多采样率系统 采样率转换和数字滤波器组PDF电子书下载

第一部分　采样率转换第1章　导论 2

1.1　采样率转换概述 2

1.2　采样率转换的目的 3

1.3　可视化程序 4

第2章　采样率转换 6

2.1　离散时间信号 6

2.1.1 离散时间信号的离散采样过程 6

2.1.2　多相表示 11

2.1.3　调制表示 18

2.2　练习题：多相表示 20

2.3　抽取一降低采样率 22

2.3.1 下采样过程中的时域特性 22

2.3.2　下采样过程中的频域特性 24

2.3.3　完整的抽取器 28

2.3.4　抗混叠滤波器的尺度设定 30

2.3.5　对带通信号进行的抽取操作 31

2.3.6　线性周期时变（LPTV）系统 38

2.3.7　基于下采样器的等效变换模式 39

2.4　练习题：降低采样率 42

2.5　内插一增加采样率 43

2.5.1　上采样过程中的时域特性 45

2.5.2　上采样过程中的频域特性 46

2.5.3　完整的内插器 46

2.5.4　抗镜像滤波器的尺度设定 50

2.5.5　通过内插操作得到带通信号 52

2.5.6　基于上采样器的等效变换模式 54

2.6　练习题：增加采样率 55

2.7　同步采样率转换 57

2.7.1　有理数采样率转换 58

2.7.2　数字移相器 61

2.7.3　基于上采样器和下采样器的等效变换模式 64

2.7.4　上采样器和下采样器级联系统的一览表 70

2.8　练习题：有理数采样率转换 70

2.9　异步采样率转换 72

2.9.1　混合系统模式 73

2.9.2　数字系统模式 75

2.10　转置和对偶 78

2.10.1 线性时不变（LTI）系统 78

2.10.2 复数LPTV系统 79

2.10.3　多采样率系统 81

2.10.4　关于转置的概述 82

2.11 小结 83

第3章　滤波器的设计方法 85

3.1　采样率转换器的技术指标 85

3.1.1　滤波器通带技术指标 86

3.1.2　滤波器阻带技术指标 87

3.2　滤波器设计方法概述 95

3.2.1　数字FIR滤波 96

3.2.2　准连续FIR内插 113

第4章　高效的结构 120

4.1　评估多采样率系统的准则 120

4.1.1　运算功率 120

4.1.2　吞吐率 121

4.1.3　使多采样率系统的效率最佳 122

4.2　基于直接型滤波器的采样率转换器 123

4.2.1　FIR抗混叠滤波器 123

4.2.2　FIR抗镜像滤波器 125

4.2.3　运算模块的多重使用 127

4.2.4　用于采样率转换的IIR滤波器 128

4.3　基于多相滤波器的采样率转换器 129

4.3.1　S/P和P/S转换器 129

4.3.2　多相抽取器 132

4.3.3　多相内插器 136

4.3.4　基于多相滤波器的有理数采样率转换器 139

4.3.5　并行化操作 146

4.3.6　进一步降低能耗的可能 149

4.4　练习题：同步L/M-采样率转换器 153

4.5　异步采样率转换器 155

4.5.1 同步采样率转换器 155

4.5.2　准连续内插器 156

4.5.3　基于时变系数的密集FIR结构 157

4.6　小结 158

第5章　高效的算法 160

5.1　多级采样率转换 161

5.1.1　公式和作用原理 161

5.1.2　单级和双级采样率转换器的比较 162

5.1.3　实例：双级抽取器 165

5.1.4　采样率转换的高效结构 170

5.2　练习题：双级内插器 173

5.3　多采样率滤波器 178

5.3.1 公式和作用原理：窄带低通滤波器 178

5.3.2　单采样率和多采样率滤波器的能耗比对 180

5.3.3　MATLAB实例：多采样率低通滤波器 182

5.3.4　其他滤波器类型的扩展 185

5.3.5　多采样率滤波的高效结构 189

5.4　练习题：宽带多采样率低通滤波器 192

5.5　基于内插冲激响应的滤波器 195

5.5.1 公式和作用原理：窄带低通滤波器 196

5.5.2　FIR、IFIR和多采样率滤波器的能耗比较 197

5.5.3　实例：IFIR低通滤波器 199

5.5.4　其他滤波器类型和任意频率响应的扩展 203

5.5.5　高效的IFIR、FRM和IIUR系统 207

5.6　异步采样率转换系统 209

5.6.1　最佳化L-内插器的结构 210

5.6.2　总系统的设计选择 210

5.6.3　设计方法和公式 213

第6章 DIAMANT CATV系统的应用举例 217

6.1 目标任务 217

6.2　信道转换器 218

6.3　组转换器 219

6.4　系统的最佳化操作 220

第二部分　数字滤波器组第7章　导论和分类 222

第8章　最大抽取M通道滤波器组 225

8.1　并行和多相结构 225

8.1.1　临界采样分析滤波器组 225

8.1.2　临界采样合成滤波器组 228

8.1.3　临界采样SBC滤波器组 230

8.1.4　失真和混叠函数 231

8.1.5　仿酉SBC滤波器组 235

8.1.6　总结 241

8.2　完全重构滤波器组 241

8.2.1　延时链完全重构系统 242

8.2.2　基本的完全重构FIR系统 242

8.2.3　仿酉系统的特性 244

8.3　练习题：并行结构的滤波器组 246

8.4　复数调制均匀滤波器组 247

8.5　临界采样复用转换器滤波器组 251

第9章　高效的运算结构 255

9.1　降低能耗的措施 255

9.1.1　并行结构 255

9.1.2　多相滤波器 256

9.1.3　复数调制多相滤波器组 256

9.2　练习题：高效运算的分析滤波器组 259

第10章　树形结构的M通道滤波器组 262

10.1　最大抽取完全重构SBC和TMUX滤波器组 263

10.2　基于复数调制滤波器单元的频率解复用器 263

10.2.1 复数调制多相方向滤波器 264

10.2.2　DFT多相方向滤波器的矩阵表示 269

10.2.3　FDMUX树形结构的具体构造 273

附录A　对第一部分中采样率转换内容的补充 274

A.1 作为BSV系统的基于最小延时的有理数采样率转换器 274

附录B　对第二部分中滤波器组内容的补充 278

B.1　标准QMF SBC滤波器组［27］ 278

B.2　频域因式分解：最小相位FIR滤波器的设计方法［62］ 280

B.3　仿酉系统 282

附录C　习题答案 284

C.1　多相表示 284

C.2　降低采样率 286

C.3　增加采样率 288

C.4　有理数采样率转换 291

C.5　同步L/M-采样率转换器 294

C.6　双级内插器 300

C.7　宽带多采样率低通滤波器 305

C.8　并行结构的滤波器组 313

C.9　高效运算的分析滤波器组 317

参考文献 325