DSP控製器原理與應用 9787111322870 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

張東亮 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 控製器
• 原理
• 應用
• 嵌入式係統
• 通信
• 控製工程
• 電子工程
• 高等教育
• 教材

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111322870

商品編碼：29668612692

包裝：平裝

齣版時間：2011-01-01

基本信息

書名:DSP控製器原理與應用

定價：35.00元

售價：23.8元,便宜11.2元,摺扣68

作者:張東亮

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2011-01-01

ISBN：9787111322870

字數：

頁碼：261

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.241kg

編輯推薦

《21世紀高等院校電氣信息類係列教材：DSP控製器原理與應用》分彆介紹DSP技術的概況，DSP控製器總體結構，中央處理器與指令係統，軟件開發與C語言編程，片內外設的結構、原理與使用方法，並給齣應用係統設計實例。
　　《21世紀高等院校電氣信息類係列教材：DSP控製器原理與應用》深入淺齣，實例豐富，突齣實用，可作為高等院校自動化、電氣、電子、計算機、機械電子等專業本科生與研究生的教材，也可以供微機應用、測控係統、智能儀器儀錶、嵌入式係統等領域的工程技術人員參考。

內容提要

《DSP控製器原理與應用》以IT公司TMS320C28x：DSP控製器的TMS320F2812為例，介紹瞭DSP控製器的結構原理、軟硬件設計開發和應用。主要內容包括DSP技術概況、DSP結構原理、指令係統、軟件設計開發、片內外設、應用係統設計等。各章安排有思考題與習題，在附錄中附有術語與符號英漢對照錶。
　　 《DSP控製器原理與應用》可以作為高等院校相關專業高年級本科生、研究生DSP課程的教材，還可以供從事自動控製、儀器儀錶、電氣自動化、計算機、電子機械等領域的工程技術人員參考使用。

目錄

作者介紹

文摘

序言

數字信號處理（DSP）的基石與革新：深入解析核心原理與前沿應用 內容梗概： 本書旨在為讀者構建一套紮實而全麵的數字信號處理（DSP）理論知識體係，並在此基礎上，引導讀者探索DSP技術在當今多元化科技領域中的廣泛應用。我們將從數字信號處理的最基本概念齣發，逐步深入到各種經典的算法和模型，並通過詳實的技術解析，揭示DSP技術如何驅動著從通信、音頻、圖像處理到自動化控製等眾多關鍵技術的發展。本書不僅注重理論的深度，更強調實踐的指導性，力求讓讀者在理解核心原理的同時，能夠掌握將其轉化為實際工程解決方案的能力。 第一章：數字信號處理基礎——從模擬到數字的飛躍 本章將帶領讀者踏上數字信號處理的奇妙旅程，首先從理解“信號”的本質開始，區分模擬信號和數字信號的根本差異。我們將詳細闡述模擬信號轉換為數字信號的關鍵步驟——采樣、量化和編碼，並深入探討采樣定理（Nyquist-Shannon采樣定理）的重要性及其在避免混疊失真中的作用。在此基礎上，我們將介紹離散時間信號的基本錶示方法，包括單位衝激序列、單位階躍序列等，並探討其在信號錶示和係統建模中的基礎地位。 第二章：離散時間係統——信號變換的理論框架 本章將聚焦於離散時間係統的基本概念和數學描述。我們將引入綫性時不變（LTI）係統的核心概念，並詳細介紹其最根本的錶示方式——捲積。讀者將學習如何通過單位脈衝響應來完全刻畫一個LTI係統，並掌握使用捲積計算係統輸齣的方法。此外，本章還將探討係統的分類，如因果係統、穩定係統、遞歸係統（IIR）和非遞歸係統（FIR）等，理解這些分類對係統設計和性能評估的意義。 第三章：Z變換——時域到頻域的橋梁 Z變換是分析離散時間係統和信號的強大數學工具。本章將係統地介紹Z變換的定義、性質及其反變換。我們將深入講解Z變換如何將復雜的時域運算轉化為代數運算，從而簡化係統分析。重點將放在Z變換在係統穩定性分析、係統函數錶示以及頻率響應提取中的應用。通過大量的例證，讀者將理解Z變換如何為進一步的頻域分析奠定基礎。 第四章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）——信號的頻率成分解析 本章將深入探討離散傅裏葉變換（DFT），這是理解信號頻率特性的關鍵。我們將解釋DFT如何將一個有限長度的離散時間序列分解為其不同頻率分量的組閤。在此基礎上，我們將隆重介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法。FFT作為DFT的高效實現，是現代數字信號處理不可或缺的工具。我們將詳細解析FFT的原理，包括蝶形運算和分治策略，並闡述其在計算效率上的巨大優勢。本章還將討論DFT/FFT在頻譜分析、濾波器設計和係統識彆中的應用。 第五章：數字濾波器設計——塑造信號的頻率響應 數字濾波器是DSP中最基本也是最重要的組成部分之一，其核心功能是選擇性地通過或衰減信號的特定頻率分量。本章將全麵介紹數字濾波器的設計原理和方法。我們將區分兩種主要的濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。 IIR濾波器： 重點將放在IIR濾波器的設計，包括巴特沃斯、切比雪夫和橢圓濾波器的設計方法，以及如何利用雙綫性變換等方法將模擬濾波器原型轉換為數字濾波器。我們將討論IIR濾波器在實現相同性能時所需階數較低的優點，以及其潛在的相位非綫性問題。 FIR濾波器： 接著，我們將深入研究FIR濾波器。我們將詳細介紹窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、漢明窗、布萊剋曼窗等）的設計原理，以及如何根據期望的頻率響應選擇閤適的窗函數。此外，還將介紹更先進的Parks-McClellan算法（也稱為最優等紋波濾波器設計），用於設計具有最小最大紋波的FIR濾波器。本章將強調FIR濾波器在具有綫性相位響應方麵的優勢，這對於一些對相位失真敏感的應用至關重要。 第六章：譜分析技術——深入探索信號的頻率特性 除瞭基本的DFT/FFT，本章將拓展至更高級的譜分析技術，以更精細和準確地揭示信號的頻率信息。我們將介紹非參數譜估計方法，如周期圖法及其改進版本（如Welch法），討論這些方法在處理噪聲信號和提高譜估計分辨率上的優勢。 第七章：自適應濾波技術——實時變化的信號處理 在許多實際應用中，信號的統計特性會隨時間變化，此時就需要自適應濾波技術。本章將介紹自適應濾波器的基本概念和核心原理。我們將重點講解最常用的自適應算法——最小均方（LMS）算法及其變種（如歸一化LMS）。讀者將理解自適應濾波器如何通過不斷調整自身參數來最小化誤差信號，從而實現對變化的信號進行有效處理。本章還將探討自適應濾波在噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等領域的經典應用。 第八章：多速率信號處理——信號處理效率的提升 多速率信號處理研究在不同采樣率下對信號進行處理的技術，是提高DSP係統效率的關鍵。本章將介紹信號的抽取（Decimation）和插值（Interpolation）操作，以及它們在信號帶寬壓縮、數據率匹配等方麵的作用。我們將深入探討這些操作背後的數學原理，以及如何設計高效的多速率濾波器組，以避免失真並優化計算復雜度。 第九章：DSP應用領域——從理論到現實的飛躍 本章將匯聚前述理論知識，深入探討DSP技術在各個關鍵應用領域的實際落地。我們將精心選取具有代錶性的領域，並結閤實際案例進行解析： 通信係統： 重點解析DSP在調製解調、信道編碼、均衡、多載波通信（OFDM）等中的作用。我們將展示DSP如何實現高速、可靠的無綫和有綫通信。 音頻與語音處理： 探討DSP在音頻編碼/解碼（如MP3, AAC）、降噪、語音識彆、語音閤成、音頻效果處理（如混響、均衡）等方麵的應用。 圖像與視頻處理： 闡述DSP在圖像壓縮（如JPEG）、圖像增強、邊緣檢測、運動估計、視頻編碼/解碼（如H.264, H.265）等中的關鍵作用。 控製係統： 分析DSP在電機控製、伺服係統、工業自動化、機器人技術等領域中的應用，如何實現精確、高效的閉環控製。 生物醫學信號處理： 介紹DSP在心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物信號的濾波、特徵提取和模式識彆中的應用。 第十章：DSP處理器與開發實踐 為瞭將DSP理論轉化為實際産品，瞭解DSP處理器及其開發流程至關重要。本章將介紹主流DSP處理器的架構特點，包括指令集、流水綫、存儲器訪問等。我們將討論DSP軟件開發的基本流程，包括算法的實現、代碼優化、硬件平颱的選擇和調試。同時，還將簡要介紹嵌入式DSP係統的開發挑戰和常用的開發工具。 結論： 本書力求為讀者提供一個係統、深入且實用的數字信號處理知識體係。通過對核心原理的細緻解析和對前沿應用的廣泛探討，讀者將能夠深刻理解DSP技術在現代科技進步中的核心地位，並掌握將其應用於解決實際工程問題的能力。無論是初學者還是有一定基礎的工程師，都能從本書中獲得啓發和提升，為在DSP領域的深入研究和創新實踐奠定堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本關於數字信號處理（DSP）控製器的書，從我這個初學者角度來看，真是給我打開瞭一扇新世界的大門。我之前對DSP的概念總是模模糊糊，覺得它離我很遠，但這本書的敘述方式非常貼閤實際應用。它沒有一開始就拋齣那些晦澀難懂的數學公式，而是先用瞭很多通俗易懂的例子，解釋瞭為什麼我們需要DSP，它在現代工業控製中扮演瞭怎樣的角色。比如，書中對電機控製中的實時性要求和DSP如何通過快速傅裏葉變換（FFT）等算法實現精確速度和位置控製的講解，讓我印象深刻。作者似乎非常理解讀者的睏惑點，總能在關鍵時刻給齣清晰的脈絡梳理。特彆是關於如何選擇閤適的DSP芯片以及其硬件架構的介紹，講解得深入淺齣，讓我對如何將理論知識轉化為實際的硬件設計有瞭一個初步的認識。這本書的結構安排非常閤理，從基礎理論到具體應用案例的過渡非常自然流暢，沒有那種生硬的跳躍感，讀起來很有代入感，感覺就像是有一位經驗豐富的工程師在手把手地教我入門。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖錶質量簡直是教科書級彆的典範。我一直覺得，技術書籍如果圖示不夠清晰，會極大影響理解效率，但這本書在這方麵做得非常齣色。例如，在講解IIR/FIR濾波器設計時，那些關於頻率響應和相位的矢量圖，配上清晰的數學推導，讓抽象的濾波器特性變得直觀易懂。而且，書中對於不同控製算法（比如PID控製的改進型和自整定方法）在DSP平颱上實現的僞代碼示例，雖然沒有給齣完整的C語言代碼，但其邏輯流程清晰到幾乎可以直接映射到我正在調試的項目中。我個人對書中關於數據采集和ADC/DAC接口的時序控製章節非常滿意，它詳盡地描述瞭如何利用中斷和DMA（直接內存存取）來解放CPU資源，保證信號處理的連續性。這種對軟硬件協同工作細節的關注，體現瞭作者深厚的工程經驗。

評分☆☆☆☆☆

從一個教學研究的角度來看，這本書的理論深度和廣度都達到瞭很高的水準。它不僅涵蓋瞭DSP在傳統控製領域的基礎應用，還對一些前沿的研究方嚮有所涉獵，比如多核DSP架構的並行計算策略以及低功耗DSP在物聯網（IoT）邊緣計算中的潛力。作者在論述中保持瞭一種嚴謹的學術態度，參考文獻引用規範，且對不同方法的優劣進行瞭客觀的比較分析，這對於需要撰寫技術報告或進行更深層次研究的讀者來說，是極大的助力。我尤其欣賞它對數學模型的物理意義的解釋，避免瞭將公式當作“黑箱”來介紹。比如，在講解Z變換在離散係統分析中的應用時，它清晰地闡述瞭如何通過Z域的極點和零點位置來判斷係統的穩定性和動態響應特性。這本書可以作為一本優秀的參考手冊，供有誌於從事高級控製係統研發的人員長期參考和查閱。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我原本以為一本關於DSP控製的書會充斥著枯燥的數學推導，閱讀體驗可能會很差。然而，這本書的敘事方式很巧妙地將復雜的理論融入到實際的工業場景中。它通過一係列連貫的案例，比如工業變頻器中的磁場定嚮控製（FOC）或者高性能伺服係統的電流環、速度環設計，來串聯起各種DSP技巧。這種“以終為始”的教學方法，讓我能夠迅速理解某個算法或某個硬件模塊存在的必要性。讓我覺得特彆實用的是，書中對DSP工具鏈的使用介紹，包括交叉編譯、硬件在環（HIL）仿真環境的搭建和調試技巧。這些都是學校裏教科書很少會涉及的“工程實踐的痛點”。這本書成功地填補瞭學術理論與工程落地之間的鴻溝，讓讀者在學習算法的同時，也掌握瞭如何讓這些算法在真實的、苛刻的環境中穩定運行的秘訣。

評分☆☆☆☆☆

我是一名資深的嵌入式係統工程師，平時工作接觸的主要是傳統的微控製器（MCU），對於更偏嚮高性能計算和實時反饋的DSP領域一直心存敬畏。這本書的價值在於它提供瞭一個非常紮實的橋梁，連接瞭我們熟悉的通用編程思維和DSP特有的並行處理架構。我特彆欣賞其中關於各種指令集（如MAC單元的優化使用）和流水綫操作的深入剖析。這些內容不是泛泛而談，而是直接關聯到程序執行效率和係統穩定性的核心要素。書中對固定點運算和浮點運算在精度與速度上的權衡分析，也極具參考價值，這在設計高精度傳感器信號調理模塊時至關重要。此外，作者對於實時操作係統（RTOS）在DSP環境下的調度策略的討論，也為我優化現有係統的任務優先級管理提供瞭新的思路。總的來說，這本書的深度足以讓有一定基礎的工程師進階，它提供的不僅僅是“是什麼”，更是“為什麼這樣設計”和“如何做得更好”的答案。