยาลัยและโดยทั่วไปเป็นหนังสือที่ทุกคนเรียน พวกเขาส่วนใหญ่ทฤษฎีมากคณิตศาสตร์และสิ่งต่าง ๆ เช่นนั้น แต่มันจะต้องมีสำหรับการอ้างอิง หากคุณกำลังมองหาความพึงพอใจแบบเร่งด่วนฉันอยากบอกให้ลองทำตำราเรียนเกี่ยวกับตัวกรองหรือการควบคุมแบบดิจิทัลด้วยพื้นฐานของตัวควบคุม PID ตัวควบคุมเชิงเส้น ฯลฯ

หวังว่ามันจะช่วย

หนังสือที่ดีสำหรับการเรียนรู้เกี่ยวกับการประมวลผลสัญญาณดิจิตอลโดยทั่วไปคือ "การทำความเข้าใจกับการประมวลผลสัญญาณดิจิตอล" จาก "Richard Lyons" Amazon-Link ง่ายต่อการอ่านและไม่ต้องมีความรู้มาก่อน คุณจะได้รับความสะดวกสบายกับสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่องFFT, filtersและอื่น ๆ ได้อย่างรวดเร็วมาก คณิตศาสตร์ทั้งหมดที่คุณต้องการมีการอธิบายไว้ในหนังสือเล่มนี้ (คุณไม่จำเป็นต้องอ้างอิงอื่น ๆ สำหรับคณิตศาสตร์) คุณอาจพบว่าหนังสือเล่มนี้ราคาถูกลงในรุ่นยูโรบุ๊ก - ขอให้โชคดี! บางทีสำหรับการออกแบบตัวกรองที่สมบูรณ์แบบคุณจะต้องมีหนังสืออีกเล่มในภายหลัง แต่ฉันคิดว่ามันเป็นจุดเริ่มต้นที่เข้มงวด

ในขณะที่หนังสือทั้งหมดที่ระบุไว้ในคำตอบอื่น ๆ เป็นหนังสือที่แนะนำ แต่ก็ไม่ใช่เฉพาะสำหรับตัวกรองและข้ามพื้นฐาน ปัญหาหลักเมื่อเรียนรู้ตัวกรองดิจิทัลคือผู้เรียนส่วนใหญ่ไม่สบายใจที่จะย้ายจากโดเมนเวลาไปยังโดเมนความถี่ จากนั้นก็มีคณิตศาสตร์หนึ่งที่ต้องจัดการกับ เพิ่มคำศัพท์เฉพาะสำหรับตัวกรองจำนวนมากซึ่งทำให้ตัวกรองการเรียนรู้เป็นแบบฝึกหัดที่ไม่ใช้งานง่ายและยาก

ก่อนที่จะเริ่มเรียนรู้ตัวกรองดิจิตัลฉันคิดว่าอย่างน้อยก็ต้องมีความสะดวกสบายกับแนวคิดพื้นฐานและศัพท์แสงของตัวกรองแอนะล็อกแฝง (RLC) เช่นอิมพีแดนซ์เฟสเซอร์ RMS การกวาดความถี่ระดับเดซิเบล (คู่ / ทศวรรษ) ลำดับตัวกรอง, เกน, การลดทอน, การตอบสนองความถี่และเฟส (พล็อตโบเดอร์), ความถี่ -3dB (ตัดออก), การหมุน, Passband / Stopband, ระลอก, แบนด์วิดท์, ความถี่เรโซแนนซ์, คุณภาพคิวปัจจัย s-domain (= jw), การแปลงโดเมน (โดเมนเวลาเป็น s-domain ถึง z-domain), Laplace transform, z-transform, ประเภทของตัวกรอง (Low pass, High pass, Bandpass, Bandstop, All pass), Basic ตัวกรองลำดับที่หนึ่ง / ลำดับที่สองการใช้งานตัวกรองพื้นฐาน (เสียงวิทยุตัวป้องกันนามแฝงและอื่น ๆ ) การออกแบบตัวกรองสำหรับข้อมูลจำเพาะที่กำหนดการวิเคราะห์ความเสถียรของตัวกรอง (พล็อตขั้วศูนย์) เป็นต้น

เพื่อให้เข้าใจแนวคิดและศัพท์แสงข้างต้นหนังสือที่ฉันจะแนะนำให้อ่าน (เรียงตามลำดับมีดังนี้:

1. ศิลปะอิเล็กทรอนิกส์โดย Paul Horowitz และ Winfield Hill: ส่วน 1.3-1-5.1, 1.7, 6.1-6.2 ( 50 หน้า ) และการเรียนรู้ศิลปะอิเล็กทรอนิกส์โดย Thomas Hayes และ Paul Horowitz: ส่วน 2N, 2L (ห้องปฏิบัติการ), 2S, 2W, 3N.1-3N.4 ( 70 หน้า )
2. ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับตัวกรอง - Active, Passive และ Switched-Capacitorโดย Kerry Lacanette ( 24 หน้า )
3. (ไม่บังคับ) การออกแบบและวิเคราะห์ตัวกรองอะนาล็อก: มุมมองของการประมวลผลสัญญาณ - บทที่ 1 และ 2 ( 100 หน้า )

เมื่อแนวคิดด้านบนมีความชัดเจนคุณจะเข้าใจการออกแบบตัวกรองได้ง่าย หลังจากนั้นคุณสามารถเลือกหนังสือออกแบบฟิลเตอร์ดิจิตอลที่แนะนำและฉันขอรับรองว่าส่วนใหญ่จะเป็น cakewalk ในกรณีใด ๆ นี่คือหนังสือที่ฉันแนะนำให้ทำการเปลี่ยนจากพาสซีฟอะนาล็อกเป็นตัวกรองดิจิทัล:

• ตัวกรองดิจิตอลสำหรับทุกคนโดย Rusty Allred