DSP原理与实践--基于TMS320F28x系列 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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周鹏，许钢 著

图书标签:

• DSP
• 数字信号处理
• TMS320F28x
• 嵌入式系统
• 实践
• 原理
• 控制
• 算法
• 微控制器
• C语言

店铺： 博学精华图书专营店

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512414495

商品编码：29724381739

包装：平装

出版时间：2014-07-01

基本信息

书名:DSP原理与实践--基于TMS320F28x系列

：49.00元

售价：34.3元,便宜14.7元,折扣70

作者:周鹏,许钢

出版社：北京航空航天大学出版社

出版日期：2014-07-01

ISBN：9787512414495

字数：511000

页码：371

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

内容提要

周鹏、许钢编写的《DSP原理与实践--基于 TMS320F28x系列(普通高校十二五规划教材)》分为理论和实验两篇，共15章。理论篇包括～13章，在介绍DSP基本概念、特点和应用基础上，详细介绍了 TI公司TMS320C2000系列DSP的基本结构及性能，同时以TMS320F2812为例，介绍DSP的硬件结构、工作原理、软件开发环境以及应用设计等。实验篇包括4、 15章，该部分基于北京瑞泰创新科技有限责任公司推出的ICETEK—F2812 DSP教学实验箱，实验内容涵盖常规实验、算法实验以及控制应用实验等，关键代码都标注有详细的中文注释。
　　本书通俗易懂，例程丰富，注重原理与实验实践的结合。每章后附有习题以配合教学需要。
　　本书可作为高等院校电子信息工程、自动化以及测控等专业高年级本科生及研究生“DSP原理及应用 ”相关课程的教材或参考书，也可作为从事DSP的技术人员的参考书。

目录

作者介绍

文摘

序言

《数字信号处理：从理论到嵌入式实现的深度探索》 前言 数字信号处理（DSP）是现代电子工程、通信、控制、音频、视频等众多领域的核心技术。它赋予了我们分析、转换和操纵数字信号的能力，使得各种智能设备和先进系统的实现成为可能。从手机中的语音编码解码，到医疗设备中的影像处理，再到工业自动化中的精确控制，DSP技术的身影无处不在。 然而，DSP的理论知识往往抽象而深奥，理解并将其转化为实际的嵌入式系统实现，更是需要扎实的理论功底和丰富的实践经验。许多初学者在接触DSP时，常常会遇到理论知识难以落地、代码实现效率低下、算法优化困难等挑战。本书旨在填补这一空白，为广大工程技术人员、高校学生以及DSP爱好者提供一本系统、全面且贴合实际的数字信号处理学习指南。 本书并非简单罗列DSP算法公式，而是注重理论与实践的紧密结合。我们将从数字信号处理最基础的概念出发，循序渐进地深入讲解各类核心算法，并着重探讨如何在实际的嵌入式系统中高效地实现这些算法。我们将强调理解算法背后的数学原理，并在此基础上，引导读者掌握将理论转化为可执行代码的关键技巧。 第一部分：数字信号处理基础 本部分将为读者打下坚实的DSP理论基础。我们将从最根本的信号概念开始，逐步深入到数字信号处理的核心。 信号的分类与表示： 深入探讨模拟信号与数字信号的区别，理解信号在时域和频域的表示方法。我们将详细介绍采样定理，解释为何它是将模拟信号转化为数字信号的关键，以及欠采样和过采样可能带来的影响。 离散时间信号与系统： 引入离散时间信号的概念，包括单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号等基本信号。我们将深入分析线性时不变（LTI）系统的基本性质，并介绍卷积定理，它是理解LTI系统响应的核心。 傅里叶变换及其在信号分析中的应用： 傅里叶变换是DSP领域最强大的分析工具之一。我们将详细讲解离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）及其性质。重点在于理解频域分析的意义，如何通过傅里叶变换揭示信号的频率成分，以及其在频谱分析、滤波器设计等方面的广泛应用。 Z变换与系统稳定性分析： Z变换是分析离散时间系统动态特性的重要工具。我们将系统讲解Z变换的定义、性质以及逆Z变换的方法。特别地，我们将着重阐述如何利用Z变换来分析系统的因果性、稳定性，并推导系统的传递函数。 数字滤波器基础： 滤波器是DSP应用中最常见的功能模块。我们将介绍滤波器的基本概念、分类（FIR和IIR）及其设计目标（低通、高通、带通、带阻）。我们将初步探讨滤波器设计的基本思路，为后续更深入的滤波器设计打下基础。 第二部分：核心DSP算法详解 本部分将聚焦于数字信号处理中最常用、最核心的算法，并从理论层面进行深入剖析。 离散傅里叶变换（DFT）的计算： 尽管DFT在理论上非常重要，但直接计算其复杂度很高。我们将介绍快速傅里叶变换（FFT）算法，包括蝶形运算、按位倒序等关键概念。我们将详细解析FFT的两种经典算法：按时间抽样（Cooley-Tukey）和按频率抽样，并分析其计算效率的提升。 自相关与互相关分析： 相关函数是度量两个信号相似性或一个信号与其自身相似性的重要指标。我们将详细讲解自相关函数和互相关函数的定义、性质及其在信号检测、同步、模式识别等方面的应用。 卷积与滤波算法： 深入探讨直接卷积的实现方式，并分析其计算复杂度。在此基础上，我们将重点介绍基于FFT的卷积方法，以及其在实际应用中的优势。 功率谱密度（PSD）估计： PSD能够反映信号在不同频率上的功率分布。我们将介绍多种PSD估计方法，包括周期图法、改进的周期图法（Welch法）以及参数法（AR模型）等，并分析它们各自的优缺点。 滤波器设计理论： FIR滤波器设计： 详细介绍窗函数法（矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等）的设计步骤和优缺点，以及频率采样法。 IIR滤波器设计： 介绍脉冲响应不变法和双线性变换法，并结合模拟滤波器（巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的设计，推导数字IIR滤波器的系数。 自适应滤波器基础： 自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整自身参数，以达到最佳性能。我们将介绍最小均方（LMS）算法的原理，并分析其在噪声消除、均衡等方面的应用。 第三部分：嵌入式DSP系统实现 本部分将是本书的重中之重，我们将把前面介绍的DSP理论与实际的嵌入式系统相结合，重点关注如何在有限的硬件资源下高效地实现DSP算法。 嵌入式DSP处理器概述： 介绍嵌入式DSP处理器的基本架构、指令集特性，以及其与通用微处理器的区别。我们将重点介绍DSP处理器在数据处理、指令流水线、硬件乘加器（MAC）等方面的优化，这些都是实现高效DSP算法的关键。 定点与浮点运算在嵌入式DSP中的考量： 详细分析定点运算和浮点运算在嵌入式DSP中的优劣势，包括精度、速度、功耗和硬件成本。我们将指导读者如何根据具体应用场景选择合适的运算方式，以及如何进行定点化设计和溢出处理。 DSP算法的C语言实现与优化： 数据结构的选用： 如何选择合适的数据结构来存储和处理信号，以提高访问效率。 编译器优化技术： 介绍编译器提供的各种优化选项，如循环展开、函数内联、指令调度等，以及如何手动进行代码优化。 汇编语言的辅助应用： 在性能关键的代码段，如何利用汇编语言直接操作硬件，实现极致的性能提升。 算法的量化与固定点实现： 深入讲解将浮点算法转换为定点算法的详细步骤，包括动态范围分析、量化噪声分析、溢出处理策略以及必要的系数重整。 基于DSP处理器的常用算法的嵌入式实现： FFT的嵌入式实现： 讲解FFT算法在DSP处理器上的内存布局、地址生成器（AGU）的应用以及如何优化蝶形运算的实现。 滤波器（FIR/IIR）的嵌入式实现： 重点讲解如何利用DSP处理器的MAC指令和循环指令高效地计算卷积和差分方程。 相关算法的嵌入式实现： 讲解如何优化乘法和累加操作，以快速计算自相关和互相关。 嵌入式DSP系统的硬件加速特性： 介绍DSP处理器中的硬件加速单元，如DMA控制器、定时器、中断控制器等，以及如何利用它们来提升系统整体性能，例如将数据传输与计算并行执行。 DSP算法的调试与性能分析： 介绍在嵌入式环境下调试DSP算法的常用方法和工具，如仿真器、逻辑分析仪、示波器等。重点讲解如何对DSP算法进行性能分析，识别性能瓶颈，并进行针对性优化。 第四部分：实际应用案例分析 本部分将通过具体的应用案例，展示DSP理论与实践的结合。我们将选择一些具有代表性的领域，例如： 音频信号处理： 回声消除： 讲解如何利用自适应滤波器实现回声消除。 音频编码/解码： 介绍MP3、AAC等音频编码格式的基本原理，以及其在DSP中的实现。 均衡器与音效处理： 演示如何设计和实现数字均衡器，以及其他音效增强算法。 通信信号处理： 数字调制解调： 讲解ASK、FSK、PSK等基本调制解调方式的DSP实现。 码元同步与载波同步： 介绍在通信系统中实现同步的关键技术。 信道均衡： 讲解如何利用自适应滤波器补偿信道失真。 图像与视频信号处理（初步）： 图像滤波（如边缘检测、模糊）： 介绍基本的图像滤波算法及其在DSP中的实现。 FFT在图像频谱分析中的应用。 第五部分：进阶主题与未来展望 更高级的自适应滤波算法： 介绍RLS（递归最小二乘）等更优的自适应滤波算法。 多速率信号处理： 介绍抽取（Decimation）和内插（Interpolation）技术，以及其在通信系统中的应用。 小波变换简介： 介绍小波变换的基本思想及其在信号压缩、降噪等方面的潜力。 DSP在人工智能与机器学习中的应用： 探讨DSP在加速AI模型推理、特征提取等方面的重要作用。 结语 数字信号处理是一个充满活力和挑战的领域。本书从基础理论出发，贯穿核心算法，并聚焦于嵌入式系统的实现，力求为读者提供一条清晰的学习路径。我们相信，通过对本书内容的深入学习和实践，读者将能够掌握数字信号处理的核心技术，并将其成功应用于实际工程项目中，为科技的进步贡献力量。 致读者 本书的编写得到了众多技术专家的支持与帮助，在此表示衷心的感谢。我们希望本书能够成为您在DSP领域学习和实践道路上的良师益友。在学习过程中，如有任何疑问或建议，欢迎随时与我们交流。

评分☆☆☆☆☆

我特别欣赏作者在阐述理论深度和工程实用性之间找到的那个微妙平衡点。很多DSP教材要么过于偏重理论的抽象推导，让初学者望而却步；要么就是过于侧重特定平台的应用，导致理论基础薄弱。但这本书的叙述方式，就像一位经验丰富的前辈在手把手地指导你搭建一座复杂的桥梁。他不仅讲解了傅里叶变换、Z变换这些核心概念的数学原理，更重要的是，他会立刻将这些理论与实际硬件中的数据流和寄存器操作联系起来。书中穿插了大量的“陷阱与对策”这样的栏目，专门剖析我们在实际编程中容易犯的错误以及相应的优化技巧，这一点对于从纯软件背景转向嵌入式开发的工程师来说，简直是如获至宝。这种注重实战经验的传授，远比单纯的知识堆砌来得有效得多。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计得相当吸引人，那种深沉的蓝色调搭配着清晰的电路板纹理，一下子就让人感受到一种专业和严谨的气息。我抱着很高的期待翻开它，首先映入眼帘的是引人入胜的开篇导读，作者用非常平易近人的语言勾勒出了数字信号处理（DSP）在现代工程领域中的核心地位和广阔前景。他没有一上来就抛出复杂的公式，而是先从实际应用场景，比如音频处理、电机控制等领域的痛点出发，阐述了为什么我们需要DSP技术。这种“先入后出”的教学方式，极大地激发了我继续深入学习的兴趣。整本书的排版布局也十分考究，代码块和公式推导之间穿插着大量的示意图和流程图，逻辑性极强，让人在阅读时几乎不会产生“迷路”的感觉。特别是前几章对基础理论的梳理，可以说是面面俱到，为后续深入理解硬件实现打下了坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

一个显著的特点是其语言风格的严谨性中又不失人文关怀。虽然主题是硬核的技术，但作者在文字的选取上避免了过度使用晦涩难懂的行话，使得复杂的概念也能被清晰地表达出来。书中对某些关键术语的定义，都进行了精确的标注和溯源，显示了作者深厚的学术功底。更让我印象深刻的是，在讨论算法优化时，作者引用了几个历史上的经典案例，讲述了某些优化方法是如何在工程实践中被发现和完善的，这不仅仅是技术的传授，更是一种工程哲学的熏陶。阅读过程中，我感觉到的不只是一本技术手册，更像是一部结合了理论美学和工程智慧的典籍，让人在学习技能的同时，也提升了对解决问题方法的整体认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的章节组织结构具有一种近乎完美的递进感。从最基础的系统建模、离散化处理开始，逐步深入到滤波器设计，再到复杂的变换算法的实现。我记得在讲到定点数运算对精度带来的挑战时，作者用了好几个对比鲜明的实例，清晰地展示了浮点运算的优势和定点运算的资源节约之间的权衡艺术。而且，书中对每种算法的复杂度分析也做得非常透彻，这对于资源受限的实时系统设计至关重要。每次学完一个核心模块，我都能清晰地感觉到自己的知识体系在向上搭建，仿佛每走一步都有清晰的地图指引，而不是在迷雾中摸索。这种层次分明、步步为营的编排，使得学习曲线变得平滑且充满成就感。

评分☆☆☆☆☆

这本书的配套资源（假设存在）和示例代码的组织方式，体现了极高的专业素养。代码的注释详尽到仿佛作者正坐在你的旁边为你讲解每一行指令的用意，变量的命名也高度符合行业规范，几乎不需要额外的猜度就能理解其功能。特别是针对特定算法的流水线优化步骤，书中给出了非常细致的寄存器级描述，这在其他许多教科书中是难以找到的深度。它成功地搭建了一座理论与硬件实践之间的坚固桥梁，确保读者在掌握了算法“是什么”之后，能够立刻理解“如何高效地让它在目标平台上跑起来”。这种对细节的极致打磨，使得这本书不仅仅适合初学者打基础，对于希望精进实时性能调优的资深工程师而言，也具有不可替代的参考价值。