具体描述
《多采样率系统:采样率转换和数字滤波器组》一书是由德国波鸿鲁尔大学的Heinz G. G?ckler教授和Alexandra Groth博士所著，是近年来德国多采样率数字信号处理领域中的一本权威著作。《多采样率系统:采样率转换和数字滤波器组》由两大部分组成：第一部分——采样率转换，内容涵盖了采样率转换的基础知识、与多采样率系统有关的滤波器设计以及多采样率系统的高效结构和算法；第二部分?——数字滤波器组，这部分是对第一部分知识的延续应用，并深入到I通道滤波器组的层面。全书共包括10章，内容精炼新颖，条理清楚，而且专门针对一些复杂又不易掌握的内容，设置了相应的MATLAB可视化程序和附有答案的练习题，方便读者理解。
《多采样率系统:采样率转换和数字滤波器组》适用于高等院校电子和信息技术专业的研究生课程，以及已经具有了必要基础知识的本科高年级学生阅读，也可供该领域的教师和工程技术类人员使用。
信号处理中的经典理论与前沿探索 图书名称：离散时间系统分析与设计 图书简介 本书深入探讨了离散时间信号处理领域的核心理论、经典分析方法以及当前面临的前沿挑战与新兴技术。全书结构严谨，内容覆盖面广，旨在为读者提供一个全面且深入的视角，理解和掌握现代信号处理系统的基石。 第一部分：离散时间信号与系统基础 本部分奠定了整个信号处理学科的理论基础。首先，我们从连续时间信号到离散时间信号的转换过程入手，详细阐述了采样定理的严格数学推导及其在实际工程中的应用边界。我们不仅关注理想采样，还深入讨论了量化误差、混叠现象及其抑制方法，如抗混叠滤波器设计。 随后，全书的核心——离散时间信号的表示方法被系统性地介绍。这包括序列的表示、基本序列（如单位脉冲序列、单位阶跃序列）的性质，以及周期序列和能量/功率序列的定义。在此基础上，本书详细剖析了线性时不变（LTI）系统的基本特性，如线性、时不变性、因果性和稳定性。利用卷积和进行系统分析是本部分的重要支柱，我们通过详细的实例演示了如何利用脉冲响应来完全刻画一个LTI系统，并推导出系统的输出。 第二部分：频域分析的威力：Z变换与离散傅里叶变换（DFT） 频域分析是理解系统特性的关键工具。本书将Z变换作为分析离散时间系统的核心数学工具。我们详细定义了单边和双边Z变换，并着重讨论了收敛域（ROC）的概念及其对系统稳定性和因果性的重要影响。常见信号的Z变换对、Z变换的性质（如时移、卷积的变换）被系统梳理。在此基础上，本书深入探讨了脉冲响应的Z变换——系统函数H(z)，并利用其在s平面（Z平面）上的极点和零点分布来直观地分析系统的动态特性、稳定性和频率响应。 为了处理实际中的有限长序列分析，本书引入了离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法——快速傅里叶变换（FFT）。我们详细解释了DFT与Z变换在单位圆上的关系，并深入剖析了FFT的原理（如蝶形运算、时间抽取与频率抽取算法），强调了FFT在计算频谱分析中的效率优势。此外，本书还专门辟章讨论了DFT的周期性、线性卷积与圆周卷积之间的关系，以及截断效应（栅栏效应）的处理方法。 第三部分：数字滤波器设计与实现 滤波器是信号处理中最基础也是应用最广泛的模块。本部分侧重于数字滤波器的设计理论与实现技术。 首先，我们区分了无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器两大类。对于FIR滤波器，本书重点介绍了时域（如窗函数法）和频域（如频率采样法）的设计技术，特别是Parks-McClellan算法（等波纹优化设计）的原理和应用，确保滤波器达到最优的幅频特性。 对于IIR滤波器，我们详细阐述了如何将连续时间滤波器（如巴特沃斯、切比雪夫滤波器）双线性变换法或脉冲不变量法转换为离散时间系统。本书对每种转换方法的适用性、预畸变处理进行了深入比较分析。 在实现层面，本书探讨了直接形式、级联形式和并联形式等不同滤波器结构，并分析了不同结构在量化误差和运算复杂度上的权衡。 第四部分：先进主题与现代应用 本部分将读者的视野扩展到更现代和复杂的信号处理领域。 随机信号处理基础： 针对含有噪声的实际信号，本书引入了随机过程的概念，包括平稳性、遍历性和自相关函数、功率谱密度（PSD）的定义。利用维纳-霍夫曼方程，本书推导了最优线性滤波器的设计准则，特别是维纳滤波器的结构和在最小均方误差（MMSE）准则下的应用。 多速率信号处理简介： 虽然不涉及特定采样率的转换，但本章概述了信号处理中处理不同采样率信号的基本结构。我们介绍了抽取（Down-sampling）和插值（Up-sampling）的基本操作，以及保持信号完整性所需的必要插值滤波器设计。这为理解后续更复杂的多速率系统打下了概念基础。 非线性与自适应系统： 简要介绍了超越LTI系统的非线性处理（如限幅、饱和）的后果，并引入了自适应滤波的概念，如最小均方（LMS）算法的基本迭代过程，说明了系统参数如何随输入信号的统计特性自动调整。 结论与展望 本书的编写风格注重理论的严谨性和工程的可操作性相结合。通过大量的数学推导和图表辅助，读者将能够系统地掌握数字信号处理的精髓，为后续在通信、控制、图像处理和音频技术等领域的深入研究和工程实践做好充分准备。全书旨在提供一个坚实的基础，使读者能够独立分析现有系统并设计满足特定性能指标的全新数字处理方案。
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