Um bom livro para projetar filtros de sinal

Desde alguns meses atrás, comecei a me envolver ativamente na área de controle de sistemas dinâmicos.

Na maioria dos casos, projetar um controlador para um determinado sistema dinâmico exigirá o emprego de técnicas de processamento de sinal digital, especialmente na área de filtros de sinal.

Como não tenho experiência em engenharia de controle, pergunto-me se algum de vocês pode me fornecer sugestões de livros didáticos de som que lidam com filtros de sinal em alguns detalhes.

Idealmente, os livros devem incluir:

• Introdução aos filtros mais comuns na área de DSP;
• Explicação das suas principais características no domínio da frequência e do tempo;
• Em quais cenários eles são geralmente usados ​​(função ou função do filtro).

Embora seja uma pergunta ingênua, espero que você possa aconselhar alguns livros didáticos.

Existem muitos livros por aí, mas se você está interessado em Controle e Processamento de Sinais, sugiro fortemente que você dê uma olhada nas Stephen Boyd Lectures de standford:

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

Há o primeiro, todo o curso é realmente valioso e ele é um ótimo professor.

Além disso, aqui está uma boa lista dos meus livros preferidos sobre Processamento de sinais, alguns são mais introdutórios e outros mais avançados:

Fundamentos:

• Sinais e sistemas - Oppenheim & Willsky

• Processamento digital de sinais - Proakis & Manolakis

• Processamento discreto de sinais de tempo - Oppenheim & Schafer

Um pouco mais avançado e relacionado ao controle:

• Processamento ótimo de sinais - Sophocles J. Orfanidis

• Filtragem ideal - Brian DO Anderson e John B. Moore

• Controle ideal: métodos quadráticos lineares - Brian DO Anderson e John B. Moore

Alguns sobre processamento estatístico (avançado):

• Processo Estatístico de Sinais - Louis L. Scharf

• Estimativa linear - Thomas Kailath, Ali H. Sayed e Babak Hassibi (Cuidado com este é realmente difícil)

• Análise Espectral de Sinais - Petre Stoica e Randolph Moses

E alguns sobre o processamento adaptativo (útil em todas as áreas de processamento e controle de sinal):

• Teoria do Filtro Adaptativo - Simon Haykin

• Filtros adaptativos - Ali H. Sayed

• Processamento de Sinal Satistical e Adaptável - Manolakis, Ingle & Kogon

E, claro, o pai de todos os Livros de Controle de Engenharia:

• Sistemas Lineares - Thomas Kailath

Com a sua pergunta, não consigo adivinhar o seu passado, mas se você nunca estudou nenhum tópico como sistemas LTI, Sistemas Digitais ou Controle, eu diria que você tem alguns anos pela frente para realmente aprender e dominar o tópico. Os livros que listei são os livros mais referenciados em cursos universitários e, em geral, os que todos estudam. Eles são, na maioria das vezes, muito teóricos, muita matemática e coisas assim. Mas é um item obrigatório para referência. Se você está procurando uma satisfação mais instantânea, eu diria que tente pesquisar no Google alguns livros de receitas sobre filtros ou controle digital, com o básico de controladores PID, reguladores lineares, etc.

Espero que ajude

Um ótimo livro para aprender sobre o processamento de sinal digital em geral é "Entendendo o processamento de sinal digital" em "Richard Lyons". Amazon-Link . É fácil de ler e não requer conhecimento prévio. Você vai se sentir confortável com sinais discretos, FFT, filterse assim por diante muito rápido. Toda a matemática necessária é descrita neste livro (você não precisará de outras referências para matemática). Você pode encontrar uma versão mais barata deste livro no eurobuch - boa sorte! Talvez, para projetar o filtro perfeito, você precise de outro livro posteriormente, mas acho que é o melhor para começar.

Embora todos os livros listados em outras respostas sejam recomendados, mesmo assim, eles não são específicos para filtros e ignoram os princípios básicos. O principal problema ao aprender filtros digitais é que a maioria dos alunos se sente desconfortável ao passar do domínio do tempo para o domínio da frequência. Depois, há a matemática com a qual precisamos lidar. Adicione a esse jargão específico dos filtros, isso torna os filtros de aprendizado um exercício difícil e não intuitivo.

Antes de começar a aprender filtros digitais, acho que é preciso estar ao menos confortável com os conceitos básicos e o jargão dos filtros analógicos passivos (RLC), como impedância, fasores, RMS, varredura de frequência, escala de dB (oitava / década), função de transferência, ordem de filtro, resposta de ganho, atenuação, magnitude e frequência de fase (gráficos de Bode), frequência de -3dB (interrupção), rolagem, banda de passagem / faixa de parada, ondulação, largura de banda, frequência de ressonância, fator Q de qualidade (nitidez), ajuste, domínio s (= jw), transformações de domínio (domínio de tempo em domínio s em domínio z), transformação de Laplace, transformação z, Tipos de filtros (passa baixo, passa alto, passa banda, passa banda, passa banda, passa tudo), básico Filtros de 1ª / 2ª ordem, aplicações de filtros básicos (áudio, rádio, anti-aliasing, etc.), projetando filtros para determinadas especificações, análise de estabilidade de filtros (plotagem pólo zero) etc.

Para entender alguns dos conceitos e jargões acima, o livro que sugiro ler (em ordem são os seguintes:

1. A arte da eletrônica de Paul Horowitz e Winfield Hill: seções 1.3-1-5.1, 1.7, 6.1-6.2 ( 50 páginas ) e Aprendendo a arte da eletrônica de Thomas Hayes e Paul Horowitz: seções 2N, 2L (laboratório), 2S, 2W, 3N.1-3N.4 ( 70 páginas )
2. Uma Introdução Básica aos Filtros - Capacitivo Ativo, Passivo e Comutado por Kerry Lacanette ( 24 páginas )
3. (Opcional) Projeto e análise de filtros analógicos: uma perspectiva de processamento de sinal - Capítulos 1 e 2 ( 100 páginas )

Quando os conceitos acima estiverem claros, você obterá uma compreensão intuitiva do design do filtro. Depois, você poderá escolher qualquer um dos livros de design de filtro digital recomendados e garanto que a maior parte será uma caminhada. De qualquer forma, aqui está um livro que eu recomendo para fazer a transição de filtros analógicos passivos para filtros digitais:

• Filtros Digitais para Todos por Rusty Allred