DSP原理與實訓指導/新世紀高職高專應用電子技術專業係列規劃教材 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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新世紀高職高專教材編審委員會，喻宗泉 編

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 實訓
• 應用電子技術
• 高職高專
• 教材
• 信號處理
• 濾波
• 傅裏葉變換
• 通信原理

齣版社： 大連理工大學齣版社

ISBN：9787561142073

版次：1

商品編碼：11470028

包裝：平裝

叢書名： 新世紀高職高專應用電子技術專業係列規劃教材

開本：16開

齣版時間：2008-10-01

用紙：膠版紙

頁數：214

正文語種：中文

內容簡介

　　《DSP原理與實訓指導/新世紀高職高專應用電子技術專業係列規劃教材》重點討論DSP技術的基本原理與應用，全書共分6章：數字信號處理（DSP）基拙知識；數字信號處理的基本算法；數字濾波器的原理與設計；TMS320係列DSP芯片；DSP係統；DSP實訓。其中，DSP實訓在書中有較大的篇幅，目的在於通過職業技能實訓使讀者學會DSP的使用方法。

目錄

第1章 數字信號處理（DSP）基礎知識
1.1 信號
1.1.1 信息、消息和信號
1.1.2 信號的種類
1.1.3 連續時間信號和離散時間信號
1.2 信號的檢測與處理
1.2.1 信號的檢測
1.2.2 信號的處理
1.2.3 信號的頻譜
1.3 係統
1.3.1 係統框圖與分類
1.3.2 綫性係統與非綫性係統
1.3.3 時不變係統與時變係統
1.4 DSP係統
1.4.1 DSP係統的硬件結構
1.4.2 DSP係統的性能
1.5 DSP芯片
1.5.1 DSP芯片的型號
1.5.2 I）SP芯片的發展
1.5.3 DSP芯片的主要性能指標
1.6 ，小結
思考題

第2章 數字信號處理的基本算法
2.1 數字信號處理的一般程序
2.2 傅立葉變換的四種形式
2.2.1 連續時間信號與連續頻率信號間的傅立葉變換
2.2.2 連續時間信號與離散頻率信號間的傅立葉變換
2.2.3 離散時間信號與連續頻率信號間的傅立葉變換
2.2.4 離散時間信號與離散頻率信號間的傅立葉變換
2.3 離散信號的傅立葉變換
2.3.1 離散時間信號的傅立葉變換
2.3.2 周期序列的離散傅立葉級數DFS
2.3.3 有限長序列的離散傅立葉變換DFT
2.4 離散傅立葉變換的運算特徵
2.4.1 周期性
2.4.2 綫性
2.4.3 奇偶對稱性
2.4.4 共軛對稱性
2.4.5 時移特性和頻移特性
2.4.6 頻域捲積特性
2.5 DSP、的快速算法——快速傅立葉變換FFT
2.5.1 FFT的種類
2.5.2 FFT、算法設計思路
2.6 基-2FFT算法
2.6.1 時域抽取法FFT
2.6.2 頻域抽取法FFT
2.7 基-4FFT算法
2.8 離散傅立葉反變換快速算法
2.9 小結
思考題

第3章 數字濾波器的原理與設計
3.1 數字信號在係統中的處理
3.2 IIR數字濾波器的原理與設計
3.2.1 模擬濾波器的設計簡介
3.2.2 1IR數字濾波器的設計
3.3 FIR數字濾波器的原理與設計
3.3.1 FIR數字濾波器的原理
3.3.2 FIR數字濾波器的設計
3.4 自適應濾波器
3.5 數字濾波器的MATLAB實現
3.5.1 MATLAB語言簡介
3.5.2 基於MATLAB語言的濾波器設計
3.5.3 用MATLAB設計FIR濾波器
3.5.4 用MATLAB設計IIR濾波器
3.6 小結
思考題

第4章 TMS320係列DSP芯片
4.1 TMS320C2xx係列DSP
4.1.1 TMS320F206的結構特點
4.1.2 TMS320F206引腳與兼容性
4.1.3 片內資源
4.1.4 指令集
4.2 TMS320C3x係列DSP
4.2.1 TMS320C31引腳與內部結構
4.2.2 寄存器與存儲器
4.2.3 引導方式
4.2.4 中斷與指令集
4.3 T.MS320C5000係列DSP
4.3.1 TMS320C54x功能和結構
4.3.2 TMS320C54x的引腳說明
4.3.3 存儲器
4.3.4 指令集
4.4 小結
思考題

第5章 DSP係統
5.1 DSP係統的基本組成
5.2 DSP電路的硬件結構
5.2.1 時鍾與復位
5.2.2 A／D和D／A轉換
5.2.3 電平轉換與電源
5.2.4 串口
5.2.5 主機接口
5.3 DSP係統的軟件設計
5.3.1 匯編語言設計
5.3.2 匯編開發
5.4 DSP係統的開發
5.4.1 DSP開發工具
5.4.2 DSP開發工具的使用
5.5 小結
思考題

第6章 DSP實訓
6.1 基於DSP芯片的實訓
6.1.1 DSP數據存取
6.1.2 DSP匯編語言程序設計
6.1.3 DSPC語言程序設計
6.2 基於DSP係統的實訓
6.2.指示燈顯示
6.2.2 撥碼開關控製
6.2.3 定時與計數
6.3 基於DSP算法的實訓
6.3.1 有限衝激響應濾波器（FIR）算法
6.3.2 無限衝激響應濾波器（IIR）算法
6.3.3 快速傅立葉變換（FFT）算法
6.4 交通燈綜閤控製實訓
參考文獻

精彩書摘

　　數字信號處理的英文全稱是DigitalSignalProcessing，簡稱DSP。數字信號處理器的英文全稱是DigitalSignalProcessor，也簡稱DSP，是一種數字信號處理芯片。
　　因此說到DSP，既可以理解為數字信號處理技術，也可以理解為數字信號處理器。在不發生混淆的場閤，通常指數字信號處理技術而不是指數字信號處理器。在容易發生混淆的時候，常用DSP技術和DSP芯片來區彆。
　　本書中說到的DSP，在不加聲明的場閤，指數字信號處理技術。
　　DSP研究數字信號在産生、傳送、存儲過程中的處理方式、處理特徵、處理手段。
　　本章介紹DSP的基礎知識，包括：
　　1.什麼是信號；
　　2.什麼是數字信號；
　　3.什麼是産生、傳送、存儲信號的係統；
　　4.什麼是産生、傳送、存儲數字信號的係統。
　　本章介紹的內容是本書的基礎。在後麵的章節中，將陸續介紹DSF’的基本算法、處理原理、DSP芯片、DSP係統及其相關的實訓操作。
　　1.1.1信息、消息和信號
　　信息、消息和信號是三個相關聯而又不同的概念。
　　信息是一種知識，是客觀事物錶現齣來的數據、指令、情報等方麵的知識，它與事物變化的環境密切相關。人類在徵服自然、改造自然的社會活動中，物質在時間、空間的變化演繹過程中，社會在按其自身規律發展的過程中，都會産生大量的信息。
　　有些信息是有用的，有些信息是無用的。人類最基本的活動就是在謀求或改善生存環境中不間斷地獲取並利用信息。當代腦科學的研究進展錶明：人類的大腦是在長達50萬年漫長而又激烈的自然選擇和生死攸關的生存競爭中進化而來的，它是高度非綫性的、遠離平衡的、永遠開放的一種自適應係統。沒有信息的獲取分析、判斷和利用，就沒有人類大腦的進化過程。
　　……

前言/序言

深入淺齣，實踐先行：數字信號處理核心技術與應用解析 數字信號處理（DSP）作為現代電子信息技術的核心基石，已滲透到我們生活的方方麵麵，從通信、音頻、視頻到醫療、工業自動化，無處不見其身影。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且高度實用的DSP知識體係，聚焦於其核心原理、關鍵技術以及豐富的實訓應用，幫助讀者紮實掌握DSP的理論精髓，並能靈活運用於實際工程問題之中。 一、DSP基礎理論：構建堅實的認知框架 理解DSP，首要任務是建立起堅實的理論基礎。本書將從信號與係統的基本概念入手，為讀者構建起認識和分析信號的通用語言。我們將詳細闡述連續時間信號和離散時間信號的特性，包括周期性、奇偶性、能量與功率等。在此基礎上，深入講解綫性時不變（LTI）係統的概念，這是DSP分析的核心工具。通過對捲積、差分方程、係統函數等關鍵概念的透徹解析，讀者將能夠理解LTI係統如何響應輸入信號，並預測其輸齣行為。 信號的變換是DSP中不可或缺的分析手段。本書將重點介紹傅裏葉變換（FT）、拉普拉斯變換（LT）以及Z變換（ZT）的原理、性質及其在信號分析中的作用。特彆是離散傅裏葉變換（DFT）及其高效實現算法——快速傅裏葉變換（FFT），我們將詳細講解其數學原理，並揭示其在頻譜分析中的強大能力。通過這些變換，信號可以從時域轉換到頻域，從而揭示隱藏在信號中的頻率成分，為後續的濾波、分析等處理提供基礎。 對於數字信號的采樣和量化過程，本書也將進行深入的剖析。奈奎斯特采樣定理將得到詳細的闡述，解釋為何需要以兩倍於最高頻率的采樣率進行采樣，以避免混疊失真。同時，量化誤差的産生和影響也將被充分討論，以及如何通過增加量化位數來減小量化誤差，提高信號的精度。 二、DSP核心算法：掌握關鍵的處理工具 在建立瞭紮實的理論基礎之後，本書將聚焦於DSP領域中最核心、最常用的算法，並輔以詳實的數學推導和直觀的解釋，幫助讀者深刻理解其工作原理。 1. 數字濾波技術： 數字濾波是DSP中最基礎也是最重要的應用之一。本書將全麵介紹數字濾波器的兩大類：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。對於IIR濾波器，我們將講解其利用反饋的特性，以及巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）等經典逼近設計方法。對於FIR濾波器，我們將重點介紹窗函數法和頻率采樣法，並著重分析其綫性相位特性以及在要求高穩定度和無相位失真的場閤的優勢。濾波器的設計參數，如通帶、阻帶、過渡帶的寬度和衰減深度，也將被詳細討論，並指導讀者如何根據實際需求選擇閤適的濾波器類型和設計參數。 2. 變換域處理： 除瞭時域處理，在變換域（尤其是頻域）進行信號處理是DSP的另一大優勢。本書將詳細講解FFT在頻譜分析中的應用，包括如何計算信號的功率譜密度、如何識彆信號中的噪聲成分等。在此基礎上，我們將進一步介紹諸如短時傅裏葉變換（STFT）和尺度變換（Wavelet Transform）等更先進的變換技術，它們能夠同時提供時間和頻率（或尺度）的信息，在處理非平穩信號方麵展現齣獨特的優勢，例如語音信號的分析和圖像的特徵提取。 3. 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： DFT是理解頻譜分析的基礎，本書將深入講解其定義、性質，並重點解析FFT的降維思想和算法實現，如蝶形運算的原理。我們將從理論上演示FFT如何大幅度降低計算復雜度，為實時DSP處理奠定基礎。 4. 相關與捲積： 信號的相關和捲積是分析信號相似度和係統響應的關鍵。本書將深入講解自相關、互相關函數的概念及其在信號檢測、模式識彆和係統辨識中的應用。捲積運算在LTI係統分析中至關重要，我們將從數學和幾何上解釋其含義，並演示其在濾波和係統響應計算中的作用。 5. 其他重要算法： 此外，本書還將觸及一些其他重要的DSP算法，例如： 自適應濾波： 介紹其原理和應用，如噪聲消除、迴聲消除等。 譜估計： 探討更高級的譜估計方法，如AR模型、ARMA模型等。 數字信號的重采樣： 講解如何在不丟失信息的情況下改變信號的采樣率，這在多速率信號處理中尤為重要。 三、DSP實訓指導：理論與實踐的完美結閤 理論的學習固然重要，但將理論轉化為實踐能力同樣關鍵。本書的最大特色在於其豐富的實訓指導部分，旨在幫助讀者將所學的DSP理論知識應用於實際工程項目，逐步培養獨立解決問題的能力。 1. 軟硬件環境搭建： 本書將指導讀者如何搭建DSP實驗環境，包括必要的軟件工具（如MATLAB/Simulink、Python的NumPy/SciPy庫、C/C++開發環境）和硬件平颱（如DSP開發闆、嵌入式係統）。對於初學者，我們將提供詳細的安裝和配置教程，確保實驗環境的順利搭建。 2. 經典DSP算法的編程實現： 針對前麵講解的每一個核心DSP算法，本書都將提供詳細的編程實現步驟和示例代碼。讀者將能夠親手編寫代碼，實現數字濾波器的設計與仿真，進行FFT頻譜分析，計算信號的相關與捲積等。我們強調代碼的可讀性和模塊化設計，方便讀者理解和修改。 3. 典型DSP應用場景實訓： 音頻信號處理： 降噪與濾波： 通過實例演示如何設計濾波器來去除音頻信號中的噪聲，如白噪聲、周期性乾擾等。 音效處理： 實現簡單的混響、均衡器、變聲等功能，讓讀者體驗DSP在娛樂和通信領域的應用。 語音識彆基礎： 介紹語音信號的特徵提取方法，如梅爾頻率倒譜係數（MFCC），為更高級的語音識彆打下基礎。 通信信號處理： 調製與解調仿真： 仿真ASK、FSK、PSK等基本調製解調過程，理解數字通信係統的基本原理。 信道仿真與抗乾擾： 模擬信號在不同信道中的傳輸，並實現簡單的糾錯編碼，提高信號的魯棒性。 頻譜監測與分析： 利用FFT分析通信信號的頻譜特性，識彆信號是否存在異常。 圖像與視頻處理初步： 圖像的濾波處理： 實現圖像的平滑（如高斯濾波）、銳化（如拉普拉斯算子）等，提升圖像質量。 邊緣檢測： 應用Sobel、Canny等算子進行圖像邊緣提取，為後續的圖像分析提供基礎。 圖像的頻域分析： 通過FFT分析圖像的頻域特徵，理解圖像的細節和紋理。 其他工程應用： 傳感器數據濾波： 針對工業或醫療傳感器采集到的噪聲信號，設計閤適的濾波器進行處理。 係統辨識： 利用采集到的輸入輸齣數據，通過相關和捲積算法辨識係統的動態特性。 4. 綜閤性項目實訓： 除瞭單個算法和應用的練習，本書還將設計一些綜閤性的項目，例如： 簡易數字示波器仿真： 結閤信號采集、FFT分析和屏幕顯示，實現一個基礎的數字示波器功能。 音樂均衡器設計： 設計多段均衡器，允許用戶調整不同頻段的增益，以改變音樂的音色。 環境噪聲監測與分析係統： 結閤麥剋風、DSP處理和數據記錄，實現對環境噪聲的實時監測和頻譜分析。 四、麵嚮讀者與學習建議 本書麵嚮的對象廣泛，包括但不限於： 高職高專電子信息類專業的學生： 為學生提供係統、深入的DSP理論知識和實踐技能，助力其畢業後的職業發展。 相關專業的本科生和研究生： 作為DSP入門或進階的參考教材，幫助其構建完整的知識體係。 從事電子、通信、自動化、儀器儀錶等行業的工程技術人員： 幫助技術人員更新知識，掌握新的DSP技術，解決實際工程問題。 對DSP技術感興趣的自學者： 提供循序漸進的學習路徑和豐富的實踐機會，使其能夠自主掌握DSP的核心技術。 學習建議： 理論與實踐並重： 在學習理論概念的同時，務必動手進行仿真和編程實踐。理論是指導，實踐是檢驗。 循序漸進： 從基礎概念入手，逐步深入到復雜的算法和應用。不要急於求成，打牢基礎是關鍵。 勤於思考與提問： 遇到不理解的地方，多思考、多查閱資料，並積極與同學、老師或同行交流。 主動探索： 在掌握本書內容的基礎上，鼓勵讀者主動去探索更廣泛的DSP應用領域和更前沿的技術。 本書力求將枯燥的數學公式轉化為直觀的理解，將抽象的理論轉化為可操作的代碼，並最終應用於解決實際問題。通過本書的學習，讀者將能夠真正掌握數字信號處理的核心技術，為未來的學習和工作打下堅實的基礎，在日新月異的科技浪潮中，成為一名優秀的數字信號處理工程師。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直就是為我們這些應用電子技術專業的學生量身定製的！在學習DSP的過程中，我常常感到理論知識與實際動手操作之間存在一道鴻溝，而這本書恰恰彌補瞭這一不足。它在原理講解上，思路清晰，邏輯嚴謹，並且善於用形象的比喻來解釋抽象的概念，讓我不再被復雜的數學公式嚇倒。我尤其喜歡它在介紹每一個核心技術後，都會立刻給齣對應的實訓環節。這些實訓項目設計得非常貼近實際應用，而且步驟清晰，指導詳細，即使是初學者也能輕鬆上手。我跟著書中的指導，成功地在自己的開發闆上實現瞭好幾個DSP經典算法，這讓我對DSP的理解更加深刻，也更加自信。書中的內容不僅僅停留在基礎理論，還觸及瞭一些更高級的應用，比如在通信和音頻處理中的應用，這讓我對DSP的廣闊前景有瞭更清晰的認識。總而言之，這本書不僅是一本教材，更是一個非常棒的實訓助手，它為我打下瞭堅實的DSP基礎，也為我未來的學習和實踐指明瞭方嚮。

評分☆☆☆☆☆

我一直對信號處理這個領域非常感興趣，尤其是在接觸瞭一些嵌入式係統開發之後，深感DSP在其中扮演著至關重要的角色。在尋找相關學習資料的過程中，偶然發現瞭這本《DSP原理與實訓指導》。我得說，它完全超齣瞭我的預期！這本書最大的亮點在於它將理論知識與實際操作完美地結閤在瞭一起。它不像一些純理論的書籍那樣晦澀難懂，而是以一種非常友好的方式，將復雜的DSP概念分解開來，並通過大量的圖示和實例進行講解，讓讀者能夠直觀地理解。更難能可貴的是，它還提供瞭非常詳盡的實訓指導，幾乎涵蓋瞭從硬件選擇、開發環境搭建到具體算法的實現和調試的全過程。我跟著書中的指導，在開發闆上成功地實現瞭幾種經典的數字濾波器，這讓我非常有成就感。書中的內容非常貼閤實際工程應用，讓我能夠清晰地看到DSP在通信、控製、音頻處理等領域的實際價值。對於想要將DSP理論知識轉化為實際項目開發的學生或者工程師來說，這本書絕對是一本不可多得的寶藏。

評分☆☆☆☆☆

作為一名初入電子技術領域的學生，我曾一度被數字信號處理（DSP）這個概念嚇到，覺得它離我太遙遠，學習難度也太高。然而，《DSP原理與實訓指導》這本書徹底改變瞭我的看法。它不是那種高高在上的理論堆砌，而是真正地站在應用者的角度，為大傢提供瞭一套清晰的學習路徑。書中的內容組織非常閤理，從最基礎的采樣定理、量化原理講起，一步步過渡到濾波器設計、變換域分析等核心內容。讓我印象深刻的是，書中對於每個概念的解釋都非常透徹，並且輔以大量生動的圖錶和通俗易懂的比喻，即使是初學者也能輕鬆理解。更重要的是，它在講解理論的同時，也非常注重實操性。每個章節都配有詳細的實訓指導，涵蓋瞭從硬件環境搭建到軟件編程實現的各個環節。我跟著書中的步驟，成功地在開發闆上實現瞭幾個經典的DSP算法，這讓我獲得瞭巨大的成就感，也讓我對DSP的學習充滿瞭信心。這本書不僅教授瞭知識，更培養瞭我的動手能力和解決問題的能力，讓我覺得DSP不再是一個冰冷的理論學科，而是能夠解決實際問題的強大工具。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直是解決瞭我在學習DSP過程中遇到的所有痛點！我之前嘗試過閱讀一些其他的DSP書籍，但往往因為理論性太強，公式太多，而感到頭疼不已，總是難以將理論與實際應用聯係起來。但這本書不同，它就像一個經驗豐富的工程師，用最貼近實際需求的方式，為我們打開瞭DSP的大門。書中的原理講解清晰易懂，關鍵概念的引入都有很好的鋪墊，不會讓人感到突兀。我特彆欣賞它在講解算法時，不僅僅停留於數學公式，而是深入分析瞭算法的實現細節和優缺點，這讓我能夠更好地理解為什麼以及如何去選擇和使用這些算法。而實訓指導部分，更是讓我驚喜連連。它提供的實訓項目設計得非常實用，涵蓋瞭DSP的多個重要應用方嚮，從基本的信號生成、濾波，到更復雜的語音信號處理、圖像處理等，都有涉及。而且，書中的代碼示例和硬件配置指導都非常詳細，讓我可以零基礎上手，快速地搭建起實驗平颱，並完成預期的實驗目標。這種“邊學邊練”的學習模式，極大地提升瞭我的學習效率和實踐能力，讓我真正地掌握瞭DSP的應用技巧。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是讓我醍醐灌頂！我一直對數字信號處理（DSP）這個領域充滿好奇，但感覺它就像一個高深莫測的殿堂，望而卻步。拿到這本書的時候，我本來也抱著試一試的心態，但沒想到，它就像一位循循善誘的老師，用最直觀、最易懂的方式，把我一步步引入瞭DSP的奇妙世界。書中的講解，一點都不枯燥，它把復雜的數學公式和抽象的概念，通過大量的實際案例和清晰的圖示，變得生動起來。我尤其喜歡它在介紹每一項核心技術時，都會先從最基礎的原理講起，然後逐步深入，並且還會立刻給齣相關的實訓指導。這種“理論+實踐”的模式，讓我能夠立即動手去驗證所學的知識，加深理解。比如，在講解FFT（快速傅裏葉變換）的時候，書中不僅僅給齣瞭算法的推導，還詳細指導瞭如何在開發闆上實現，甚至還提供瞭代碼示例，這對於我這種動手能力稍弱的初學者來說，簡直是救星！而且，書中還穿插瞭一些DSP應用在音頻處理、通信係統等領域的精彩案例，讓我看到瞭DSP的強大魅力和廣闊的應用前景，這極大地激發瞭我繼續深入學習的動力。可以說，這本書為我打開瞭DSP學習的大門，讓我不再畏懼，而是充滿信心地想要去探索更多。