自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)

自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[美,]貝赫魯茲·法爾航·保羅耶尼(Behrouz Farhang-Boroujeny) 著,韓芳明譯 譯
圖書標籤:
  • 自適應濾波器
  • 信號處理
  • Matlab
  • 濾波算法
  • 數字信號處理
  • 自適應係統
  • 係統辨識
  • 噪聲消除
  • 通信係統
  • 控製係統
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111585350
版次:1
商品編碼:12331992
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: 國外電子與電氣工程技術叢書
開本:16開
齣版時間:2018-03-01
用紙:膠版紙
頁數:460

具體描述

內容簡介

本書基於工程方法,反映瞭自適應濾波器領域的新動態,討論瞭維納濾波器、特徵分析理論、自適應濾波器、LMS算法、小二乘算法、跟蹤、有源噪聲控製、數據傳輸係統、傳感器陣列、碼分多址係統、OFDM通信係統、MIMO通信係統等方麵的內容。書中提供瞭自適應濾波的Matlab仿真程序,以幫助讀者深入理解自適應算法的性能和特性。本書可作為電子信息、通信工程專業高年級本科生和研究生的教材,也可以作為信號處理工程師的參考書。

作者簡介

Behrouz Farhang Boroujeny,1981年獲得倫敦帝國理工學院博士學位。曾在新加坡國立大學任教,自2000年8月以來,他一直在猶他大學電氣與計算機工程係任教。
他是信號處理領域的專傢,研究方嚮包括自適應濾波器、多載波通信、空時編碼係統檢測技術和認知無綫電。他曾擔任IEEE信號處理事務副主編,還參與瞭各種IEEE活動,擔任IEEE信號處理/通信分會主席。

目錄

目 錄
齣版者的話
譯者序
前言
緻謝
第1章 引言1
 1.1 綫性濾波器1
 1.2 自適應濾波器2
 1.3 自適應濾波器結構2
 1.4 自適應方法4
 1.5 自適應濾波器的實數形式與復數形式6
 1.6 應用6
第2章 離散時間信號與係統17
 2.1 序列與z變換17
 2.2 Parseval關係20
 2.3 係統函數20
 2.4 隨機過程21
 習題27
第3章 Wiener濾波器29
 3.1 最小均方誤差準則29
 3.2 Wiener濾波器——橫嚮、實值情況30
 3.3 正交性原理33
 3.4 歸一化性能函數34
 3.5 嚮復值情形的推廣35
 3.6 無約束Wiener濾波器36
 3.7 總結與討論47
 習題48
第4章 特徵分析與性能錶麵52
 4.1 特徵值和特徵嚮量52
 4.2 特徵值和特徵嚮量的性質52
 4.3 性能錶麵60
 習題65
第5章 搜索方法68
 5.1 最陡下降法68
 5.2 學習麯綫73
 5.3 特徵值分散的影響74
 5.4 Newton法75
 5.5 Newton法的另一種解釋76
 習題77
第6章 LMS算法79
 6.1 LMS算法的起源79
 6.2 LMS算法抽頭權係數的平均行為80
 6.3 LMS算法的MSE性能83
 6.4 計算機仿真89
 6.5 簡化的LMS算法96
 6.6 歸一化LMS算法97
 6.7 仿射投影LMS算法99
 6.8 可變步長LMS算法102
 6.9 復值信號的LMS算法103
 6.10 再論波束成形105
 6.11 綫性約束的LMS算法107
 習題109
 附錄6A 式(6.39)的推導116
第7章 變換域自適應濾波器117
 7.1 變換域自適應濾波器概述117
 7.2 正交變換的頻帶分割特性118
 7.3 正交變換的正交化特性119
 7.4 變換域LMS算法120
 7.5 理想的LMS-Newton算法及其與TDLMS算法的關係122
 7.6 變換的選擇122
 7.7 變換129
 7.8 滑動變換130
 7.9 總結與討論137
 習題138
第8章 自適應濾波器的分塊實現142
 8.1 分塊LMS算法142
 8.2 數學背景144
 8.3 FBLMS算法147
 8.4 分割的FBLMS算法152
 8.5 計算機仿真159
 習題160
 附錄8A BLMS算法失調方程的推導163
 附錄8B FBLMS算法失調方程的推導164
第9章 子帶自適應濾波器168
 9.1 DFT濾波器組168
 9.2 互補濾波器組171
 9.3 子帶自適應濾波器結構173
 9.4 分析與綜閤濾波器的選取174
 9.5 計算復雜性175
 9.6 欠采樣因子與混疊現象176
 9.7 低時延分析與綜閤濾波器組177
 9.8 子帶自適應濾波器的設計方法180
 9.9 一個例子181
 9.10 與FBLMS算法的比較182
 習題183
第10章 IIR自適應濾波器185
 10.1 輸齣誤差法186
 10.2 方程誤差法189
 10.3 案例分析Ⅰ:IIR自適應譜綫增強191
 10.4 案例分析Ⅱ:磁記錄信道的均衡器設計197
 10.5 結論202
 習題203
第11章 格型濾波器205
 11.1 前嚮綫性預測器205
 11.2 後嚮綫性預測器206
 11.3 前嚮與後嚮預測器之間的關係207
 11.4 預測誤差濾波器207
 11.5 預測誤差的性質208
 11.6 格型結構的推導209
 11.7 格型作為一種正交化變換212
 11.8 格型聯閤過程估計器213
 11.9 係統函數214
 11.10 轉換214
 11.11 全極點格型結構218
 11.12 極零點格型結構219
 11.13 自適應格型濾波器220
 11.14 隨機過程的自迴歸模型223
 11.15 基於自迴歸模型的自適應算法224
 習題233
 附錄11A E[ua(n)xT(n)K(n)x(n)uTa(n)]的計算236
 附錄11B 參數γ的計算237
第12章 最小二乘方法239
 12.1 針對綫性組閤器提齣的最小二乘估計239
 12.2 正交性原理240
 12.3 投影算子242
 12.4 標準遞推最小二乘算法242
 12.5 RLS算法的收斂行為246
 習題251
第13章 快速RLS算法254
 13.1 最小二乘前嚮預測254
 13.2 最小二乘後嚮預測255
 13.3 最小二乘網格256
 13.4 RLSL算法258
 13.5 FTRLS算法267
 習題271
第14章 跟蹤273
 14.1 跟蹤問題的提齣273
 14.2 LMS算法的廣義描述274
 14.3 廣義LMS算法的MSE分析274
 14.4 最優步長參數276
 14.5 傳統算法的比較278
 14.6 基於最優步長參數的比較281
 14.7 VSLMS:具有最優跟蹤行為的算法282
 14.8 遺忘因子可變的RLS算法287
 14.9 總結288
 習題289
第15章 迴音對消291
 15.1 問題描述291
 15.2 結構與自適應算法292
 15.3 雙端會話檢測303
 15.4 嘯鳴抑製307
 15.5 立體語音迴音對消309
 附錄15A 多窗譜方法320
 附錄15B 雙通道Levinson-Durbin算法的推導323
第16章 有源噪聲控製325
 16.1 寬帶前饋單通道ANC326
 16.2 窄帶前饋單通道ANC329
 16.3 反饋單通道ANC337
 16.4 多通道ANC係統339
 附錄16A 式(16.46)的推導342
 附錄16B 式(16.53)的推導342
第17章 數據傳輸係統的同步與均衡343
 17.1 連續時間信道模型343
 17.2 離散時間信道模型與均衡器結構346
 17.3 定時恢復349
 17.4 均衡器設計與性能分析357
 17.5 自適應算法365
 17.6 循環均衡365
 17.7 聯閤定時恢復、載波恢復與信道均衡372
 17.8 

前言/序言

前  言本書起源於作者在自適應信號處理領域以及信號處理在通信係統中眾多應用方麵的研究工作和教學經驗。本書第2版保留瞭第1版中自適應濾波器基本理論的介紹,同時極大地擴展瞭自適應濾波器在廣大範圍內的應用。新增的6章對自適應濾波器的不同應用進行深入分析。
本書適閤作為自適應濾波器方麵的研究生教材。同時,也可供實踐工程師用作技術參考書。
關於自適應濾波器的一學期典型入門課程可包含第1章、第3~6章、第12章以及第11章的前半部分。第2章由對離散時間信號與係統的基本概念的簡短迴顧和一些隨機信號分析的相關概念構成,可作為學生的自學內容。在同一學期也可以選講本書的其他部分,或者更多的章節可以在高級主題和應用相關的第二學期課程中講述。
在自適應濾波器的學習中,計算機仿真構成瞭理論分析與推導的重要補充成分。通常,理論分析和推導涉及許多近似或假設。因此,計算機仿真對於理論結果的驗證變得必不可少。除此之外,已經證明計算機仿真是自適應濾波器的學習中深入理解不同自適應算法的性能與性質不可或缺的一個環節。MathWorks公司的Matlab可能是最常用的仿真軟件包。在本書中,我們自始至終采用Matlab來給齣仿真結果,以闡明和驗證理論推導。用於産生這些結果的程序和數據文件可從本書的配套網站http://as.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-1119979544.html#instructor中下載。
本書另一個不可分割的部分是每章結尾的習題。除瞭前麵幾章以外,每章均提供兩類習題。
1.一般習題。這些習題旨在強化讀者在理論推導方麵的技能。它們對正文中推導的結果進行拓展,並說明在在實際問題中的應用。教師也可從本書的配套網站:http://as.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-1119979544.html#instructor� 」賾詒臼榻談ㄗ試矗�隻有使用本書作為教材的教師纔可以申請,需要的教師可嚮約翰·威立齣版公司北京代錶處申請,電話:010-8418 7869,電子郵件:sliang@wiley.com。——編輯注�∩係玫秸廡┫疤獾慕獯稹�
2.與計算機有關的習題。這些習題涉及計算機仿真,旨在加強讀者對正文中介紹的不同自適應算法性能的理解。大多數此類習題基於配套網站上提供的Matlab程序。此外,也還有其他(開放的)麵嚮仿真的習題,以便於讀者編寫自己的程序並對實際問題進行實驗做準備。
本書假定讀者具有一定的離散時間信號與係統(包括綫性係統理論和隨機信號分析導論)、復變理論和矩陣代數的背景知識。然而,第2章和第4章也給齣瞭這些主題的概述。
本書第1章首先給齣自適應濾波器的一般性概述。這一章迴顧瞭許多應用例子,如係統建模、信道均衡、迴音對消和天綫陣列等。隨後,第2章簡單迴顧瞭離散時間信號與係統,將適用於本書其他部分的相關概念置於一個框架下麵。
第3章集中介紹瞭一類稱為Wiener濾波器的最佳綫性係統。Wiener濾波器是實現自適應濾波器的基礎。注意,用於描述Wiener濾波器的代價函數是一個精緻的選擇,能得到數學上易於處理的問題。我們也在因果性和濾波器衝激響應的周期方麵討論瞭無約束Wiener濾波器。這一研究揭示瞭Wiener濾波器許多有意思的方麵,並為本書其他部分中自適應濾波器的學習奠定瞭良好基礎。特彆地,我們發現當濾波器長度趨於無窮時,在極限情況下Wiener濾波器可以獨立地處理相關過程的不同頻率分量。數值例子錶明,當濾波器長度有限時,頻率分量的分離可以在很好的近似範圍內由頻帶的隔離所替代。對自適應濾波器的這種處理,已被證明對於自適應濾波器的學習是一種啓發式的工程方法,將始終貫穿於本書。
特徵分析是自適應濾波器研究中的一種基本數學工具。第4章前半部分包含瞭對這一主題的完整介紹。該章後半部分給齣瞭橫嚮Wiener濾波器性能錶麵的分析。隨後在第5章介紹瞭搜索方法。這一章討論的搜索方法是在實踐中用於自適應濾波器實際實現的統計搜索方法的理想化版本。它們在假設先驗已知相關過程統計特性的意義上是理想化的。
著名的最小均方(LMS)算法在第6章中進行介紹,並在第7~11章中廣泛研究。由Widrow和Hoff於20世紀60年代首先提齣的LMS算法,由於在實踐中的簡潔性和對信號統計特性的魯棒性而成為應用最為廣泛的自適應濾波算法。
第12章和第13章介紹最小二乘方法。這一討論雖然簡短,但它給齣瞭最小二乘方法的基本概念,並突齣瞭與基於LMS的算法相比較時的優劣。第13章介紹瞭最小二乘算法的快速版本。總體上,這兩章為讀者參考更為高級的書籍或論文方麵繼續這一主題的研究奠定瞭良好基礎。
第14章討論跟蹤問題。在係統建模問題的背景下,給齣瞭LMS算法的一般性錶述,它涵蓋瞭本書前麵各章討論的大部分算法,因而為不同算法的比較提供瞭公共平颱。同時,也討論瞭如何優化LMS算法的步長參數和RLS算法的遺忘因子以取得良好的跟蹤性能。
第15~20章包含瞭前麵各章的理論結果在許多實際問題中的廣泛應用。第15章給齣瞭與迴音對消器相關的許多實際問題。這一章的重點是遠程會議應用所遇到的迴音對消。在這一應用中,我們需要處理自適應傳統理論領域並未包含的特殊問題。例如,當位於電話綫兩端的雙方同時講話時,他們各自的信號會相互乾擾,因此電話綫兩端迴音對消器的自適應均會遭到破壞。所以,應該設計特殊的雙端會話檢測方法。我們也詳細討論瞭近年來發展迅速的立體聲迴音對消器。
第16章討論與有源噪聲對消控製相關的問題。它們在一定程度上也不同於傳統的自適應濾波問題。
第17章涉及通信係統中的同步和信道均衡相關的問題。雖然針對信道均衡發展瞭許多經典自適應濾波器理論的基本原理,但是在通信係統領域也有許多特殊問題隻能用新的概念來進行描述,它們可看作自適應濾波器經典理論的擴展。該章給齣瞭許多這樣的擴展。
傳感器陣列處理和碼分多址(CDMA)是自適應濾波器已得到廣泛應用的兩個領域。雖然它們看似兩個非常不同的應用,但若得到理解,它們則存在許多相似之處,可以使我們將一個應用中的結果也用到另一個中。由於傳感器陣列處理先於CDMA得到發展,我們便遵循這一曆史發展,第18章介紹傳感器陣列處理技術,接著第19章討論CDMA理論和相關算法。
第20章討論自適應濾波器在設計和實現多載波係統(或正交頻分復用——OFDM)以及在發射端和接收端具有多根天綫的通信係統(稱為多輸入多輸齣——MIMO)方麵的最新進展。該章解釋一些與這些現代信號處理技術相關的實際問題,並介紹幾個在當前標準,如WiFi、WiMax和LTE中已采用的解決方案。
本書采用如下符號錶示。我們用非粗體小寫字母錶示標量,粗體小寫字母錶示嚮量,粗體大寫字母錶示矩陣。非粗體大寫字母用於錶示變量函數,如H(z),以及嚮量/矩陣的長度/維數。小寫字母“n”用於錶示時間變量。在諸如第8章和第9章討論的分塊處理算法情形中,仍以小寫字母“k”作為塊編號。時間編號和塊編號置於方括號中,而下標用於指代嚮量和矩陣的元素。例如,時變抽頭權嚮量w(n)的第i個元素錶示為wi(n)。上標“T”和“H”分彆錶示嚮量或矩陣的轉置和Hermitian轉置。我們保持所有嚮量為列形式。更為特殊的符號將在正文中必要的地方進行解釋。
Behrouz Farhang-Boroujeny緻  謝本書第1版和當前版的麵世離不開我過去20年間所有學生的貢獻。我對他們的支持、熱心和鼓勵錶示感謝!
感謝英國南安普敦大學的Stephen Elliott教授審閱瞭第16章,並提齣許多寶貴意見。同時感謝Vellenki Umapathi Reddy教授審閱瞭第2~7章,提齣瞭寶貴建議並給予我精神上的支持。在此特彆感謝日立環球存儲科技公司的George Mathew博士對本書第1版通篇進行瞭嚴格審查。
許多同事在課堂上采用本書第1版作為教材成為激勵我編寫本書第2版的動力。希望他們能感到本版通過介紹更多自適應濾波器在前沿應用中的實例而更有助於拓寬研究生的知識麵。
《數字信號處理:理論與實踐》 書籍簡介: 在信息爆炸的時代,對數字信號的理解、處理與應用能力已成為各技術領域不可或缺的核心技能。無論是通信係統中的噪聲抑製,音頻視頻的壓縮與增強,還是生物醫學信號的分析,亦或是金融市場的趨勢預測,數字信號處理(DSP)技術都扮演著至關重要的角色。本書旨在為讀者係統地構建起堅實的數字信號處理理論基礎,並引導讀者掌握將這些理論應用於實際問題的解決之道。 本書內容涵蓋瞭數字信號處理的各個核心方麵,從最基礎的信號與係統概念齣發,逐步深入到更為復雜的濾波、變換以及現代的自適應信號處理技術。我們力求在理論闡述的嚴謹性與工程實踐的可操作性之間取得平衡,確保讀者在掌握抽象概念的同時,也能培養齣解決實際工程問題的能力。 核心內容概覽: 第一部分:數字信號處理基礎 離散時間信號與係統: 本部分將係統介紹離散時間信號的定義、分類(如單位脈衝信號、單位階躍信號、指數信號等)以及其基本運算(如相加、相乘、翻轉、延時等)。我們將深入探討綫性時不變(LTI)係統的基本性質,如疊加性、時不變性、因果性、穩定性等。通過分析係統的衝激響應和階躍響應,讀者將理解LTI係統如何錶徵和響應輸入信號,為後續的係統分析和設計奠定基礎。我們將介紹捲積的概念及其在LTI係統分析中的核心作用,並通過多種方式(如圖解法、代數法)幫助讀者深刻理解捲積的物理意義。 Z變換與傅裏葉變換: Z變換作為分析離散時間信號和係統的有力工具,將是本部分的重點。我們將詳細講解Z變換的定義、收斂域的概念,以及它與拉普拉斯變換的對應關係。掌握Z變換的性質,如綫性性、時移性、尺度變換性、捲積性質等,將極大地方便我們對離散時間係統進行分析和求解差分方程。此外,本書還將係統介紹傅裏葉級數(FS)和傅裏葉變換(FT)在描述連續時間信號頻譜特性方麵的作用,並深入講解離散時間傅裏葉級數(DTFS)和離散時間傅裏葉變換(DTFT)在分析離散時間信號頻譜上的應用。通過對傅裏葉變換的掌握,讀者將能理解信號在頻率域的分布特性,為後續的濾波設計提供理論指導。 離散傅裏葉變換(DFT)與快速傅裏葉變換(FFT): 盡管DTFT在理論上強大,但在實際計算中往往難以直接應用。本部分將介紹離散傅裏葉變換(DFT)的概念,它是DTFT在離散時間、離散頻率上的采樣。我們將詳細講解DFT的性質,如周期性、綫性性、對稱性、捲積性質等,並揭示它在信號分析中的關鍵作用。更重要的是,我們將重點介紹快速傅裏葉變換(FFT)算法,這是實現DFT計算的通用且高效的算法。我們將解釋FFT的原理,如按時間抽取(Cooley-Tukey算法)和按頻率抽取等,並通過實例演示FFT如何在計算效率上實現數量級的提升,使其成為現代數字信號處理不可或缺的計算工具。 第二部分:數字濾波理論與設計 數字濾波器概述: 數字濾波器是數字信號處理的核心組成部分,其主要任務是在不失真或最小失真的情況下,改變信號的頻率成分。本部分將介紹數字濾波器的基本概念、分類(如無限衝激響應(IIR)濾波器和有限衝激響應(FIR)濾波器)以及濾波器的性能指標,如通帶、阻帶、過渡帶、衰減特性、相位響應等。我們將深入探討理想濾波器的頻率響應特性,並分析實際濾波器在通帶和阻帶設計中的權衡。 無限衝激響應(IIR)濾波器設計: IIR濾波器因其計算效率高、階數低而備受青睞。本部分將介紹幾種經典的IIR濾波器設計方法,包括巴特沃斯(Butterworth)、切比雪夫(Chebyshev)和橢圓(Elliptic)濾波器。我們將詳細講解這些濾波器的設計原理,包括從模擬濾波器原型到數字濾波器的轉換方法(如脈衝不變法、雙綫性變換法)。通過講解如何根據技術指標(如截止頻率、阻帶衰減)確定濾波器階數和設計參數,讀者將能夠掌握IIR濾波器的設計流程。 有限衝激響應(FIR)濾波器設計: FIR濾波器以其綫性相位特性而著稱,這在保持信號波形完整性方麵至關重要,特彆是在通信和音頻處理領域。本部分將深入探討FIR濾波器的設計方法。我們將介紹窗函數法,包括矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等,並分析不同窗函數對濾波器頻率響應的影響。此外,我們還將詳細講解頻率采樣法和最優(Remez)算法,後者是一種迭代算法,能夠設計齣在特定頻率範圍內具有最優逼近特性的FIR濾波器。讀者將學會如何根據設計要求選擇閤適的FIR濾波器設計方法和參數。 第三部分:現代信號處理技術 數字信號處理的應用與擴展: 本部分將拓展到數字信號處理在更廣泛領域的實際應用。我們將探討一些關鍵的DSP應用,如譜分析(如周期圖法、Welch法)、語音信號處理(如語音編碼、語音識彆)、圖像處理(如圖像增強、邊緣檢測)以及通信係統中的信號調製解調等。通過分析這些應用中的DSP技術,讀者將能更深刻地理解DSP理論的價值和實踐意義。 自適應信號處理導論: 自適應信號處理是現代DSP領域的一個重要分支,其核心思想是濾波器參數能夠根據輸入信號的統計特性進行實時調整,以達到最優的性能。本部分將為讀者引入自適應信號處理的基本概念,包括自適應濾波器的結構、性能指標(如最小均方誤差準則)以及核心的自適應算法。我們將詳細介紹最基礎和最廣泛使用的LMS(最小均方)算法及其變種,闡述其工作原理、收斂性分析以及在實際中的應用場景,例如噪聲抵消、信道均衡和預測編碼等。 學習目標: 完成本書的學習後,您將能夠: 深刻理解離散時間信號與係統的基本概念和分析方法。 熟練運用Z變換和傅裏葉變換分析信號和係統。 掌握離散傅裏葉變換(DFT)及其高效計算算法FFT。 理解數字濾波器的分類、性能指標以及設計原理。 能夠根據工程需求設計IIR和FIR濾波器。 初步瞭解自適應信號處理的原理和常用算法。 認識數字信號處理在通信、音頻、圖像等眾多領域的廣泛應用。 學習方法建議: 本書不僅包含豐富的理論知識,更注重與實際應用的結閤。我們鼓勵讀者在學習過程中積極動手實踐。對於每一個理論概念,都配有相應的數學推導和詳細的解釋。建議讀者在閱讀相關章節時,嘗試使用MATLAB、Python等編程工具進行仿真和驗證,親身體驗信號處理過程中的各種現象。通過動手實踐,理論知識將變得更加鮮活和易於理解。 緻讀者: 數字信號處理是一門充滿活力且應用廣泛的學科。無論您是電子工程、通信工程、計算機科學,還是其他相關領域的學生或工程師,掌握數字信號處理的基本原理和技術,都將極大地提升您的解決問題的能力和職業競爭力。本書的編寫旨在為您提供一個堅實的基礎和清晰的路徑,希望能陪伴您在數字信號處理的探索之旅中有所收獲。

用戶評價

評分

《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》這本書,為我提供瞭一次極其寶貴的學習經曆。作者在內容安排上,將自適應濾波器的理論基礎與實際工程應用巧妙地結閤起來。從濾波器設計的基本原理,到各種主流自適應算法的深入剖析,再到Matlab仿真實現的細節,無一不體現瞭作者的專業深度和教學匠心。我尤其贊賞作者在講解抽象理論時的耐心和細緻。例如,在介紹最小均方誤差(MMSE)準則時,作者並沒有直接跳到復雜的矩陣錶達,而是先從期望值的概念入手,然後逐步解釋如何最小化誤差的平方和,從而引齣MMSE的最優解。這種循序漸進的講解方式,極大地降低瞭讀者的理解難度。當進入Matlab仿真部分時,本書的價值更是得到瞭淋灕盡緻的體現。作者提供的仿真代碼,不僅編寫規範、注釋詳盡,而且緊密結閤瞭理論講解,能夠讓讀者非常直觀地看到理論知識在實際應用中的效果。我嘗試著運行書中關於迴聲消除的仿真實例,通過調整濾波器的階數和步長,我能夠清晰地看到迴聲是如何被逐步抑製的,最終得到乾淨的目標信號。這種“所學即所用”的學習體驗,極大地激發瞭我對自適應濾波器的學習熱情,並增強瞭我將這些技術應用到實際問題中的信心。本書的深度和廣度,讓我能夠係統地掌握自適應濾波器的理論知識,並具備瞭利用Matlab進行仿真的實踐能力,這對於我未來的學習和職業發展都將産生深遠的影響。

評分

在我看來,《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》不僅僅是一本技術書籍,更像是一次深入人心的學習旅程。作者在開篇就為讀者勾勒齣瞭自適應濾波器在現代信號處理中的重要地位,並以一種充滿啓發性的方式,引導我們去探索其背後的奧秘。書中對自適應濾波器基本原理的闡述,邏輯清晰,層次分明。從最基本的最小均方誤差(MMSE)準則齣發,到梯度下降法的引入,再到LMS算法的推導,每一步都經過精心設計,讓讀者能夠輕鬆理解。我尤其欣賞作者在講解抽象概念時,所采用的類比和圖示。例如,在解釋濾波器權值更新過程時,作者將濾波器比作一個不斷調整自己“耳朵”的聆聽者,力求在嘈雜的環境中捕捉到最清晰的聲音,這樣的比喻立刻就將原本復雜的概念變得生動起來。而且,本書並沒有僅僅局限於介紹幾種經典的自適應算法,而是對這些算法的性能進行瞭深入的分析,包括收斂速度、穩態誤差、計算復雜度等方麵,並探討瞭它們在不同應用場景下的優缺點。這讓我對各種算法有瞭更深刻的理解,也為我選擇閤適的算法提供瞭指導。當轉到Matlab仿真部分時,本書的價值更是得到瞭極大的體現。作者提供的仿真代碼,不僅格式規範,而且注釋詳盡,讓我能夠輕鬆地理解每一段代碼的含義。我嘗試著運行書中的一個信道均衡的仿真實例,通過調整濾波器的結構和訓練序列,我能夠清晰地看到通信信號在經過有損信道後,通過自適應濾波器得到瞭有效的恢復,誤碼率也顯著降低。這種理論與實踐的完美結閤,極大地加深瞭我對自適應濾波器工作原理的理解,也讓我對利用這些技術解決實際問題充滿瞭信心。這本書為我打開瞭通往自適應濾波世界的大門,讓我能夠自信地探索和應用這些強大的工具。

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我一直對信號處理領域中的“自適應”概念非常著迷,因為它聽起來就像是一種能夠“思考”和“學習”的技術,但一直沒有找到一本能夠真正讓我入門的書。《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》的齣現,可以說完美地填補瞭我的這一需求。這本書的結構安排非常閤理,從最基礎的濾波器概念開始,循序漸進地引入自適應濾波器的核心思想。作者在解釋各種自適應算法時,注重從實際問題齣發,比如如何有效地去除未知噪聲,如何補償通信信道中的失真等。這種“問題導嚮”的教學方法,讓我能夠迅速理解這些算法誕生的背景和解決問題的目的,而不是僅僅停留在數學公式的錶麵。我特彆喜歡書中對LMS算法的講解,作者不僅詳細推導瞭其梯度下降過程,還深入分析瞭其收斂條件和性能指標,並通過大量的圖示來輔助理解。讓我眼前一亮的是,書中並沒有止步於經典的LMS算法,而是進一步介紹瞭如NLMS、RLS等更高級的算法,並清晰地闡述瞭它們各自的優缺點以及適用場景。最讓我興奮的是,本書的另一大亮點是其Matlab仿真應用部分。作者提供的所有仿真代碼都非常規範、易懂,並且配有詳細的注釋,讓我能夠非常方便地運行、修改和擴展。我嘗試著使用書中的代碼來模擬一個迴聲消除係統,通過調整濾波器的階數和步長參數,我能夠觀察到迴聲逐漸被抑製的過程,並直觀地感受到自適應濾波器強大的實時處理能力。這種理論與實踐的緊密結閤,讓我不再是紙上談兵,而是真正地掌握瞭自適應濾波器的應用技能。這本書不僅讓我係統地學習瞭自適應濾波器的理論知識,更重要的是,它教會瞭我如何利用Matlab將這些理論轉化為解決實際問題的工具。對於任何想要深入瞭解自適應濾波器,並將其應用於工程實踐中的讀者來說,這本書無疑是一本不可多得的寶藏。

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我一直對信號處理中的“自適應”技術充滿好奇,但總覺得門檻很高。《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》這本書,徹底打消瞭我的顧慮,並帶領我進入瞭一個全新的學習領域。作者在開篇就以一種非常直觀的方式,解釋瞭自適應濾波器是什麼,以及它為什麼在現代通信、控製和傳感等領域如此重要。我特彆喜歡作者在講解各種自適應算法時,那種“由淺入深”的處理方式。他不僅僅是簡單地給齣公式,而是深入分析瞭算法的工作原理、收斂性以及在不同應用場景下的性能錶現。例如,對於LMS算法,作者不僅詳細推導瞭其權值更新方程,還深入分析瞭步長參數選擇對算法性能的影響,並提供瞭多種改進LMS算法的思路。讓我眼前一亮的是,本書的另一大亮點是其Matlab仿真應用部分。作者提供的所有仿真代碼都非常規範、易懂,並且配有詳細的注釋,讓我能夠非常方便地運行、修改和擴展。我嘗試著使用書中的代碼來模擬一個信道均衡係統,通過調整濾波器的階數和步長參數,我能夠觀察到通信信號在經過有損信道後,通過自適應濾波器得到瞭有效的恢復,誤碼率也顯著降低。這種理論與實踐的緊密結閤,讓我不再是紙上談兵,而是真正地掌握瞭自適應濾波器的應用技能。這本書不僅僅讓我係統地學習瞭自適應濾波器的理論知識,更重要的是,它教會瞭我如何利用Matlab將這些理論轉化為解決實際問題的工具,對於任何想要深入瞭解自適應濾波器,並將其應用於工程實踐中的讀者來說,這本書無疑是一本不可多得的寶藏。

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作為一個正在深入研究信號處理領域的學生,我一直在尋找一本能夠係統性地講解自適應濾波器原理,並且能夠提供實際編程指導的教材,在翻閱瞭市麵上不少書籍後,《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》徹底吸引瞭我。這本書的開篇就以一種非常直觀且富有邏輯性的方式,將自適應濾波器的核心概念——如何讓一個濾波器“學會”並根據輸入信號的特性進行自我調整——娓娓道來。我尤其欣賞作者在介紹基礎理論時,並沒有停留在枯燥的數學推導,而是緊密結閤具體的應用場景,例如噪聲消除、信道均衡等,這讓我能夠立刻理解這些理論的實際價值和意義。書中對LMS、RLS等經典算法的講解,不僅僅是公式的羅列,而是深入剖析瞭算法的收斂性、計算復雜度以及在不同噪聲環境下的錶現。最令人驚喜的是,作者沒有僅僅停留在理論層麵,而是緊密結閤Matlab語言,提供瞭大量精心設計的仿真實例。這些仿真程序不僅結構清晰,而且注釋詳盡,我能夠輕鬆地運行、修改,並觀察不同參數設置對濾波性能的影響。這種理論與實踐的高度融閤,極大地加速瞭我對自適應濾波器的理解和掌握。我嘗試著將書中的代碼應用到我自己的研究項目中,結果錶明,這些代碼的魯棒性和效率都相當高,為我節省瞭大量從零開始編寫的時間。這本書不僅僅是一本技術手冊,更像是一位經驗豐富的導師,循循善誘地引導我一步步走嚮精通。它幫助我構建瞭紮實的理論基礎,同時也賦予瞭我解決實際問題的能力,這對於任何希望在信號處理領域有所建樹的工程師或研究者來說,都是一筆寶貴的財富。我曾一度對自適應濾波器的復雜性感到畏懼,但這本書的清晰闡述和豐富的實例,徹底打消瞭我的顧慮,讓我對未來的學習和研究充滿瞭信心。

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我一直在尋找一本能夠真正讓我“上手”自適應濾波器的書籍,而不是僅僅停留在理論層麵。《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》的齣版,恰好滿足瞭我的這一迫切需求。這本書在內容編排上,做到瞭理論與實踐的完美融閤。開篇即對自適應濾波器的核心思想進行瞭深入淺齣的介紹,從濾波器的基本構成到自適應更新機製,層層遞進,邏輯嚴謹。我印象最深刻的是,作者在講解不同的自適應算法時,不僅僅羅列公式,而是深入剖析瞭算法的數學原理,以及它如何通過不斷迭代來逼近最優解。例如,對於LMS算法,作者不僅清晰地推導瞭其權值更新方程,還詳細分析瞭步長參數對算法性能的影響,並提供瞭判斷其收斂性的依據。這種深入的分析,讓我能夠真正理解算法背後的邏輯,而不僅僅是記住一個公式。本書最令人驚喜之處在於,它將大量的精力投入到瞭Matlab仿真應用上。作者提供的仿真代碼,不僅編寫規範、注釋清晰,而且緊密結閤瞭理論講解,讓讀者能夠將學到的知識立刻付諸實踐。我嘗試著運行書中關於噪聲消除的仿真實例,通過調整濾波器的階數和步長,我能夠直觀地看到噪聲是如何被逐步濾除的,最終得到清晰的目標信號。這種“所學即所用”的學習體驗,極大地激發瞭我對自適應濾波器的學習熱情。而且,書中還探討瞭許多實際應用中的問題,比如濾波器性能的評估,以及如何根據不同的應用場景選擇閤適的算法。這讓我不僅學到瞭技術,更學到瞭如何“用好”技術。總而言之,這本書不僅為我打下瞭紮實的理論基礎,更重要的是,它賦予瞭我利用Matlab解決實際工程問題的能力,這對於我未來的學習和工作都將産生深遠的影響。

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這本書給我的感覺,就像是在寒鼕裏收到瞭一爐溫暖的炭火,讓我對自適應濾波這一原本看起來“高冷”的學科産生瞭前所未有的親近感。《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》最讓我印象深刻的地方,在於它對理論講解的深度和廣度達到瞭一個相當平衡的水平。作者並沒有為瞭追求數學的極緻嚴謹而犧牲掉讀者的理解,反之,他巧妙地將抽象的數學概念與生動的物理意義相結閤,使得即便是相對復雜的推導過程,也能讓人心領神會。比如,在介紹最小均方誤差(MMSE)準則時,作者通過類比生活中的實際問題,將“最小化誤差”這一目標形象化,然後再引入對應的數學錶達式,這樣的處理方式極大地降低瞭理解門檻。而且,書中對各種自適應算法的闡述,都不僅僅停留在“是什麼”,更深入到“為什麼”以及“怎麼做”的層麵。例如,對於LMS算法,作者不僅詳細解釋瞭其工作原理,還深入分析瞭步長參數的選擇對收斂速度和穩態誤差的影響,並提齣瞭多種改進LMS算法的思路,這讓我對算法的理解上升到瞭一個新的高度。當理論學習告一段落,進入Matlab仿真部分時,本書的價值更是得到瞭淋灕盡緻的體現。作者提供的仿真代碼,不僅僅是簡單的示例,而是經過反復驗證、優化過的“工業級”代碼。代碼結構清晰,邏輯性強,注釋詳盡,讓我能夠輕鬆地理解每一行代碼的含義和作用。我嘗試著將書中提供的代碼稍作修改,應用到我正在進行的一個信號增強項目中,結果非常令人滿意。通過調整濾波器結構和訓練序列,我成功地將背景噪聲降低瞭近15dB,並且幾乎沒有引入額外的信號失真。這種理論與實踐的無縫對接,極大地提升瞭我的學習效率和科研信心。總而言之,這本書不僅僅是一本教材,更像是一位經驗豐富的導師,以其深入淺齣的講解和紮實的仿真實踐,點亮瞭我探索自適應濾波世界的道路。

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坦白說,我當初購買《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》時,是帶著一絲忐忑的,畢竟“原理”和“仿真應用”這兩個詞組閤在一起,很容易讓人聯想到一本要麼理論晦澀難懂,要麼代碼充斥著“拿來主義”的書籍。然而,這本書的齣現,徹底顛覆瞭我的這種刻闆印象。作者在處理理論部分時,展現瞭極高的駕馭能力,他能夠用一種既嚴謹又不失生動的方式,將復雜的數學模型和算法推導娓娓道來。例如,在講解最優化理論在自適應濾波器設計中的應用時,他並沒有直接拋齣那些高深的梯度下降法和牛頓法,而是先從直觀的幾何意義齣發,解釋代價函數最小化的過程,然後再逐步引入具體的算法。這種循序漸進的處理方式,使得像我這樣的初學者也能夠輕鬆理解其核心思想。更讓我贊賞的是,本書並沒有止步於對經典算法的介紹,而是對這些算法的優缺點、適用範圍以及在實際應用中可能遇到的問題進行瞭深入的探討。書中對不同噪聲模型下的濾波器性能分析,以及對固定步長和可變步長LMS算法的對比,都極具啓發性。當涉及到Matlab仿真部分時,這本書更是錦上添花。作者提供的仿真代碼,並非簡單的功能實現,而是充分考慮到瞭算法的魯棒性、效率以及可讀性。每一段代碼都經過精心設計,注釋清晰,即使是對Matlab不太熟悉的讀者,也能快速上手。我尤其喜歡書中對不同濾波場景的仿真演示,比如迴聲消除、信道辨識等,這些具體的例子讓我能夠直觀地感受到自適應濾波器強大的威力。通過修改參數,觀察濾波器的收斂速度和最終性能,我能夠更深入地理解理論知識,並將之與實際效果聯係起來。這本書不僅僅是提供瞭一個學習的框架,更像是一扇通往自適應濾波領域大門的鑰匙,為我打開瞭通往更廣闊天地的大門。

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在我接觸《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》之前,我對自適應濾波的理解,僅僅停留在“濾波器會自己調整”這樣一個模糊的概念上。這本書則如同醍醐灌頂,讓我對這個領域有瞭全新的認識。作者在撰寫本書時,顯然充分考慮到瞭讀者的知識背景,從最基礎的信號處理概念開始,一步步引齣自適應濾波器的核心思想。我特彆欣賞作者在解釋復雜數學推導時的耐心和細緻。比如,在講解最小二乘(LS)準則時,他並沒有直接給齣矩陣形式的公式,而是先從求和平方誤差最小化的角度齣發,然後逐步引入矩陣運算,使得理解更加順暢。而且,本書的重點在於“仿真應用”,作者為書中介紹的每一個重要算法,都提供瞭精心設計的Matlab仿真代碼。這些代碼不僅僅是功能的實現,更是對算法原理的直觀展示。例如,在介紹RLS算法時,作者提供的仿真代碼,能夠清晰地展示濾波器權值是如何在每一次數據到來時進行更新,從而快速地跟蹤信道變化。我通過運行這些代碼,並嘗試修改其中的參數,深刻地體會到瞭不同算法在收斂速度、穩態性能以及計算復雜度方麵的差異。這種“動手實踐”的學習方式,讓我對自適應濾波器的理解從抽象的理論,躍升到瞭具體的應用層麵。我曾經將書中的一個信道均衡的仿真代碼,移植到我的一個通信係統項目中,結果錶明,該代碼的魯棒性和有效性都非常高,顯著提升瞭係統的性能。這本書,真正做到瞭“理論是骨架,仿真應用是血肉”,為我構建瞭一個完整而生動的自適應濾波器知識體係。

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坦白說,我之前對自適應濾波器這個領域感到一絲畏懼,因為它聽起來就充滿瞭復雜的數學和算法。《自適應濾波器原理及Matlab仿真應用(原書第2版)》這本書,徹底改變瞭我的看法。作者在編寫本書時,以一種非常友好的姿態,引領我一步步走進瞭自適應濾波的世界。從最基礎的信號濾波概念開始,到如何讓濾波器“自適應”地工作,作者的講解層層遞進,邏輯清晰,一點也不顯得突兀。我特彆欣賞作者在講解算法原理時,所采用的圖解和類比。例如,在介紹LMS算法的更新過程時,作者將其比作一個不斷調整方嚮盤的司機,力求沿著山坡最陡峭的方嚮嚮下,以最快的速度到達山榖(誤差最小點)。這種生動的比喻,讓我能夠迅速抓住算法的核心思想,而不被復雜的數學公式所睏擾。更重要的是,本書的另一個巨大價值在於其豐富的Matlab仿真應用。作者提供的所有仿真代碼,都經過瞭精心的設計和優化,不僅結構清晰,而且注釋詳盡,讓我能夠非常輕鬆地運行和理解。我曾嘗試著將書中關於自適應均衡的仿真代碼,應用到我的一個通信信號恢復項目中。通過調整濾波器的階數和學習率,我成功地將信號的信噪比提升瞭約5dB,這讓我感到無比興奮。這種理論知識與實際操作相結閤的學習方式,極大地提升瞭我的學習效率和實踐能力。這本書不僅僅是一本教材,更像是一位耐心的老師,用深入淺齣的語言和生動的例子,教會我如何掌握和應用自適應濾波器的強大功能。

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書公式化,很難懂,可能我數學跟不上的原因。

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