電子濾波器設(shè)計

前言

　　濾波器可以有效地抑制帶外噪聲，均衡所使用頻帶的幅度、相位特性。因此，它在通信、控制及信號處理等領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，被廣泛地應(yīng)用于通信、數(shù)據(jù)采集、控制等各類電子系統(tǒng)中。　　在模擬電子線路為主的時代，要求濾波器的設(shè)計工程師不但要具備相當?shù)墓こ探?jīng)驗，還要具備一定的數(shù)學及工程知識，以掌握復(fù)雜的逼近理論及繁瑣的計算。隨著電子技術(shù)，特別是微電子技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的手工計算被計算機代替，以往的模擬信號處理方式也被數(shù)字信號處理所代替。這些變革給濾波器的設(shè)計理論和設(shè)計方法帶來了深刻的變化。對于模擬濾波器，設(shè)計者不再需要

內(nèi)容概要

本書作為一本全面介紹電子濾波器設(shè)計的經(jīng)典書籍，內(nèi)容包括如何選擇濾波器的響應(yīng)曲線，低通、高通、帶通及帶阻濾波器的設(shè)計，LC濾波器的設(shè)計，數(shù)字濾波器設(shè)計，有限沖激響應(yīng)濾波器設(shè)計，無限沖激響應(yīng)濾波器設(shè)計，多速率數(shù)字濾波器設(shè)計，開關(guān)電容濾波器設(shè)計，微波濾波器設(shè)計，等等。本書的特點在于內(nèi)容系統(tǒng)全面，實用性強。    本書適合作為高等院校信號處理、信息通信等袒關(guān)專業(yè)師生的參考用書，也可作為相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員的參考用書。

作者簡介

Arthur B.williams是寬帶測試儀器和數(shù)據(jù)通信產(chǎn)品的研究機構(gòu)和制造商——Telebyte公司的首席科學家。先前，他是Tellabs公司的資深工程師和管理工程師，擁有5本專著和11項專利，并為工業(yè)界提供咨詢。現(xiàn)為IEEE電路與系統(tǒng)在Long Island分會的主席。
    Fred J.Taylor是Athena集團的創(chuàng)建人和董事會主席。該集團是一家DSP半導(dǎo)體硅知識產(chǎn)權(quán)公司和教育技術(shù)發(fā)明公司。他也是Florida大學電子與計算機工程、計算機與信息工程專業(yè)的教授，著有10本教科書，擁有3項專利，同時還為財富500強公司和政府機構(gòu)做咨詢服務(wù)。

書籍目錄

第1章　現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)理論導(dǎo)論　1.1　引言　參考文獻第2章　選擇響應(yīng)曲線　2.1　頻率響應(yīng)的歸一化　2.2　瞬態(tài)響應(yīng)　2.3　巴特沃茲最平坦幅度　2.4　切比雪夫響應(yīng)　2.5　貝塞爾最平延遲　2.6　等波紋誤差線性相位類型　2.7　瞬態(tài)濾波器　2.8　同步調(diào)諧濾波器　2.9　橢圓函數(shù)濾波器　2.10　具有切比雪夫阻帶特性的最平坦延遲　參考文獻第3章　低通濾波器設(shè)計　3.1　LC低通濾波器　3.2　有源低通濾波器　參考文獻第4章　高通濾波器設(shè)計　4.1　LC高通濾波器　4.2　有源高通濾波器　參考文獻第5章　帶通濾波器　5.1　LC帶通濾波器　5.2　有源帶通濾波器　參考文獻第6章　帶阻濾波器　6.1　LC帶阻濾波器　6.2　有源帶阻濾波器　參考文獻第7章　時域網(wǎng)絡(luò)　7.1　全通傳遞函數(shù)　7.2　延遲均衡節(jié)　7.3　延遲線的設(shè)計　7.4　濾波器的延遲均衡　7.5　寬帶90度相移網(wǎng)絡(luò)　7.6　可調(diào)延遲和幅度均衡器　參考文獻第8章　LC濾波器設(shè)計的改進　8.1　引　言　8.2　抽頭電感　8.3　電路變換　8.4　考慮寄生電容時的設(shè)計　8.5　Q值不足時的幅度均衡　8.6　節(jié)省線圈的橢圓函數(shù)帶通濾波器　8.7　濾波器的調(diào)諧方法　8.8　測量方法　8.9　終端阻抗不等設(shè)計　8.10　對稱衰減器　8.11　功率分配器　參考文獻第9章　LC濾波器中電感的設(shè)計和選擇　9.1　磁路設(shè)計的基本原理　9.2　MPP環(huán)形線圈　9.3　鐵氧體壺形芯架　9.4　高頻線圈的設(shè)計　參考文獻第10章　LC和有源濾波器中元件的選擇　10.1　電容器的選擇　10.2　電阻器　10.3　運算放大器　10.4　一般制造考慮　參考文獻第11章　歸一化濾波器設(shè)計表第12章　數(shù)字濾波器　12.1　信號處理　12.2　數(shù)字信號處理（DSP）　12.3　數(shù)字濾波器與模擬濾波器的關(guān)系　12.4　信號的表示　12.5　數(shù)字信號的表示法　12.6　采樣定理　12.7　信號重建　12.8　實際的插值器　12.9　采樣模式　12.10　混疊　12.11　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換　12.12　有限字長效應(yīng)　12.13　信號與系統(tǒng)的數(shù)學表達　12.14　頻譜表示法　參考文獻第13章　有限沖激響應(yīng)濾波器　13.1　數(shù)字濾波器　13.2　FIR數(shù)字濾波器　13.3　穩(wěn)定性　13.4　線性相位行為　13.5　非線性相位行為　13.6　最小相位行為　13.7　FIR設(shè)計方法　13.8　窗函數(shù)設(shè)計法　13.9　非矩形窗設(shè)計方法　13.10　最小二乘法FIR設(shè)計　13.11　等紋波FIR設(shè)計　13.12　等紋波Hilbert　FIR設(shè)計　13.13　等紋波FIR微分器設(shè)計　13.14　特殊FIR數(shù)字濾波器　13.15　無乘法器的FIR濾波器　13.16　Lband　FIR濾波器　13.17　鏡像和互補FIR濾波器　13.18　頻率抽樣FIR濾波器　13.19　Savitzky—Golay　FIR濾波器　13.20　升余弦類FIR濾波器　13.21　Matlab對FIR的支持　13.22　FIR結(jié)構(gòu)　13.23　直接形式FIR　13.24　轉(zhuǎn)置形式FIR　13.25　對稱形式FIR　13.26　格形FIR　13.27　分布算法　13.28　規(guī)范符號字（CSD）　13.29　有限字長效應(yīng)　13.30　系數(shù)舍人　13.31　算法誤差　13.32　縮放　13.33　多MAC結(jié)構(gòu)　參考文獻第14章　無限沖激響應(yīng)濾波器　14.1　引　言　14.2　典型模擬濾波器　14.3　利用Matlab設(shè)計模擬濾波器　14.4　沖激不變IIR　14.5　雙線性z變換IIR　14.6　Matlab對典型IIR的支持　14.7　其他IIR模型　14.8　FIR和IIR濾波器的比較　14.9　狀態(tài)變量濾波器模型　14.10　結(jié)構(gòu)　14.11　直接II型結(jié)構(gòu)　14.12　Matlab對直接II型結(jié)構(gòu)的支持　14.13　級聯(lián)結(jié)構(gòu)　14.14　Matlab對級聯(lián)結(jié)構(gòu)的支持　14.15　并聯(lián)結(jié)構(gòu)　14.16　格形／梯形結(jié)構(gòu)　14.17　Matlab對梯形／格形結(jié)構(gòu)的支持　14.18　正規(guī)結(jié)構(gòu)　14.19　穩(wěn)定性　14.20　有限字長效應(yīng)　14.21　溢出算法　14.22　寄存器溢出　14.23　算法誤差　14.24　系數(shù)舍入誤差　14.25　縮放　14.26　零輸入極限環(huán)振蕩　參考文獻第15章　多速率數(shù)字濾波器　15.1　多速率信號處理簡介　15.2　抽取　15.3　插值　15.4　采樣率轉(zhuǎn)換　15.5　多相表示　15.6　濾波器組　15.7　DFT濾波器組　15.8　級聯(lián)積分器梳狀（CIC）濾波器　15.9　頻率遮蔽濾波器　15.10　Matlab對多速率的支持　參考文獻第16章　數(shù)字濾波器技術(shù)　16.1　信號處理簡介　16.2　處理器結(jié)構(gòu)　16.3　通用微處理器　16.4　DSP處理器　16.5　DSP尋址模式　16.6　循環(huán)緩沖　16.7　DSP處理器的特征　16.8　DSP處理器的并行性　16.9　定點與浮點的比較　16.10　DSP測試基準　16.11　ADC／DAC操作　16.12　ADC衡量標準　16.13　ADC的工藝問題　16.14　ADC的應(yīng)用　16.15　ADC增強　16.16　DAC技術(shù)　16.17　DSP軟件　16.18　數(shù)字濾波器的實現(xiàn)　參考文獻第17章　開關(guān)電容濾波器　17.1　引　言　17.2　開關(guān)電容濾波器理論　17.3　通用開關(guān)電容二階濾波器　17.4　開關(guān)電容濾波器的類型　17.5　軟件FilterCAD　3.0　17.6　開關(guān)電容濾波器選擇指南　參考文獻第18章　微波濾波器　18.1　微波濾波器的實現(xiàn)　18.2　微帶和帶狀傳輸線　18.3　Richards變換　18.4　Kuroda恒等式　18.5　帶通濾波器　18.6　使用印制電路板走線的其他設(shè)計方法　參考文獻第19章　附　錄　19.1　離散系統(tǒng)數(shù)學基礎(chǔ)　19.2　軟件清單　參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第16章　數(shù)字濾波器技術(shù)　　16.8 DSP處理器的并行性　　隨著VLSI技術(shù)的進步，已經(jīng)有可能通過增加額外的硬件資源來增強通用和專用處理器的性能。為提高傳統(tǒng)Von Neumann機的吞吐量，可以增加額外的硬件資源以充分利用指令級并行性的優(yōu)勢。目前已經(jīng)形成的用于支持指令級并行的技術(shù)包括超級流水線、超標量結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流處理器以及超長指令字結(jié)構(gòu)。由于軟件開發(fā)成本螺旋式上升，大量的努力集中在針對高級編程語言的基于編譯器的自動優(yōu)化領(lǐng)域?！　〕壛魉€技術(shù)已被用于一些處理器以提高吞吐能力，例如Intel Pentium Pro。超級流水線是通過增加流水級來獲得的，這樣可以得到非常短的機器周期，因而允許很高的發(fā)射速率。盡管指令以很高的速率被連續(xù)發(fā)射，它們的最終完成仍需要很多周期，即當一個指令被啟動時，多個先前的指令可能正在不同的流水級中被執(zhí)行著。超級流水線的缺點在于增加了等待時間（指令從被發(fā)射到被完成所需的時間），同時使得清空流水線的代價變得更高。從硬件角度看．增加流水線寄存器需要大量額外的硬件資源。為了使流水線對程序員和（或）編譯器透明，處理器必須跟蹤分配給指令且仍在流水線上行進的資源。如果發(fā)生資源沖突，流水線將延遲，而“氣泡”將被引入流水線中。一般由編譯器或程序員來排列指令以避免可能發(fā)生的流水線延遲?！　纳逃媒嵌瓤矗瑖L試在數(shù)字信號處理器中支持并行需要借助昂貴的多處理器通信或多個獨立編程的ALU。　　……

編輯推薦

　　《電子濾波器設(shè)計》可使讀者更好地理解數(shù)字濾波器的概念，也能使讀者具有多種應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)數(shù)字濾波器的設(shè)計能力。《電子濾波器設(shè)計》介紹了10年前使用的在當今仍然很流行的傳統(tǒng)數(shù)字濾波器，也注意到非傳統(tǒng)和多采樣率濾波器的重要性日益凸現(xiàn)，強調(diào)了數(shù)字濾波器硬件或軟件在實現(xiàn)相關(guān)的濾波器技術(shù)時的協(xié)同問題。有關(guān)數(shù)字濾波器的章節(jié)被全部修訂，增加了大量的新內(nèi)容。新版本中包含了《電子濾波器設(shè)計手冊》以前版本的所有主題和研究內(nèi)容，并增加了現(xiàn)代定系數(shù)數(shù)字濾波器設(shè)計的內(nèi)容?！峨娮訛V波器設(shè)計》的特點在于內(nèi)容系統(tǒng)全面，實用性強?！　　峨娮訛V波器設(shè)計》適合作為高等院校信號處理、信息通信等袒關(guān)專業(yè)師生的參考用書，也可作為相關(guān)領(lǐng)域的工程技術(shù)人員的參考用書。

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