了得網研究生_自適應濾波器原理及Matlab仿真應用（原書第2版）

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自適應濾波器原理及Matlab仿真應用（原書第2版）
該商品所屬分類：研究生 -> 工學
【市場價】	489-710元
【優惠價】	306-444元
【作者】	［美］　貝赫魯茲·法爾航·保羅耶尼
【所屬類別】	圖書教材研究生/本科/專科教材工學
【出版社】	機械工業出版社
【ISBN】	9787111585350
【折扣說明】	一次購物滿999元台幣免運費+贈品一次購物滿2000元台幣95折+免運費+贈品一次購物滿3000元台幣92折+免運費+贈品一次購物滿4000元台幣88折+免運費+贈品
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內容介紹

開本：16開

紙張：膠版紙

包裝：平裝-膠訂

是否套裝：否

國際標準書號ISBN：9787111585350

作者：［美］貝赫魯茲·法爾航·保羅耶尼

出版社：機械工業出版社

出版時間：2018年03月

內容簡介

本書基於工程方法，反映了自適應濾波器領域的新動態，討論了維納濾波器、特征分析理論、自適應濾波器、LMS算法、小二乘算法、跟蹤、有源噪聲控制、數據傳輸繫統、傳感器陣列、碼分多址繫統、OFDM通信繫統、MIMO通信繫統等方面的內容。書中提供了自適應濾波的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繫任教。
他是信號處理領域的專家，研究方向包括自適應濾波器、多載波通信、空時編碼繫統檢測技術和認知無線電。他曾擔任IEEE信號處理事務副主編，還參與了各種IEEE活動，擔任IEEE信號處理/通信分會主席。

目錄
出版者的話
譯者序
前言
致謝
第1章引言1
1.1線性濾波器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章離散時間信號與繫統17
2.1序列與z變換17目錄
出版者的話
譯者序
前言
致謝
第1章引言1
1.1線性濾波器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章離散時間信號與繫統17
2.1序列與z變換17
2.2Parseval關繫20
2.3繫統函數20
2.4隨機過程21
習題27
第3章Wiener濾波器29
3.1小均方誤差準則29
3.2Wiener濾波器——橫向、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向復值情形的推廣35
3.6無約束Wiener濾波器36
3.7總結與討論47
習題48
第4章特征分析與性能表面52
4.1特征值和特征向量52
4.2特征值和特征向量的性質52
4.3性能表面60
習題65
第5章搜索方法68
5.1陡下降法68
5.2學習曲線73
5.3特征值分散的影響74
5.4Newton法75
5.5Newton法的另一種解釋76
習題77
第6章LMS算法79
6.1LMS算法的起源79
6.2LMS算法抽頭權繫數的平均行為80
6.3LMS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線性約束的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算法的關繫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
8.3FBLMS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8ABLMS算法失調方程的推導163
附錄8BFBLMS算法失調方程的推導164
第9章子帶自適應濾波器168
9.1DFT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分析與綜合濾波器的選取174
9.5計算復雜性175
9.6欠采樣因子與混疊現像176
9.7低時延分析與綜合濾波器組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輸出誤差法186
10.2方程誤差法189
10.3案例分析Ⅰ：IIR自適應譜線增強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前向線性預測器205
11.2後向線性預測器206
11.3前向與後向預測器之間的關繫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格型聯合過程估計器213
11.9繫統函數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隨機過程的自回歸模型223
11.15基於自回歸模型的自適應算法224
習題233
附錄11AE［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章小二乘方法239
12.1針對線性組合器提出的小二乘估計239
12.2正交性原理240
12.3投影算子242
12.4標準遞推小二乘算法242
12.5RLS算法的收斂行為246
習題251
第13章快速RLS算法254
13.1小二乘前向預測254
13.2小二乘後向預測255
13.3小二乘網格256
13.4RLSL算法258
13.5FTRLS算法267
習題271
第14章跟蹤273
14.1跟蹤問題的提出273
14.2LMS算法的廣義描述274
14.3廣義LMS算法的MSE分析274
14.4步長參數276
14.5傳統算法的比較278
14.6基於步長參數的比較281
14.7VSLMS：具有跟蹤行為的算法282
14.8遺忘因子可變的RLS算法287
14.9總結288
習題289
第15章回音對消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嘯鳴抑制307
15.5立體語音回音對消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章有源噪聲控制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繫統339
附錄16A式（16.46）的推導342
附錄16B式（16.53）的推導342
第17章數據傳輸繫統的同步與均衡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聯合定時恢復、載波恢復與信道均衡372
17.8

前言

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繫統中眾多應用方面的研究工作和教學經驗。本書第2版保留了第1版中自適應濾波器基本理論的介紹，同時極大地擴展了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。
本書適合作為自適應濾波器方面的研究生教材。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繫統的基本概念的簡短回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，計算機仿真構成了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可能是常用的仿真軟件包。在本書中，我們自始至終采用Matlab來給出仿真結果，以闡明和驗證理論推導。用於產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。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繫統中眾多應用方面的研究工作和教學經驗。本書第2版保留了第1版中自適應濾波器基本理論的介紹，同時極大地擴展了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。
本書適合作為自適應濾波器方面的研究生教材。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繫統的基本概念的簡短回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，計算機仿真構成了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可能是常用的仿真軟件包。在本書中，我們自始至終采用Matlab來給出仿真結果，以闡明和驗證理論推導。用於產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。除了前面幾章以外，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面的技能。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關於本書教輔資源，隻有使用本書作為教材的教師纔可以申請，需要的教師可向約翰·威立出版公司北京代表處申請，電話：010-8418 7869，電子郵件：sliang@wiley.com。——編輯注上得到這些習題的解答。
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）面向仿真的習題，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繫統（包括線性繫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章也給出了這些主題的概述。
本書第1章首先給出自適應濾波器的一般性概述。這一章回顧了許多應用例子，如繫統建模、信道均衡、回音對消和天線陣列等。隨後，第2章簡單回顧了離散時間信號與繫統，將適用於本書其他部分的相關概念置於一個框架下面。
第3章集中介紹了一類稱為Wiener濾波器的線性繫統。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致的選擇，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面討論了無約束Wiener濾波器。這一研究揭示了Wiener濾波器許多有意思的方面，並為本書其他部分中自適應濾波器的學習奠定了良好基礎。特別地，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。數值例子表明，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啟發式的工程方法，將始終貫穿於本書。
特征分析是自適應濾波器研究中的一種基本數學工具。第4章前半部分包含了對這一主題的完整介紹。該章後半部分給出了橫向Wiener濾波器性能表面的分析。隨後在第5章介紹了搜索方法。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年代首先提出的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為廣泛的自適應濾波算法。
第12章和第13章介紹小二乘方法。這一討論雖然簡短，但它給出了小二乘方法的基本概念，並突出了與基於LMS的算法相比較時的優劣。第13章介紹了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面繼續這一主題的研究奠定了良好基礎。
第14章討論跟蹤問題。在繫統建模問題的背景下，給出了LMS算法的一般性表述，它涵蓋了本書前面各章討論的大部分算法，因而為不同算法的比較提供了公共平臺。同時，也討論了如何優化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章包含了前面各章的理論結果在許多實際問題中的廣泛應用。第15章給出了與回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回音對消。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，當位於電話線兩端的雙方同時講話時，他們各自的信號會相互干擾，因此電話線兩端回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。我們也詳細討論了近年來發展迅速的立體聲回音對消器。
第16章討論與有源噪聲對消控制相關的問題。它們在一定程度上也不同於傳統的自適應濾波問題。
第17章涉及通信繫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了許多經典自適應濾波器理論的基本原理，但是在通信繫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。該章給出了許多這樣的擴展。
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，我們便遵循這一歷史發展，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繫統（或正交頻分復用——OFDM）以及在發射端和接收端具有多根天線的通信繫統（稱為多輸入多輸出——MIMO）方面的進展。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。
本書采用如下符號表示。我們用非粗體小寫字母表示標量，粗體小寫字母表示向量，粗體大寫字母表示矩陣。非粗體大寫字母用於表示變量函數，如H(z)，以及向量/矩陣的長度/維數。小寫字母“n”用於表示時間變量。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，而下標用於指代向量和素。例如，時變抽頭權向量w(n)的素表示為wi(n)。上標“T”和“H”分別表示向量或矩陣的轉置和Hermitian轉置。我們保持所有向量為列形式。更為特殊的符號將在正文中必要的地方進行解釋。
Behrouz Farhang-Boroujeny致謝本書第1版和當前版的面世離不開我過去20年間所有學生的貢獻。我對他們的支持、熱心和鼓勵表示感謝！
感謝英國南安普敦大學的Stephen Elliott教授審閱了第16章，並提出許多寶貴意見。同時感謝Vellenki Umapathi Reddy教授審閱了第2～7章，提出了寶貴建議並給予我精神上的支持。在此特別感謝日立環球存儲科技公司的George Mathew博士對本書第1版通篇進行了嚴格審查。
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面。

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