Quais recursos são recomendados para uma introdução ao processamento de sinais (DSP)?

Quais são alguns recursos recomendados (livros, tutoriais, palestras etc.) sobre processamento de sinais digitais e como começar a trabalhar com eles em nível técnico?

Minha recomendação em termos de livros didáticos é de Rick Lyons. DSP de Entendendo . Minha análise da última edição está aqui .

Eu e muitos outros do community e em outros lugares, ajudaram Rick a revisar partes do texto desde a primeira edição. ${\tt comp.dsp}$

Para auto-estudo, não conheço livro melhor.

Como um recurso on-line gratuito, recomendo o livro de Steve Smith . Pessoalmente, prefiro o estilo de Rick, mas o livro de Steve é ​​a vantagem da acessibilidade on-line (e a versão on-line é gratuita!).

Editar:

Rick me enviou um feedback que pensei em compartilhar aqui:

Para os seus colegas que têm uma cópia do meu livro DSP, ficarei feliz em enviar a eles as erratas do meu livro. Tudo o que eles precisam fazer é enviar-me um e-mail informando: (1) o número da edição e (2) o número de impressão da cópia do livro. O número de impressão pode ser encontrado na página imediatamente antes da página 'Dedicação'. Meu endereço de e-mail é: R.Lyons [at] ieee.org

Eu recomendo que seus colegas dêem uma olhada em: http://www.redcedar.com/learndsp.htm

Rick também me deu uma longa lista de referências DSP online. Há muitos para colocar aqui. Vou ver como configurar uma versão do GoogleDocs e postar novamente aqui mais tarde.

Os applets Java de Paul Falstad são uma maneira fantástica de interagir com os sistemas e aprendê-los intuitivamente. O applet Filtro Digital é uma revelação.

Confira o restante em http://www.falstad.com/mathphysics.html .

Para uma introdução mais informal, eu gosto de A Digital Signal Processing Primer de Ken Steiglitz, que é exatamente o que diz. Tive uma aula usando esse texto e gostei muito do estilo. É bem escrito e torna o material bastante interessante.

Um DSP Primer foi desenvolvido para um público amplo, incluindo:

• Alunos do DSP nos cursos de Engenharia e Ciência da Computação.
• Compositores de música de computador e aqueles que trabalham com som digital.
• WWW e desenvolvedores da Internet que trabalham com multimídia.
• Leitores em geral interessados ​​em ciência que desejam uma introdução ao DSP.

Recursos:

• Oferece uma abordagem passo a passo simples e organizada ao DSP para usuários iniciantes, especialmente iniciantes em música para computador.
• Projetado para fornecer um conhecimento prático e entendimento dos métodos do domínio da frequência, incluindo FFT e filtragem digital.
• Contém perguntas instigantes e experimentos sugeridos que ajudam o leitor a entender e aplicar a teoria e as técnicas de DSP.

Os três abaixo são os livros de texto mais indicados sobre esse assunto.

1. Processamento de Sinais em Tempo Discreto , Série de Processamento de Sinais Prentice-Hall de Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, John R. Buck.

2. Processamento Digital de Sinais: Princípios, Algoritmos e Aplicações , Prentice Hall John G. Proakis, Dimitris K Manolakis

3. Sinais e Sistemas , Prentice Hall Alan V. Oppenheim, Alan S. Willsky, com S. Hamid

Se você precisar escolher uma delas, escolha - Série de Processamento de Sinais Prentice-Hall para Processamento de Sinais em Tempo Discreto de Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer, John R. Buck . Obviamente, conforme listado na resposta de Hossein, Sanjit Mitra pode ser fácil para iniciantes.

Outros livros com suas forças individuais:

• Processamento digital de sinais , Wiley & Sons por M. Bellanger. Introdução agradável aos filtros, muito barato usado.
• Fundação em comunicações digitais , Cambridge University Press, por Amos Lapidoth. * Uma introdução realmente suave e limpa para sinalizar a teoria. Disponível gratuitamente online .
• Uma teoria estatística da recepção de rádio móvel , The Bell System Technical Journal (BSTJ), julho-agosto de 1968. Você já se perguntou como modelar canais aleatórios e o que eles fazem com os sinais? Excelente artigo clássico, disponível online .

Para estudos teóricos, Oppenheim é o deus, mas se você for usá-lo na prática, o Mitra é um dos melhores:

Processamento Digital de Sinais: Uma Abordagem Baseada em Computador, Sanjit K. Mitra

Você pode visitar o MIT OpenCourseWare . Um conjunto de 20 palestras em vídeo do professor Alan V. Oppenheim.

Além dos livros já mencionados, se você estiver focado no desenvolvimento de algoritmos, o Processamento de Sinais Digitais da Proakis usando o MATLAB é um excelente recurso para iniciantes. A série de receitas numéricas também é um excelente recurso sobre como implementar alguns algoritmos principais de DSP (decomposição espectral, convoluções, interpolação e extrapolação etc.) em situações práticas.

Para mim, Oppenheim dá um tratamento teórico muito mais rigoroso ao assunto em comparação com a Proakis. A Proakis, eu sempre senti, fornece um pouco mais de aplicabilidade aos cenários do mundo real.

Achei esse applet muito útil ao entender a natureza da convolução no tempo. A alegria da convolução. Permite "desenhar" seus sinais de tempo e envolvê-los para que você tenha uma ideia do que está acontecendo no domínio do tempo.

Eu acrescentaria à lista o livro "Filtros Digitais", de Richard Hamming. Um clássico curto, ao invés de um tomo pesado.

O neófito do DSP que alguma maturidade matemática pode querer começar com

• Martin Vetterli, Jelena Kovačević, Vivek Goyal, Fundações de processamento de sinais , 2014.

disponível gratuitamente on-line. Os autores também disponibilizaram gratuitamente seus dois outros livros on-line:

• Jelena Kovačević, Vivek Goyal, Martin Vetterli, Processamento de sinais de Fourier e Wavelet , 2013.

• Martin Vetterli, Jelena Kovačević, codificação de wavelets e sub-bandas , 2007.

Do prefácio de Fundamentos do processamento de sinais:

Este livro aborda os fundamentos para uma compreensão aprofundada do processamento moderno de sinais. Ele contém material que muitos leitores podem ter visto antes, espalhados por várias fontes, mas sem as interpretações do espaço de Hilbert, que são essenciais no processamento de sinais. Nosso objetivo é ensinar o processamento de sinais com geometriaisto é, estender insights geométricos euclidianos a sinais abstratos; usamos a geometria espacial de Hilbert para fazer isso. Com essa abordagem, conceitos fundamentais - como propriedades de bases, representações de Fourier, amostragem, interpolação, aproximação e compactação - são frequentemente unificados em dimensões finitas, tempo discreto e tempo contínuo, facilitando a identificação das poucas diferenças essenciais. . A unificação dos resultados geometricamente ajuda a generalizar além das idéias do domínio Fourier, levando o entendimento mais longe e mais rápido.

https://www.amazon.com/dp/B01MS8W9XI

Este livro passará por diferentes projetos que ensinarão o leitor a escrever software: para melhorar seu canto, sintetizar diferentes sons de guitarra, mudar as ondas cerebrais humanas, quebrar vidros, ajudar as pessoas a relaxar e aprender sobre muitas ferramentas diferentes de engenharia de som e DSP: DFT, FFT, filtro passa-alto, filtro passa-baixo, frequência fundamental, algoritmo forte de Karplus. Neste livro, eles aprenderão sobre: ​​tons isocrônicos, batidas binaurais e batidas monoaurais e como codificá-las. Então eles poderão criar suas próprias batidas. Eles aprenderão sobre ondas sonoras e muito mais. Existem muito poucos livros / sites que mostram às pessoas como codificar ferramentas DSP. Há muita coisa que mostra a teoria, mas não muitas que mostram a aplicação, por isso acho que este livro seria muito útil para estudantes do ensino médio, universitários e funcionários de nível intermediário.

Algumas pessoas gostam de se concentrar no DSP como um assunto em si. Eu gosto de pensar que o aprendizado é mais uma espiral do que uma progressão linear. Eu sugeriria que você buscasse um aplicativo que lhe interessasse, que usasse processamento de sinal e que existem muitos e crescentes. A maioria dos avanços importantes no DSP foi encontrada por pessoas que resolviam seus próprios problemas. Todos os livros sugeridos acima são muito bons. Um problema interessante com uma solução simples geralmente é mais atraente para o aluno em uma página de provas, a menos que você goste de uma página e que também funcione.

Os cursos on-line são ótimos recursos para o auto-estudo do processamento de sinais.

Existem muitos no Coursera :

1. Processamento de sinal digital .
2. Processamento de sinal de áudio para aplicativos de música .
3. Fundamentos de imagem digital e processamento de vídeo .

Existem boas opções em edX :

1. Processamento discreto de sinais de tempo .
2. Sinais e Sistemas, Parte 1 .
3. Sinais e sistemas, parte 2 .
4. Sinais e sistemas de tempo discreto, parte 1: domínio de tempo .
5. Sinais e sistemas de tempo discreto, parte 2: domínio de frequência .

Aproveite o passeio!

Aqui você encontra uma lista de ótimos livros de DSP sugeridos por especialistas importantes, como o professor Alan Oppenheim, do MIT.