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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