DSP原理与实训指导/新世纪高职高专应用电子技术专业系列规划教材 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

新世纪高职高专教材编审委员会，喻宗泉 编

图书标签:

• DSP
• 数字信号处理
• 实训
• 应用电子技术
• 高职高专
• 教材
• 信号处理
• 滤波
• 傅里叶变换
• 通信原理

出版社： 大连理工大学出版社

ISBN：9787561142073

版次：1

商品编码：11470028

包装：平装

丛书名： 新世纪高职高专应用电子技术专业系列规划教材

开本：16开

出版时间：2008-10-01

用纸：胶版纸

页数：214

正文语种：中文

内容简介

　　《DSP原理与实训指导/新世纪高职高专应用电子技术专业系列规划教材》重点讨论DSP技术的基本原理与应用，全书共分6章：数字信号处理（DSP）基拙知识；数字信号处理的基本算法；数字滤波器的原理与设计；TMS320系列DSP芯片；DSP系统；DSP实训。其中，DSP实训在书中有较大的篇幅，目的在于通过职业技能实训使读者学会DSP的使用方法。

目录

第1章 数字信号处理（DSP）基础知识
1.1 信号
1.1.1 信息、消息和信号
1.1.2 信号的种类
1.1.3 连续时间信号和离散时间信号
1.2 信号的检测与处理
1.2.1 信号的检测
1.2.2 信号的处理
1.2.3 信号的频谱
1.3 系统
1.3.1 系统框图与分类
1.3.2 线性系统与非线性系统
1.3.3 时不变系统与时变系统
1.4 DSP系统
1.4.1 DSP系统的硬件结构
1.4.2 DSP系统的性能
1.5 DSP芯片
1.5.1 DSP芯片的型号
1.5.2 I）SP芯片的发展
1.5.3 DSP芯片的主要性能指标
1.6 ，小结
思考题

第2章 数字信号处理的基本算法
2.1 数字信号处理的一般程序
2.2 傅立叶变换的四种形式
2.2.1 连续时间信号与连续频率信号间的傅立叶变换
2.2.2 连续时间信号与离散频率信号间的傅立叶变换
2.2.3 离散时间信号与连续频率信号间的傅立叶变换
2.2.4 离散时间信号与离散频率信号间的傅立叶变换
2.3 离散信号的傅立叶变换
2.3.1 离散时间信号的傅立叶变换
2.3.2 周期序列的离散傅立叶级数DFS
2.3.3 有限长序列的离散傅立叶变换DFT
2.4 离散傅立叶变换的运算特征
2.4.1 周期性
2.4.2 线性
2.4.3 奇偶对称性
2.4.4 共轭对称性
2.4.5 时移特性和频移特性
2.4.6 频域卷积特性
2.5 DSP、的快速算法——快速傅立叶变换FFT
2.5.1 FFT的种类
2.5.2 FFT、算法设计思路
2.6 基-2FFT算法
2.6.1 时域抽取法FFT
2.6.2 频域抽取法FFT
2.7 基-4FFT算法
2.8 离散傅立叶反变换快速算法
2.9 小结
思考题

第3章 数字滤波器的原理与设计
3.1 数字信号在系统中的处理
3.2 IIR数字滤波器的原理与设计
3.2.1 模拟滤波器的设计简介
3.2.2 1IR数字滤波器的设计
3.3 FIR数字滤波器的原理与设计
3.3.1 FIR数字滤波器的原理
3.3.2 FIR数字滤波器的设计
3.4 自适应滤波器
3.5 数字滤波器的MATLAB实现
3.5.1 MATLAB语言简介
3.5.2 基于MATLAB语言的滤波器设计
3.5.3 用MATLAB设计FIR滤波器
3.5.4 用MATLAB设计IIR滤波器
3.6 小结
思考题

第4章 TMS320系列DSP芯片
4.1 TMS320C2xx系列DSP
4.1.1 TMS320F206的结构特点
4.1.2 TMS320F206引脚与兼容性
4.1.3 片内资源
4.1.4 指令集
4.2 TMS320C3x系列DSP
4.2.1 TMS320C31引脚与内部结构
4.2.2 寄存器与存储器
4.2.3 引导方式
4.2.4 中断与指令集
4.3 T.MS320C5000系列DSP
4.3.1 TMS320C54x功能和结构
4.3.2 TMS320C54x的引脚说明
4.3.3 存储器
4.3.4 指令集
4.4 小结
思考题

第5章 DSP系统
5.1 DSP系统的基本组成
5.2 DSP电路的硬件结构
5.2.1 时钟与复位
5.2.2 A／D和D／A转换
5.2.3 电平转换与电源
5.2.4 串口
5.2.5 主机接口
5.3 DSP系统的软件设计
5.3.1 汇编语言设计
5.3.2 汇编开发
5.4 DSP系统的开发
5.4.1 DSP开发工具
5.4.2 DSP开发工具的使用
5.5 小结
思考题

第6章 DSP实训
6.1 基于DSP芯片的实训
6.1.1 DSP数据存取
6.1.2 DSP汇编语言程序设计
6.1.3 DSPC语言程序设计
6.2 基于DSP系统的实训
6.2.指示灯显示
6.2.2 拨码开关控制
6.2.3 定时与计数
6.3 基于DSP算法的实训
6.3.1 有限冲激响应滤波器（FIR）算法
6.3.2 无限冲激响应滤波器（IIR）算法
6.3.3 快速傅立叶变换（FFT）算法
6.4 交通灯综合控制实训
参考文献

精彩书摘

　　数字信号处理的英文全称是DigitalSignalProcessing，简称DSP。数字信号处理器的英文全称是DigitalSignalProcessor，也简称DSP，是一种数字信号处理芯片。
　　因此说到DSP，既可以理解为数字信号处理技术，也可以理解为数字信号处理器。在不发生混淆的场合，通常指数字信号处理技术而不是指数字信号处理器。在容易发生混淆的时候，常用DSP技术和DSP芯片来区别。
　　本书中说到的DSP，在不加声明的场合，指数字信号处理技术。
　　DSP研究数字信号在产生、传送、存储过程中的处理方式、处理特征、处理手段。
　　本章介绍DSP的基础知识，包括：
　　1.什么是信号；
　　2.什么是数字信号；
　　3.什么是产生、传送、存储信号的系统；
　　4.什么是产生、传送、存储数字信号的系统。
　　本章介绍的内容是本书的基础。在后面的章节中，将陆续介绍DSF’的基本算法、处理原理、DSP芯片、DSP系统及其相关的实训操作。
　　1.1.1信息、消息和信号
　　信息、消息和信号是三个相关联而又不同的概念。
　　信息是一种知识，是客观事物表现出来的数据、指令、情报等方面的知识，它与事物变化的环境密切相关。人类在征服自然、改造自然的社会活动中，物质在时间、空间的变化演绎过程中，社会在按其自身规律发展的过程中，都会产生大量的信息。
　　有些信息是有用的，有些信息是无用的。人类最基本的活动就是在谋求或改善生存环境中不间断地获取并利用信息。当代脑科学的研究进展表明：人类的大脑是在长达50万年漫长而又激烈的自然选择和生死攸关的生存竞争中进化而来的，它是高度非线性的、远离平衡的、永远开放的一种自适应系统。没有信息的获取分析、判断和利用，就没有人类大脑的进化过程。
　　……

前言/序言

深入浅出，实践先行：数字信号处理核心技术与应用解析 数字信号处理（DSP）作为现代电子信息技术的核心基石，已渗透到我们生活的方方面面，从通信、音频、视频到医疗、工业自动化，无处不见其身影。本书旨在为读者提供一个全面、深入且高度实用的DSP知识体系，聚焦于其核心原理、关键技术以及丰富的实训应用，帮助读者扎实掌握DSP的理论精髓，并能灵活运用于实际工程问题之中。 一、DSP基础理论：构建坚实的认知框架 理解DSP，首要任务是建立起坚实的理论基础。本书将从信号与系统的基本概念入手，为读者构建起认识和分析信号的通用语言。我们将详细阐述连续时间信号和离散时间信号的特性，包括周期性、奇偶性、能量与功率等。在此基础上，深入讲解线性时不变（LTI）系统的概念，这是DSP分析的核心工具。通过对卷积、差分方程、系统函数等关键概念的透彻解析，读者将能够理解LTI系统如何响应输入信号，并预测其输出行为。 信号的变换是DSP中不可或缺的分析手段。本书将重点介绍傅里叶变换（FT）、拉普拉斯变换（LT）以及Z变换（ZT）的原理、性质及其在信号分析中的作用。特别是离散傅里叶变换（DFT）及其高效实现算法——快速傅里叶变换（FFT），我们将详细讲解其数学原理，并揭示其在频谱分析中的强大能力。通过这些变换，信号可以从时域转换到频域，从而揭示隐藏在信号中的频率成分，为后续的滤波、分析等处理提供基础。 对于数字信号的采样和量化过程，本书也将进行深入的剖析。奈奎斯特采样定理将得到详细的阐述，解释为何需要以两倍于最高频率的采样率进行采样，以避免混叠失真。同时，量化误差的产生和影响也将被充分讨论，以及如何通过增加量化位数来减小量化误差，提高信号的精度。 二、DSP核心算法：掌握关键的处理工具 在建立了扎实的理论基础之后，本书将聚焦于DSP领域中最核心、最常用的算法，并辅以详实的数学推导和直观的解释，帮助读者深刻理解其工作原理。 1. 数字滤波技术： 数字滤波是DSP中最基础也是最重要的应用之一。本书将全面介绍数字滤波器的两大类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。对于IIR滤波器，我们将讲解其利用反馈的特性，以及巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）等经典逼近设计方法。对于FIR滤波器，我们将重点介绍窗函数法和频率采样法，并着重分析其线性相位特性以及在要求高稳定度和无相位失真的场合的优势。滤波器的设计参数，如通带、阻带、过渡带的宽度和衰减深度，也将被详细讨论，并指导读者如何根据实际需求选择合适的滤波器类型和设计参数。 2. 变换域处理： 除了时域处理，在变换域（尤其是频域）进行信号处理是DSP的另一大优势。本书将详细讲解FFT在频谱分析中的应用，包括如何计算信号的功率谱密度、如何识别信号中的噪声成分等。在此基础上，我们将进一步介绍诸如短时傅里叶变换（STFT）和尺度变换（Wavelet Transform）等更先进的变换技术，它们能够同时提供时间和频率（或尺度）的信息，在处理非平稳信号方面展现出独特的优势，例如语音信号的分析和图像的特征提取。 3. 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： DFT是理解频谱分析的基础，本书将深入讲解其定义、性质，并重点解析FFT的降维思想和算法实现，如蝶形运算的原理。我们将从理论上演示FFT如何大幅度降低计算复杂度，为实时DSP处理奠定基础。 4. 相关与卷积： 信号的相关和卷积是分析信号相似度和系统响应的关键。本书将深入讲解自相关、互相关函数的概念及其在信号检测、模式识别和系统辨识中的应用。卷积运算在LTI系统分析中至关重要，我们将从数学和几何上解释其含义，并演示其在滤波和系统响应计算中的作用。 5. 其他重要算法： 此外，本书还将触及一些其他重要的DSP算法，例如： 自适应滤波： 介绍其原理和应用，如噪声消除、回声消除等。 谱估计： 探讨更高级的谱估计方法，如AR模型、ARMA模型等。 数字信号的重采样： 讲解如何在不丢失信息的情况下改变信号的采样率，这在多速率信号处理中尤为重要。 三、DSP实训指导：理论与实践的完美结合 理论的学习固然重要，但将理论转化为实践能力同样关键。本书的最大特色在于其丰富的实训指导部分，旨在帮助读者将所学的DSP理论知识应用于实际工程项目，逐步培养独立解决问题的能力。 1. 软硬件环境搭建： 本书将指导读者如何搭建DSP实验环境，包括必要的软件工具（如MATLAB/Simulink、Python的NumPy/SciPy库、C/C++开发环境）和硬件平台（如DSP开发板、嵌入式系统）。对于初学者，我们将提供详细的安装和配置教程，确保实验环境的顺利搭建。 2. 经典DSP算法的编程实现： 针对前面讲解的每一个核心DSP算法，本书都将提供详细的编程实现步骤和示例代码。读者将能够亲手编写代码，实现数字滤波器的设计与仿真，进行FFT频谱分析，计算信号的相关与卷积等。我们强调代码的可读性和模块化设计，方便读者理解和修改。 3. 典型DSP应用场景实训： 音频信号处理： 降噪与滤波： 通过实例演示如何设计滤波器来去除音频信号中的噪声，如白噪声、周期性干扰等。 音效处理： 实现简单的混响、均衡器、变声等功能，让读者体验DSP在娱乐和通信领域的应用。 语音识别基础： 介绍语音信号的特征提取方法，如梅尔频率倒谱系数（MFCC），为更高级的语音识别打下基础。 通信信号处理： 调制与解调仿真： 仿真ASK、FSK、PSK等基本调制解调过程，理解数字通信系统的基本原理。 信道仿真与抗干扰： 模拟信号在不同信道中的传输，并实现简单的纠错编码，提高信号的鲁棒性。 频谱监测与分析： 利用FFT分析通信信号的频谱特性，识别信号是否存在异常。 图像与视频处理初步： 图像的滤波处理： 实现图像的平滑（如高斯滤波）、锐化（如拉普拉斯算子）等，提升图像质量。 边缘检测： 应用Sobel、Canny等算子进行图像边缘提取，为后续的图像分析提供基础。 图像的频域分析： 通过FFT分析图像的频域特征，理解图像的细节和纹理。 其他工程应用： 传感器数据滤波： 针对工业或医疗传感器采集到的噪声信号，设计合适的滤波器进行处理。 系统辨识： 利用采集到的输入输出数据，通过相关和卷积算法辨识系统的动态特性。 4. 综合性项目实训： 除了单个算法和应用的练习，本书还将设计一些综合性的项目，例如： 简易数字示波器仿真： 结合信号采集、FFT分析和屏幕显示，实现一个基础的数字示波器功能。 音乐均衡器设计： 设计多段均衡器，允许用户调整不同频段的增益，以改变音乐的音色。 环境噪声监测与分析系统： 结合麦克风、DSP处理和数据记录，实现对环境噪声的实时监测和频谱分析。 四、面向读者与学习建议 本书面向的对象广泛，包括但不限于： 高职高专电子信息类专业的学生： 为学生提供系统、深入的DSP理论知识和实践技能，助力其毕业后的职业发展。 相关专业的本科生和研究生： 作为DSP入门或进阶的参考教材，帮助其构建完整的知识体系。 从事电子、通信、自动化、仪器仪表等行业的工程技术人员： 帮助技术人员更新知识，掌握新的DSP技术，解决实际工程问题。 对DSP技术感兴趣的自学者： 提供循序渐进的学习路径和丰富的实践机会，使其能够自主掌握DSP的核心技术。 学习建议： 理论与实践并重： 在学习理论概念的同时，务必动手进行仿真和编程实践。理论是指导，实践是检验。 循序渐进： 从基础概念入手，逐步深入到复杂的算法和应用。不要急于求成，打牢基础是关键。 勤于思考与提问： 遇到不理解的地方，多思考、多查阅资料，并积极与同学、老师或同行交流。 主动探索： 在掌握本书内容的基础上，鼓励读者主动去探索更广泛的DSP应用领域和更前沿的技术。 本书力求将枯燥的数学公式转化为直观的理解，将抽象的理论转化为可操作的代码，并最终应用于解决实际问题。通过本书的学习，读者将能够真正掌握数字信号处理的核心技术，为未来的学习和工作打下坚实的基础，在日新月异的科技浪潮中，成为一名优秀的数字信号处理工程师。

评分☆☆☆☆☆

我一直对信号处理这个领域非常感兴趣，尤其是在接触了一些嵌入式系统开发之后，深感DSP在其中扮演着至关重要的角色。在寻找相关学习资料的过程中，偶然发现了这本《DSP原理与实训指导》。我得说，它完全超出了我的预期！这本书最大的亮点在于它将理论知识与实际操作完美地结合在了一起。它不像一些纯理论的书籍那样晦涩难懂，而是以一种非常友好的方式，将复杂的DSP概念分解开来，并通过大量的图示和实例进行讲解，让读者能够直观地理解。更难能可贵的是，它还提供了非常详尽的实训指导，几乎涵盖了从硬件选择、开发环境搭建到具体算法的实现和调试的全过程。我跟着书中的指导，在开发板上成功地实现了几种经典的数字滤波器，这让我非常有成就感。书中的内容非常贴合实际工程应用，让我能够清晰地看到DSP在通信、控制、音频处理等领域的实际价值。对于想要将DSP理论知识转化为实际项目开发的学生或者工程师来说，这本书绝对是一本不可多得的宝藏。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直就是为我们这些应用电子技术专业的学生量身定制的！在学习DSP的过程中，我常常感到理论知识与实际动手操作之间存在一道鸿沟，而这本书恰恰弥补了这一不足。它在原理讲解上，思路清晰，逻辑严谨，并且善于用形象的比喻来解释抽象的概念，让我不再被复杂的数学公式吓倒。我尤其喜欢它在介绍每一个核心技术后，都会立刻给出对应的实训环节。这些实训项目设计得非常贴近实际应用，而且步骤清晰，指导详细，即使是初学者也能轻松上手。我跟着书中的指导，成功地在自己的开发板上实现了好几个DSP经典算法，这让我对DSP的理解更加深刻，也更加自信。书中的内容不仅仅停留在基础理论，还触及了一些更高级的应用，比如在通信和音频处理中的应用，这让我对DSP的广阔前景有了更清晰的认识。总而言之，这本书不仅是一本教材，更是一个非常棒的实训助手，它为我打下了坚实的DSP基础，也为我未来的学习和实践指明了方向。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初入电子技术领域的学生，我曾一度被数字信号处理（DSP）这个概念吓到，觉得它离我太遥远，学习难度也太高。然而，《DSP原理与实训指导》这本书彻底改变了我的看法。它不是那种高高在上的理论堆砌，而是真正地站在应用者的角度，为大家提供了一套清晰的学习路径。书中的内容组织非常合理，从最基础的采样定理、量化原理讲起，一步步过渡到滤波器设计、变换域分析等核心内容。让我印象深刻的是，书中对于每个概念的解释都非常透彻，并且辅以大量生动的图表和通俗易懂的比喻，即使是初学者也能轻松理解。更重要的是，它在讲解理论的同时，也非常注重实操性。每个章节都配有详细的实训指导，涵盖了从硬件环境搭建到软件编程实现的各个环节。我跟着书中的步骤，成功地在开发板上实现了几个经典的DSP算法，这让我获得了巨大的成就感，也让我对DSP的学习充满了信心。这本书不仅教授了知识，更培养了我的动手能力和解决问题的能力，让我觉得DSP不再是一个冰冷的理论学科，而是能够解决实际问题的强大工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是让我醍醐灌顶！我一直对数字信号处理（DSP）这个领域充满好奇，但感觉它就像一个高深莫测的殿堂，望而却步。拿到这本书的时候，我本来也抱着试一试的心态，但没想到，它就像一位循循善诱的老师，用最直观、最易懂的方式，把我一步步引入了DSP的奇妙世界。书中的讲解，一点都不枯燥，它把复杂的数学公式和抽象的概念，通过大量的实际案例和清晰的图示，变得生动起来。我尤其喜欢它在介绍每一项核心技术时，都会先从最基础的原理讲起，然后逐步深入，并且还会立刻给出相关的实训指导。这种“理论+实践”的模式，让我能够立即动手去验证所学的知识，加深理解。比如，在讲解FFT（快速傅里叶变换）的时候，书中不仅仅给出了算法的推导，还详细指导了如何在开发板上实现，甚至还提供了代码示例，这对于我这种动手能力稍弱的初学者来说，简直是救星！而且，书中还穿插了一些DSP应用在音频处理、通信系统等领域的精彩案例，让我看到了DSP的强大魅力和广阔的应用前景，这极大地激发了我继续深入学习的动力。可以说，这本书为我打开了DSP学习的大门，让我不再畏惧，而是充满信心地想要去探索更多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，简直是解决了我在学习DSP过程中遇到的所有痛点！我之前尝试过阅读一些其他的DSP书籍，但往往因为理论性太强，公式太多，而感到头疼不已，总是难以将理论与实际应用联系起来。但这本书不同，它就像一个经验丰富的工程师，用最贴近实际需求的方式，为我们打开了DSP的大门。书中的原理讲解清晰易懂，关键概念的引入都有很好的铺垫，不会让人感到突兀。我特别欣赏它在讲解算法时，不仅仅停留于数学公式，而是深入分析了算法的实现细节和优缺点，这让我能够更好地理解为什么以及如何去选择和使用这些算法。而实训指导部分，更是让我惊喜连连。它提供的实训项目设计得非常实用，涵盖了DSP的多个重要应用方向，从基本的信号生成、滤波，到更复杂的语音信号处理、图像处理等，都有涉及。而且，书中的代码示例和硬件配置指导都非常详细，让我可以零基础上手，快速地搭建起实验平台，并完成预期的实验目标。这种“边学边练”的学习模式，极大地提升了我的学习效率和实践能力，让我真正地掌握了DSP的应用技巧。