Введение в цифровую фильтрацию

Книга написана иа основе лекций, прочитанных в Лондонском имперском колледже специалистами в области цифровой обработки сигналов. В доступной форме изложены основы математического аппарата, используемого при работе с дискретными сигналами, описаны методы синтеза цифровых фильтров, проанализированы основные ограничения, связанные с дискретным представлением данных. Книга рассчитана прежде всего иа студентов и аспирантов электротехнических специальностей, но также весьма полезна инженерам и научным работникам, применяющим цифровые методы обработки данных, и всем, кто желает ознакомиться с указанными методами.

Первоначально цифровая фильтрация и цифровая обработка сигналов использовались в основном при моделировании аналоговых схем обработки сигналов на цифровых вычислительных машинах. Теперь эти вопросы представляют самостоятельную область исследований. Методы цифровой обработки сигналов и цифровой фильтрации имеют важное значение прежде всего потому, что они непосредственно применяются в ЦВМ й специализированных цифровых устройствах, предназначенных для работы в реальном времени, а также для обработки данных.

Стремительное развитие цифровых методов привело к необходимости организации курсов для их изучения. Такие курсы были созданы при Имперском колледже в Лондоне; прочитанные там лекции положены в основу этой книги. Материал излагается в следующем порядке.

Глава 1 дает общее представление о предпосылках и достижениях в области цифровой фильтрации. Основные идеи методов дискретизации и преобразования изложены в гл. 2. Они составляют математическую основу всех остальных глав книги. В гл. 3 рассматриваются общие характеристики цифровых фильтров во временной и частотной областях. В гл. 4 показано, как использовать для построения цифровых фильтров имеющиеся данные по аналоговым фильтрам, а в гл. 5 описаны некоторые методы прямого синтеза рекурсивных цифровых фильтров. Нерекурсивные цифровые фильтры рассмотрены в гл. 6, методы фурье-преобразований изложены в гл. 7. В гл. 8 описан весьма полезный метод синтеза на основе частотной выборки, а в гл. 9 этот метод рассмотрен для случая целых коэффициентов фильтра. Влияние эффектов квантования и округления на работу различных фильтров проанализировано в гл. 10. Наконец, в гл. И описаны некоторые методы оптимизации процедуры синтеза фильтров.

Мы выражаем благодарность нашим соавторам и коллегам за помощь и поддержку.

Р. Богнерг>

А. Константинидис

_________                                            Имперский колледж, Лондон