ПРЕДИСЛОВИЕАдаптивные процессоры были предметом исследовательских работ, начиная с 1960-х гг.; они нашли практическое применение во многих системах в основном в качестве адаптивных фильтров или адаптивных антенн. Данная книга, в первую очередь, посвящена адаптивным фильтрам, широко применяемым, например, в качестве адаптивных корректирующих устройств в линиях электросвязи систем передачи данных. Однако, даже основную информацию, касающуюся различных конструкций адаптивных процессоров, можно найти лишь в разрозненных публикациях, например, в статьях по обработке сигналов, по антеннам и теории управления. В результате, специалисты, начинающие заниматься этим вопросом, испытывают значительные трудности при сборе материалов, на основе которых можно проводить разработку процессоров. Поэтому, главная цель данной книги заключается в том, чтобы дать последовательное и всестороннее введение в предмет адаптивной фильтрации, включая фундаментальную теорию, практические реализации и применения. Одна из отличительных особенностей, которую мы попытались придать этой монографии, - широкий охват материала, наряду с удачным равновесием между главами, посвященными теории и практике. Мы надеемся, что это вызовет интерес, как в университетских кругах при проведении исследовательских работ и обучении студентов старших курсов, так и среди инженеров-разработчиков, которым необходимо быстро уяснить практические возможности таких процессоров. Книга построена следующим образом. Она включает общее введение в предмет, за которым следует пять глав, где углубленно изучается теоретическая разработка ряда альтернативных алгоритмов фильтрации. Основой для теоретического анализа служит гл. 2, в которой рассматривается теория оценивания, а три последующих главы посвящены адаптивным фильтрам с конечной импульсной характеристикой, бесконечной импульсной характеристикой и решетчатым фильтрам. Кроме того, растущий с недавних пор интерес к применению обработки сигналов в частотной области для создания адаптивных фильтров с уменьшенной вычислительной сложностью, побудил нас включить гл. 6, где изучаются методы преобразования сигналов, используемые для адаптивной фильтрации. Мы полагаем, что этот подход обеспечивает не только включение в книгу анализа последних достижений в области адаптивной фильтрации, но также и то, что в ней чрезвычайно широко охватываются методы реализации таких фильтров. Главы теоретического плана (гл. 2 – 6) уравновешиваются циклом из трех глав (гл. 7 – 9) практической направленности, в которых представлены некоторые возможности применения адаптивных фильтров. Они охватывают основные реализации адаптивных фильтров (гл. 7) и их основные применения для коррекции характеристик линий связи и подавления эхо-сигналов (гл. 8). Другие приложения, такие как быстродействующие следящие фильтры для СВЧ и КВ цифровых радиосистем, линейное предсказывающее кодирование и аналитические методы максимальной энтропии и максимального правдоподобия, кратко описаны в гл. 9. Для подготовки данной книги, охватывающей столь разнообразные вопросы, мы обратились к специалистам, работающим в соответствующих областях, и предложили им подготовить отдельные главы в виде обзоров по их специальностям. Тем самым, включенный в книгу материал оказался значительно более исчерпывающим и доступным для понимания, чем отдельные статьи, лежащие в его основе. Перед авторами стояла задача сравнить различные подходы к конструированию фильтров с точки зрения достижимых характеристик и сложности реализации. Мы надеемся, что. Поместив в книгу системы условных сокращений и условных обозначений, мы облегчим связь между главами, приведем к более полному пониманию практической значимости различных подходов к созданию фильтров, и не будем отвлекать читателя на распутывание терминологических неувязок. В конце книги дан список литературы, что позволит читателю без труда обратиться к основным исходным публикациям. Редакторы хотели бы выразить признательность своим коллегам по Эдинбургскому университету за их поддержку наших исследований в данной области. Профессора Дж. Х. Коллинс и Дж. Мейвор дали начальный импульс нашим исследованиям в указанной области и вдохновили нас на создание этой книги. Многие коллеги работали вместе или параллельно с нами, и, в частности, мы хотим выразить благодарность за вклад М. Дж. Раттеру, А. Моргулу, В.К. Вонгу, А. Альваресу, Б. Малгрю, С.Г. Смиту и Дж.Х. Дриппсу. Авторы хотели бы также поблагодарить Тома Александера из Университета штата Северная Каролина за множество ценных замечаний при рецензировании данной книги для издательства «Прентис-Холл». Мы благодарим Б. Дикинсона и М. Морфа за поддержку, помощь и советы, касающиеся ряда разделов гл. 5. И, наконец, мы выражаем признательность Джилиан Эрскин за большую работу по подготовке различных вариантов рукописи данной книги. Авторы хотели бы поблагодарить ряд организаций за разрешение воспроизвести рисунки, на которые им принадлежат авторские права: Институт инженеров по электротехнике, Лондон (рис. 7.4, 7.6, 7.10, 7.16, 7.18, 7.21, 7.24, 7.25, 8.20, 8.27 и 9.4); Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике, Нью-Йорк (рис. 4.3 – 4.10, 5.9, 5.16, 6.1, 7.8, 7.19, 7.20, 7.23, 7.26, 7.27, 8.16, 9.7 и 9.12); фирму EW Communications Inc., Пало-Альто (рис. 7.7 и 9.11); фирму British Telecom (рис. 8.10, 8.17, 8.22 и 8.25).
Колин Ф.Н. Коуэн Питер М. Грант
|