多速率数字信号处理：抽样率变换与3D打印技术应用

《基本关系式-3d打印技术及应用实例 第2版》可能与3D打印技术的最新发展和实际应用案例有关，但在这个摘要中，主要内容并不涉及3D打印，而是转向了多速率数字信号处理的主题。 多速率数字信号处理是数字信号处理领域的一个重要分支，主要关注如何在数字域内改变信号的抽样率。这个过程涉及到两个关键操作：内插和抽取。当目标是提高原始抽样率，即从较低的采样率转换到较高的采样率时，我们称之为内插。相反，如果目标是降低抽样率，即从较高的采样率减小到较低的采样率，这被称为抽取。这两个操作在信号处理中都有其独特的应用场景和理论基础。 本课程由戴旭初教授授课，主要探讨以下内容： 1. 多抽样率变换的基本概念和理论：这部分可能涵盖了抽样率变换的定义、必要性和基本性质，包括奈奎斯特定理在多速率系统中的应用，以及零点填充、重采样等基本方法。 2. 实现方法： - 单级结构：可能讲解如何通过简单的滤波器和抽样率改变器组合来构建多速率系统。 - 多级结构：可能涉及更复杂的设计，通过多个阶段逐步调整抽样率，以达到所需的转换效果。 3. 应用实例： - 数字信号处理算法的实现：课程可能会展示如何利用多速率技术设计和实现各种信号处理功能，如低通滤波、带通滤波、分数抽样移相器和Hilbert变换等。 - 滤波器组和频谱分析：多抽样率技术在构建高效滤波器结构和进行精确频谱分析方面的作用。 教材推荐了R.E. Crochiere和L.R. Rabiner的《Multirate Digital Signal Processing》以及P.P. Vaidyanathan的《Multirate Systems and Filter Banks》，这些书籍为深入学习提供了丰富的资源。 考核方式为作业占40%，开卷笔试占60%，这表明课程不仅注重理论理解，也强调实践应用和解决问题的能力。 第一章节抽样率变换的基本原理将从均匀抽样的时域模型开始，介绍抽样定理在多速率系统中的应用，这是理解整个多速率信号处理的基础。