數字信號處理器：體係結構、實現與應用——國外經典教材 電子信息 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭森楙，顔允聖，賈洪峰 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 處理器
• 體係結構
• 實現
• 應用
• 電子信息
• 通信工程
• 信號處理
• 嵌入式係統
• 國外經典教材

店鋪： 潤軒澤轅圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302109853

商品編碼：29280436293

包裝：平裝

齣版時間：2005-06-01

基本信息

書名：數字信號處理器：體係結構、實現與應用——國外經典教材 電子信息

：59.00元

作者：郭森楙,顔允聖 ,賈洪峰

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2005-06-01

ISBN：9787302109853

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.740kg

編輯推薦

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本書特色：
·介紹瞭MATLAB和Simulink在設計中的應用——用於DSP算法的設計，分析和實現；
·Code poser studio的使用——用於實驗、工程和應用中的TMS320C54x和TMS320C55x；
·強調瞭C語言、匯編語言混閤編程；
·在實際練習中采用兩步方法——首先介紹軟件工程，並指導讀者逐步設計，仿真和驗證，然後以浮點和定點格式開發程序；
·MATLAB與DSP相關工具箱應用的快速指南。

內容提要

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本書分為3個主要部分：體係結構、實現和應用，旨在幫助讀者理解DSP處理器的體係結構和編程、實時DSP係統與實際應用程序的設計，如何利用定點和浮點處理器實現DSP算法等。所介紹的處於是器包括：TMS320C2000，TMS320C54x，TMS320C55x，TMS320C62x，TMS320C64x，TMS320C3x和TMS320C67x。
本書可作為高年級相關專業本科生的教材。由於本書強調DSP實現、實驗和應用，所以也可以作為參考書，供那些希望學習DSP概念以及在工作中開發實時DSP應用的工程人員使用。
在開始學習本書之前，讀者應基本掌握信號與係統、C語言和匯編語言等知識。

目錄

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第1章 數字信號處理係統導論
1.1 數字信號處理簡介
1.2 數字信號處理係統與應用
1.2.1 數字信號處理係統
1.2.2 TMS320係列
1.2.3 數字信號處理應用
1.3 數字信號處理器體係結構
1.3.1 引言
1.3.2 中央處理單元運算
1.3.3 存儲器配置
1.3.4 外圍設備與輸入／輸齣
1.4 軟件開發
1.4.1 指令集
1.4.2 匯編程序
1.4.3 C程序
1.4.4 C語言與匯編語言的混閤編碼
1.4.5 軟件開發工具
1.5 硬件問題
1.5.1 硬件選擇
1.5.2 硬件配置
1.5.3 硬件工具
1.6 係統考慮事項
1.6.1 數字信號處理器的選擇
1.6.2 采樣與量化
1.6.3 數模轉換
1.6.4 編碼譯碼器
1.6.5 速度優化
1.7 實驗
1.7.1 使用匯編器和鏈接器.命令文件
1.7.2 創建一個項目
1.7.3 連編項目
1.7.4 調試程序
1.7.5 查看存儲器和圖形
1.7.6 使用斷點和配置器
習題
參考文獻
第2章 數字信號處理基礎
2.1 數字信號與操作
2.1.1 基本信號
2.1.2 基本運算
2.2 變換
2.2.1 定義
2.2.2 z變換的性質
2.3 數字係統
2.3.1 綫性時不變係統
2.3.2 有限長單位衝激響應濾波器
2.3.3 無限長單位衝激響應濾波器
2.4 頻率分析
2.4.1 離散時問傅裏葉變換
2.4.2 離散傅裏葉變換
2.4.3 離散傅裏葉變換的性質
2.4.4 快速傅裏葉變換
2.5 隨機信號處理
2.5.1 數字隨機信號
2.5.2 時域處理
2.6 實驗
2.6.1 簡單的無限長單位衝激響應濾波器
2.6.2 軟件開發
2.6.3 信號處理工具
2.6.4 使用Code Composer Studio
測試C程序
習題
參考文獻
第3章 實現的考慮因素
3.1 引言
3.2 數據錶示與運算
3.2.1 定點數與運算
3.2.2 浮點運算
3.2.3 定點格式與浮點格式對比
3.3 有限字長效應
3.3.1 輸入量化
3.3.2 係數量化
3.3.3 溢齣與解決方法
3.3.4 捨入與捨位
3.4 編程問題
3.4.1 尋址模式
3.4.2 流水綫概念
3.4.3 指令高速緩存
3.4.4 硬件與軟件中斷
3.5 實時實現的考慮因素
3.5.1 信號轉換器
3.5.2 流處理
3.5.3 塊處理
3.5.4 矢量處理
3.5.5 基準測試
3.6 硬件接口
3.6.1 外部存儲器接口
3.6.2 計時器和主時鍾
3.6.3 串行端口連接
3.6.4 直接存儲器存取控製器
3.6.5 並行端口連接
3.6.6 主機端口連接
3.6.7 多處理技術
3.6.8 電源調節器
3.6.9 仿真器互連標準
3.7 實驗
3.7.1 利用MATLAB的實驗
3.7.2 采用定點C的實驗
3.7.3 采用C5000 CCS的實驗
習題
參考文獻
第4章 定點數字信號處理器
4.1 引言
4.1.1 源語句格式
4.1.2 匯編命令
4.1.3 軟件開發過程
4.2 TMS320C2000
4.2.1 體係結構概述
4.2.2 中央處理器
4.2.3 程序控製
4.2.4 編程問題
4.2.5 係統問題
4.2.6 一個應用：鎖相環
4.3 TMS320C54x
4.3.1 體係結構概述
4.3.2 尋址模式
4.3.3 指令集
4.3.4 編程考慮因素
4.3.5 係統問題
4.4 TMS320C55x
4.4.1 體係結構概述
4.4.2 中央處理器
4.4.3 尋址模式
4.4.4 指令集
4.4.5 編程考慮因素
4.4.6 C程序的優化
4.4.7 係統問題
4.5 TMS320C62x與TMS32064x
4.5.1 體係結構概述
4.5.2 存儲器係統
4.5.3 外部存儲器尋址
4.5.4 指令集
4.5.5 編程考慮因素
4.5.6 係統問題
4.6 實驗
4.6.1 錶示不同的Q格式
4.6.2 係數量化
4.6.3 溢齣處理
4.6.4 縮放和飽和模式
4.6.5 捨入
4.6.6 提取保護位
4.6.7 一個乘法特例
習題
參考文獻
第5章 浮點數字信號處理器
……
第6章 有限長單位衝激響應濾波
第7章無限長單位衝激響應濾波
第8章 快速傅裏葉變換
第9章 自適應濾波
部分習題答案
附錄A MATLAB與Simul ink簡介
附錄B 附加實驗與應用
附錄C 數字信號處理器的外圍設備編程
附錄D 有用的站點

作者介紹

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郭森楙(Sen M. Kuo)，1976年於國立颱灣師範大學獲得學士學位，分彆於1983年、1985年在新墨西哥大學獲得碩士學位與博士學位。現為美國北伊利諾斯大學電氣工程係教授。1993年曾在德州儀器公司工作。作為作者齣版瞭4本專著他已經申請瞭7項美國，並發錶瞭150多篇技術

文摘

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序言

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《數字信號處理器：體係結構、實現與應用》 一本深入探索數字信號處理核心技術及其産業實踐的權威指南 數字信號處理（DSP）作為現代電子信息科學的基石，已深刻地改變瞭通信、媒體、醫療、工業自動化等諸多領域。從您口袋裏的智能手機到復雜的醫療成像設備，再到高速的通信網絡，DSP無處不在，支撐著這些技術的核心功能。理解DSP的底層原理、掌握高效的實現方法，並洞悉其廣泛的應用前景，是每一位電子信息領域從業者和研究者必備的技能。 本書《數字信號處理器：體係結構、實現與應用》正是這樣一本旨在為您提供全麵、深入理解DSP技術及其應用的經典著作。它並非僅僅羅列理論公式，而是將抽象的數字信號處理概念與實際的硬件實現、軟件開發以及前沿應用緊密結閤，為讀者構建起一個係統性的知識體係。本書的獨特之處在於，它不僅深入剖析瞭數字信號處理器（DSP）芯片的內部精妙設計，更著重於講解如何將這些強大的計算能力轉化為解決實際問題的強大工具。 體係結構：揭示DSP芯片的“大腦”與“神經網絡” 本書的第一部分將帶您深入瞭解數字信號處理器（DSP）芯片的微觀世界。您將瞭解到，DSP芯片並非通用的微處理器，而是專門為高速、高效地執行信號處理算法而設計的。這需要對其獨特的體係結構進行深入的剖析。 指令集架構（ISA）的獨特性： 不同於通用CPU，DSP的指令集針對信號處理的特點進行瞭優化，例如支持MAC（乘纍加）指令、位反轉指令等，極大地提高瞭運算效率。本書將詳細解析這些指令的含義、功能及其如何服務於DSP算法。 專用硬件加速器： DSP芯片內部往往集成瞭一係列硬件加速器，如DMA控製器、濾波器硬件、FFT硬件等。這些硬件單元能夠並行處理數據，進一步提升性能。本書將逐一介紹這些加速器的設計理念、工作原理以及如何通過軟件進行配置和調用。 內存體係結構： 高效的數據訪問是DSP性能的關鍵。本書將深入探討DSP的內存組織方式，包括多端口RAM、緩存結構、零開銷DMA等，以及它們如何支持嚮量處理和流水綫執行。 流水綫與並行處理： 為瞭實現更高的吞吐量，DSP芯片采用瞭先進的流水綫技術和多核並行處理架構。本書將解釋這些技術的原理，以及它們如何協同工作以加速計算。 特殊功能單元： 從定點運算到浮點運算，從SIMD（單指令多數據流）到VLIW（超長指令字），本書將詳細闡述DSP芯片所采用的各種計算單元和執行模式，以及它們在不同算法中的優勢。 通過對這些體係結構層麵的深入理解，讀者將能夠知曉為什麼DSP芯片在處理濾波器、FFT、捲積等算法時能展現齣遠超通用CPU的性能，並為後續的學習打下堅實的基礎。 實現：將理論轉化為可執行的代碼 理解瞭DSP芯片的硬件特性後，本書將引導讀者學習如何有效地將數字信號處理算法轉化為能夠在DSP平颱上運行的實際代碼。這一過程涉及到軟件設計、算法優化以及與硬件的交互。 DSP軟件開發環境： 書中將詳細介紹主流DSP廠商提供的開發工具鏈，包括編譯器、匯編器、調試器、仿真器以及集成開發環境（IDE）。您將學習如何設置項目、編譯代碼、進行硬件調試，以及利用仿真器進行算法驗證。 C/C++在DSP中的應用： 盡管DSP擁有特有的指令集，但C/C++仍然是主要的開發語言。本書將重點講解如何在C/C++中編寫高效的DSP代碼，包括如何使用特定於DSP的庫函數、如何進行數據類型選擇以優化性能（如定點數運算）、以及如何通過編譯器指令進行代碼優化。 匯編語言的妙用： 在追求極緻性能的關鍵算法部分，匯編語言往往是不可或缺的。本書將介紹DSP匯編語言的基礎知識，以及如何將其與C/C++代碼混閤編程，以實現對硬件的精細控製和性能的進一步挖掘。 算法的DSP實現： 書中將通過大量實例，講解如何將經典的DSP算法（如FIR濾波器、IIR濾波器、FFT、相關、捲積、自適應濾波器等）有效地映射到DSP硬件上。這包括對算法的數學分析、數據錶示、存儲優化、以及如何利用DSP的專用指令和硬件加速器來加速計算。 實時操作係統（RTOS）在DSP中的應用： 對於許多實時信號處理應用，如通信基帶處理、雷達信號處理等，實時操作係統是必不可少的。本書將介紹RTOS的基本概念，以及如何在DSP平颱上使用RTOS進行任務調度、資源管理、中斷處理等，以滿足嚴格的實時性要求。 性能分析與優化： 如何衡量DSP程序的性能？如何找齣性能瓶頸？本書將教授各種性能分析工具和技巧，以及針對性的優化策略，包括算法層麵的優化、代碼層麵的優化、以及硬件利用層麵的優化，幫助讀者編寫齣高效、可靠的DSP程序。 通過這一部分的學習，讀者將能夠從理論走嚮實踐，將抽象的DSP算法轉化為可以在真實硬件上運行的高效程序。 應用：DSP技術如何改變世界 理論和實現的基礎之上，本書的第三部分將聚焦於DSP技術在各個領域的廣泛而深刻的應用。通過對這些實際案例的分析，讀者將能夠深刻理解DSP的價值，並激發自身的創新靈感。 通信係統： 從傳統的手機通信（GSM, CDMA, LTE）到新興的5G技術，DSP在基帶信號處理、調製解調、信道編碼、均衡等核心環節發揮著不可替代的作用。本書將深入探討DSP在這些通信標準中的具體應用。 音頻與語音處理： MP3、AAC等音頻編碼格式，迴聲消除、噪聲抑製、語音識彆、語音閤成等技術，都嚴重依賴於DSP。您將瞭解DSP如何在音頻編解碼器、聲卡、智能音箱、語音助手等設備中實現這些功能。 圖像與視頻處理： 數字相機、攝像機、視頻編解碼器（H.264, HEVC）、圖像增強、目標檢測等應用，DSP是實現高性能實時圖像處理的關鍵。本書將剖析DSP在JPEG壓縮、視頻編碼、計算機視覺等領域的應用。 醫療電子： 心電圖（ECG）信號分析、超聲波成像、核磁共振（MRI）成像、助聽器等醫療設備，都廣泛采用瞭DSP技術來采集、處理和分析生物信號。 工業自動化與控製： 電機控製、傳感器數據采集與處理、故障診斷、機器人導航等工業應用，DSP的高速計算能力為實現精確的控製和智能的決策提供瞭支持。 雷達與聲納係統： 這些復雜的探測係統依賴於DSP進行信號的發射、接收、濾波、目標檢測、跟蹤等關鍵處理。 汽車電子： 汽車導航、高級駕駛輔助係統（ADAS）、車載娛樂係統等，都離不開DSP提供的強大信號處理能力。 在每個應用領域，本書都將不僅僅是列舉應用名稱，而是會結閤具體的算法原理和DSP的實現特點，來解釋DSP是如何解決這些應用中的核心技術挑戰的。例如，在講解通信係統時，會深入到OFDM信號的IFFT/FFT過程，以及如何通過DSP實現高速率的數據傳輸。在講解圖像處理時，會分析DWT（離散小波變換）在JPEG2000中的作用，以及如何利用DSP的並行處理能力來加速。 本書的價值與特色 理論與實踐的完美結閤： 本書不偏重於純粹的理論推導，也不止步於簡單的代碼演示，而是將理論知識、硬件體係結構、軟件實現以及實際應用有機地結閤起來，為讀者提供瞭一個完整的學習閉環。 體係完整，由淺入深： 從DSP芯片的基本概念講起，逐步深入到復雜的體係結構、高效的實現技巧，最後落腳到廣泛的應用領域，邏輯清晰，循序漸進，適閤不同階段的讀者。 緊跟行業前沿： 本書所涵蓋的內容，不僅是DSP技術的經典理論，也反映瞭當前DSP在各個領域應用的最新動態和發展趨勢。 豐富的示例與案例： 書中包含大量的代碼示例、僞代碼以及具體的應用案例分析，幫助讀者將抽象的概念轉化為具體的工程實踐。 麵嚮未來： 隨著人工智能、物聯網、5G通信等技術的發展，對高性能、低功耗的信號處理能力的需求將更加迫切。本書將為讀者打下堅實的DSP基礎，使他們能夠更好地迎接未來的技術挑戰。 無論是作為高等院校電子信息、通信工程、計算機科學等專業的教材，還是作為行業內工程師進行技能提升和知識拓展的參考書，本書都將是您不可或缺的寶貴資源。通過深入研讀本書，您將能夠掌握數字信號處理的精髓，理解DSP芯片的工作原理，精通DSP軟件開發的技巧，並最終能夠駕馭DSP技術，在日新月異的電子信息領域創造價值。

評分☆☆☆☆☆

老實說，一開始我拿到這本書的時候，對“國外經典教材”這個標簽並沒有太在意，隻是覺得內容可能比較係統。但讀瞭幾章之後，我纔真正體會到它的“經典”之處。這本書最大的亮點在於，它能夠將一個非常復雜的技術領域，梳理得井井有條，而且邏輯嚴密。我尤其喜歡它在講解“實現”這一部分時的思路，它並沒有直接給齣“怎麼做”，而是先讓你理解“為什麼這麼做”。比如，在介紹某個優化技巧時，它會先分析當前存在的性能瓶頸，然後引齣這個技巧是如何解決問題的，並且會給齣相應的性能提升數據作為佐證。這種嚴謹的論證方式，讓我對DSP的理解更加深刻。而且，書中還穿插瞭一些曆史背景的介紹，讓我瞭解到DSP技術是如何一步步發展到今天的，這對我來說是一種非常新穎的學習體驗。總的來說，這本書的專業性毋庸置疑，但更重要的是，它能夠激發我對DSP領域的探索欲，讓我願意花更多的時間去深入研究。

評分☆☆☆☆☆

這套書簡直是我的電子信息學習之路上的“救命稻草”！當初拿到的時候，純粹是因為“國外經典教材”這幾個字，想著肯定夠硬核。結果打開一看，嚯，直接給我來瞭個“下馬威”，密密麻麻的公式和圖錶，瞬間有點懵。但抱著“來都來瞭”的心態，硬著頭皮啃瞭下去。不得不說，雖然過程有些痛苦，但每當你攻剋一個難點，那種豁然開朗的感覺，簡直比吃糖還甜！特彆是對於我這種理論基礎相對薄弱的讀者，它就像一個循序漸進的嚮導，從最基礎的概念講起，層層深入，讓你不得不佩服作者的功力。而且，書中的例子都非常貼閤實際，不是那種脫離實際的“紙上談兵”，這對於理解抽象的理論非常有幫助。比如，在講解某個算法的時候，書中會給齣具體的應用場景，讓你知道這個算法到底有什麼用，而不是僅僅停留在數學公式層麵。雖然價格不菲，但考慮到它帶給我的知識提升，我覺得物超所值。現在迴頭看，當初的“頭疼”都變成瞭寶貴的學習經曆。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習一門技術，最重要的是理解它的“靈魂”。而這本《數字信號處理器：體係結構、實現與應用》恰恰給我帶來瞭這種“靈魂”層麵的感悟。書中對於“體係結構”的講解，不是簡單地介紹各種寄存器和指令集，而是深入挖掘瞭這些設計背後的思想和權衡。作者通過對比不同的DSP架構，巧妙地闡述瞭在效率、功耗、成本等因素之間如何做齣取捨，這讓我對現代處理器設計有瞭更宏觀的理解。在“實現”的部分，書中不僅提供瞭理論上的指導，更重要的是，它強調瞭工程實踐的重要性。我看到很多章節都提到瞭軟件和硬件的協同設計，以及如何優化代碼以充分發揮DSP的性能，這對於我們這些未來要從事實際工程開發的學生來說，是非常寶貴的經驗。而且，作者在講解過程中，會時不時地引用一些經典的研究成果和業界實踐，這使得這本書更具參考價值，也讓我看到瞭DSP領域不斷發展的脈絡。

評分☆☆☆☆☆

我拿到這本《數字信號處理器：體係結構、實現與應用》時，其實是帶著一種“試試看”的心態。我之前對DSP這塊的瞭解不多，總覺得它很高深，跟自己離得比較遠。然而，這本書的敘述方式真的顛覆瞭我的認知。它沒有一開始就拋齣一堆我完全看不懂的術語，而是先從數字信號處理的基本原理入手，用非常通俗易懂的語言解釋瞭信號是什麼，數字信號又是怎麼來的，以及為什麼要用DSP來處理它們。作者的邏輯非常清晰，仿佛在跟你娓娓道來一個故事。更讓我驚喜的是，書中對於“體係結構”部分的講解，不像我想象中那麼枯燥。它通過大量的圖示和類比，把復雜的硬件結構拆解得非常直觀，讓我能夠理解到不同DSP芯片在設計上的考量和優劣。我尤其喜歡其中關於“實現”的部分，它詳細介紹瞭如何將算法轉化為實際的DSP代碼，並給齣瞭很多代碼示例，雖然我還沒有完全上手去敲，但光是看懂那些思路，就已經覺得受益匪淺。這本書給我最大的感受就是，原來DSP並沒有那麼遙不可及，而且它真的滲透在我們生活的方方麵麵。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在讀的電子信息專業研究生，我對數字信號處理器這個領域一直抱有濃厚的興趣，也接觸過不少相關的書籍。而這本《數字信號處理器：體係結構、實現與應用》給我的感覺是，它更像是一本“百科全書”式的參考書，而不是一本純粹的教科書。它的內容非常全麵，涵蓋瞭DSP的方方麵麵，從最底層的體係結構到上層的具體應用，幾乎無所不包。這對於想要係統性地瞭解DSP領域的學生來說，無疑是一筆寶貴的財富。我特彆欣賞書中對於“應用”部分的闡述，它沒有簡單地羅列一些概念，而是深入剖析瞭DSP在通信、音頻、圖像處理等領域的具體應用案例，並且詳細解釋瞭在這些應用中，DSP的哪些特性起到瞭關鍵作用。這種“知其然，更知其所以然”的講解方式，讓我對DSP的應用潛力有瞭更深刻的認識。雖然這本書的篇幅較大，內容也比較深入，但對於有一定基礎的讀者來說，它絕對是一本值得反復研讀的經典之作，能夠幫助你建立起一個完整的DSP知識體係。