DSP技術與應用基礎（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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俞一彪，曹洪龍，邵雷 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
• MATLAB
• 濾波器
• 傅裏葉變換
• 應用基礎

齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301247778

版次：2

商品編碼：11545132

包裝：平裝

叢書名： 21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人纔培養規劃教材

開本：16開

齣版時間：2014-09-01

用紙：膠版紙

頁數：372

編輯推薦

　　《DSP技術與應用基礎（第2版）》麵嚮DSP技術與應用係統設計的初學者，是一本入門性教材，適閤各類高等院校電子信息類、電氣信息類、電子科學與技術類、自動控製與生物醫學工程等本專科專業學生學習，也可以供研究生和相關專業領域的工程師和技術人員參考。

內容簡介

　　《DSP技術與應用基礎（第2版）》介紹DSP基本概念與應用係統的基礎開發技術，包括DSP結構與工作原理、應用程序與硬件電路的設計方法。全書共有9章內容：DSP處理器概述；C54x結構與工作原理；CCS集成開發環境；DSP程序的調試與分析；基於DSP/BIOS的程序設計；匯編語言程序設計；音頻信號處理應用程序設計；DSP硬件係統設計；DSP嵌入式係統設計實例。本書內容全麵，介紹由淺入深、先易後難，從第3章開始每章附有實驗指導，便於教學。
本書麵嚮DSP技術與應用係統設計的初學者，是一本入門性教材，適閤各類高等院校電子信息類、電氣信息類、電子科學與技術類、自動控製與生物醫學工程等本專科專業學生學習，也可以供研究生和相關專業領域的工程師和技術人員參考。

作者簡介

　　俞一彪,教授，工學博士。1991年至今蘇州大學副教授、教授。2001-2002年日本愛知工業大學訪問研究員，2009年日本東京大學客座教授。現任蘇州大學語音與圖像技術研究所所長、信息工程係主任。

目錄

第1章 DSP概述 1
1.1 DSP基本概念 3
1.1.1 模擬技術與數字技術 3
1.1.2 數字信號處理係統的構成 4
1.1.3 數字信號處理的實現方法 4
1.2 DSP芯片簡介 5
1.2.1 DSP芯片的發展 5
1.2.2 DSP芯片的特點 6
1.2.3 DSP芯片的分類 7
1.2.4 DSP芯片的性能指標 7
1.3 TI公司DSP芯片簡介 7
1.3.1 C2000係列簡介 8
1.3.2 C5000係列簡介 9
1.3.3 C6000係列簡介 10
1.3.4 OMAP係列簡介 11
1.3.5 DaVinci係列簡介 13
1.3.6 KeyStone多核係列簡介 14
1.4 基於DSP的嵌入式係統 16
1.4.1 設計流程 16
1.4.2 開發工具與實驗平颱 17
1.4.3 典型DSP嵌入式應用係統 17
1.4.4 DSP嵌入式係統特點 20
小結 20
習題 22
第2章 TMS320C54x結構與
工作原理 23
2.1 中央處理器 25
2.1.1 算術邏輯單元 26
2.1.2 纍加器A和B 27
2.1.3 桶形移位寄存器 29
2.1.4 乘法/纍加器 31
2.1.5 比較、選擇和存儲單元 32
2.1.6 指數編碼器 33
2.1.7　CPU狀態和控製寄存器 34
2.2 總綫結構 38
2.3 存儲器 39
2.3.1 普通存儲器概念 39
2.3.2 存儲器空間分配 40
2.3.3 程序存儲空間 42
2.3.4 數據存儲空間 44
2.3.5　I/O存儲空間 46
2.4 片內外設與外部引腳 47
2.4.1 軟件可編程等待狀態發生器 47
2.4.2 可編程分區轉換邏輯 48
2.4.3 主機接口HPI 49
2.4.4 串行口 51
2.4.5 定時器 55
2.4.6 時鍾發生器PLL 56
2.4.7 DMA控製器 58
2.4.8 外部引腳 59
2.5 中斷係統 62
2.5.1 中斷分類 63
2.5.2 中斷寄存器 64
2.5.3 中斷處理步驟 65
小結 66
習題 68
第3章 CCS集成開發環境 69
3.1 DSP程序開發流程 70
3.1.1 DSP程序開發的基本流程 70
3.1.2 C語言程序開發流程 71
3.2 DSP實驗開發平颱 71
3.2.1 TMS320VC5416 DSK
實驗開發平颱 72
3.2.2 SEED5416 DTK實驗
開發平颱 73
3.3 CCS集成開發環境 74
3.3.1 CCS的安裝 74
3.3.2 CCS的配置 76
3.3.3 CCS的啓動及用戶界麵 77
3.3.4 CCS菜單 80
3.3.5 CCS工具欄 84
3.4 CCS應用程序設計初步 87
3.4.1 CCS中的工程 88
3.4.2 源程序文件建立 89
3.4.3 支持庫文件 89
3.4.4 鏈接配置文件 90
3.4.5 編譯與鏈接 94
3.4.6 下載並運行out文件 96
3.5 信號頻譜分析的DSP實現 97
3.5.1 離散信號傅裏葉變換的
定義 97
3.5.2 DFT程序設計示例 98
3.6 CCS5.x中DSP應用程序設計 99
3.6.1 DSP目標平颱設置 99
3.6.2 利用CCS5.x實現信號頻譜
分析 100
小結 102
習題 103
實驗一 DFT頻譜分析 103
第4章 DSP程序的調試與分析 105
4.1 DSP程序的基本調試方法 108
4.1.1 診斷信息形式 108
4.1.2 編譯警告和錯誤及其
解決方法 108
4.1.3 鏈接警告和錯誤及其
解決方法 110
4.2 CCS的常用調試工具和命令 111
4.2.1 常用調試工具 111
4.2.2 常用調試命令 112
4.3 DSP程序的輸入/輸齣分析 113
4.3.1 C語言的輸入/輸齣語句 113
4.3.2 Watch窗口對話框的應用 113
4.3.3 圖形分析窗口 114
4.3.4 File I/O應用 119
4.3.5 數據的下載與保存 123
4.4 剖析方法 124
4.4.1 時鍾剖析 124
4.4.2 剖析會話 126
4.4.3 剖析應用示例 128
4.5 通用擴展語言 128
4.5.1 GEL的語法 129
4.5.2 下載/卸載GEL文件 134
4.5.3 GEL文件應用示例 135
4.6 CCS5.x中DSP程序調試分析
方法 135
小結 137
習題 140
實驗二 DFT頻譜分析--調試與
剖析 140
第5章 基於DSP/BIOS的程序設計 143
5.1 DSP/BIOS簡介 144
5.1.1 DSP/BIOS優點 144
5.1.2 DSP/BIOS組成 145
5.2 DSP/BIOS配置工具的應用 148
5.2.1 創建、打開、保存DSP/BIOS
配置文件 149
5.2.2 編輯DSP/BIOS配置文件 150
5.3 DSP/BIOS應用程序執行順序和
組成 162
5.3.1 DSP/BIOS應用程序執行
順序 163
5.3.2 DSP/BIOS應用程序組成和
開發過程 165
5.4 基於DSP/BIOS的DFT頻譜分析
程序設計 166
5.5 DSP/BIOS分析工具應用 172
5.6 CCS5.x中DSP/BIOS簡介 177
小結 178
習題 180
實驗三 基於DSP/BIOS的DFT
頻譜分析 180
第6章 匯編語言程序設計 183
6.1 匯編語言概述 184
6.1.1 匯編語言常量 184
6.1.2 匯編語言中的符號 185
6.1.3 匯編語言中的錶達式 188
6.1.4 匯編語言程序格式 189
6.1.5 匯編語言指令尋址方式 190
6.2 匯編指令係統 195
6.2.1 算術運算指令 195
6.2.2 邏輯運算指令 204
6.2.3 程序控製指令 207
6.2.4　存儲和裝入指令 212
6.3 匯編僞指令和宏指令 217
6.3.1 匯編僞指令 217
6.3.2 匯編宏指令 220
6.4 匯編器、鏈接器和公共目標文件
COFF 221
6.4.1 匯編器 222
6.4.2 鏈接器 223
6.4.3 COFF文件 224
6.4.4 匯編器對COFF的處理 225
6.4.5 鏈接器對COFF的處理 226
6.5 匯編語言程序設計 229
6.5.1 匯編和C語言混閤編程 229
6.5.2 匯編編程舉例 231
小結 235
習題 237
實驗四 FIR數字濾波器 238
第7章 音頻信號處理應用程序設計 244
7.1 音頻信號的采集與I/O 245
7.1.1 音頻芯片PCM3002 246
7.1.2 PCM3002的應用程序接口 248
7.2 程序外部控製與信息提示 253
7.2.1 DIP開關控製 253
7.2.2 LED指示燈控製 254
7.3 FLASH存儲器數據的讀/寫 255
7.3.1 FLASH存儲器結構與
基本特性 256
7.3.2 FLASH存儲器的應用
程序接口 257
7.4 音頻信號處理程序 259
7.4.1 總體設計 260
7.4.2 音頻信號的采集與存儲 260
7.4.3 音頻信號的迴放輸齣 261
7.4.4 音頻信號的加密 262
7.4.5 音頻信號的解密 264
7.4.6 總控--功能選擇控製與
信息提示 265
小結 266
習題 268
實驗五 語音保密通信 268
第8章 DSP硬件係統設計 271
8.1 電源、時鍾與復位設計 272
8.1.1 電源電路 272
8.1.2 省電方式設計 274
8.1.3 復位電路 275
8.1.4 時鍾電路 277
8.2 I/O電平轉換設計 277
8.2.1 各種電平標準 277
8.2.2 3.3V與5V電平轉換 278
8.2.3 轉換電路實現方法 278
8.3 JTAG仿真接口電路 279
8.4 外部存儲器和I/O擴展設計 280
8.4.1 外部程序存儲器擴展 280
8.4.2 外部數據存儲器擴展 281
8.4.3 I/O口擴展 283
8.5 A/D和D/A接口電路 285
8.5.1 A/D接口設計 286
8.5.2 D/A接口設計 289
8.6 DSP係統自舉 291
8.6.1 DSP係統自舉模式 291
8.6.2 DSP選擇自舉方式的
檢測次序 292
8.6.3 Bootloader程序的自舉
列錶 296
8.6.4 FlashBurn的應用 300
小結 304
習題 309
實驗六 可自舉的音頻信號處理係統 309
第9章 DSP嵌入式係統設計實例 312
9.1 脈像測試分析係統的設計目標
分析 313
9.1.1 脈像測試分析係統的
設計目標 313
9.1.2 目標分析 313
9.2 脈像測試分析係統的方案確定 315
9.2.1 方案的分析 315
9.2.2 方案的形成 317
9.3 脈像測試分析係統的硬件實現 318
9.3.1 原理圖設計 318
9.3.2 PCB設計 319
9.3.3 PCB焊接和調試 319
9.4 脈像測試分析係統的軟件設計 319
9.5 高清視頻采集係統的設計目標
分析 321

9.5.1 高清視頻采集係統的設計
目標 321
9.5.2 目標分析 321
9.6 高清視頻采集係統的方案確定 323
9.6.1 方案的分析 323
9.6.2 操作係統的確定 323
9.6.3 方案的確定 324
9.7 高清視頻采集係統嵌入式Linux
軟件的開發 324
9.7.1 嵌入式Linux開發環境
搭建 324
9.7.2 嵌入式Linux內核裁剪與
移植 326
9.7.3 引導加載程序移植 328
9.7.4 根文件係統製作 330
9.8 高清視頻采集係統軟件設計的
開發 331
9.8.1 視頻采集驅動程序設計 331
9.8.2 視頻采集與顯示程序設計 334
9.9 QT界麵的開發 338
9.9.1 Qt/E介紹 339
9.9.2 Qt/E界麵設計與實現 340
小結 342
習題 344
參考文獻 345

前言/序言

《數字信號處理（第二版）：原理、算法與係統實現》 內容簡介 本書全麵深入地介紹瞭數字信號處理（DSP）領域的核心概念、關鍵技術和實際應用。從基礎的離散時間信號與係統理論齣發，逐步深入到各種重要的DSP算法，並探討瞭DSP在現代工程技術中的廣泛應用。本書力求理論與實踐相結閤，旨在為讀者構建紮實的DSP知識體係，並培養獨立分析和解決實際問題的能力。 第一部分：數字信號處理基礎 本部分將為讀者打下堅實的理論基礎。我們將從最基本的概念講起，逐步深入。 離散時間信號與係統: 詳細闡述瞭離散時間信號（DT Signal）的定義、分類（如能量信號、功率信號、周期信號、非周期信號等）以及其在時域、頻域的基本錶示方法。我們將引入離散時間捲積（Discrete-Time Convolution）這一核心運算，它是分析和理解綫性時不變（LTI）係統行為的關鍵。此外，還將介紹LTI係統的基本性質（如疊加性、時不變性、因果性、穩定性）及其判斷方法。 傅裏葉變換（Fourier Transform）傢族: 這是DSP的核心工具之一。本書將係統介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）、離散傅裏葉級數（DFS）和離散傅裏葉變換（DFT）。我們將深入講解DTFT的性質，包括綫性、時移、頻移、對稱性、帕塞瓦爾定理等，並展示它如何揭示信號的頻譜特性。DFS則用於分析周期信號，而DFT則是實際數字係統中進行頻譜分析的基礎。我們將重點分析DFT的計算復雜性，為後續快速傅裏葉變換（FFT）的引入鋪墊。 Z變換（Z-Transform）: Z變換是分析離散時間係統，特彆是因果和穩定的綫性時不變係統的有力工具。本書將詳細介紹Z變換的定義、收斂域（ROC）的概念及其重要性。我們將推導Z變換的各種性質，包括綫性、時移、積分、微分、初值定理、終值定理等。通過Z變換，我們可以將差分方程轉化為代數方程，從而更方便地分析係統的頻率響應和穩定性。 傅裏葉變換在係統分析中的應用: 本部分將結閤傅裏葉變換和Z變換的知識，深入分析LTI係統的頻率響應（Frequency Response）。我們將講解如何利用係統的傳遞函數（Transfer Function）來描述係統對不同頻率信號的處理特性，包括幅度響應和相位響應。通過頻率響應，我們可以直觀地理解係統的濾波特性，例如低通、高通、帶通和帶阻濾波器的原理。 第二部分：數字信號處理算法 本部分將聚焦於實現數字信號處理的關鍵算法，這些算法是構建DSP係統的核心。 快速傅裏葉變換（FFT）算法: DFT的直接計算量很大，尤其是在信號長度較大時。FFT算法極大地降低瞭DFT的計算復雜度，使得實時頻譜分析成為可能。本書將詳細介紹幾種主流的FFT算法，包括Cooley-Tukey算法（蝶形運算）的基-2、基-4以及混閤基等不同形式。我們將從原理上剖析FFT算法的分解思路，並分析其計算效率的提升。 濾波器設計（Filter Design）: 濾波器在信號處理中扮演著至關重要的角色，用於去除噪聲、提取特定頻率成分或塑造信號波形。本書將詳細介紹兩種主要的數字濾波器類型：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: 介紹如何將模擬濾波器（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）轉換為數字濾波器，包括脈衝響應不變法（Impulse Invariance）和雙綫性變換法（Bilinear Transform）等設計方法。我們將分析IIR濾波器的優點（計算量小、階數低）和缺點（穩定性問題、相位失真）。 FIR濾波器: 介紹其基本結構和設計方法，包括窗函數法（Windowing Method）和頻率采樣法（Frequency Sampling Method）。我們將分析FIR濾波器的優點（綫性相位、易於實現穩定）和缺點（階數較高、計算量相對較大）。 濾波器性能評估: 講解如何評估濾波器的性能，例如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度、相位失真等指標。 抽樣與量化（Sampling and Quantization）: 實際的模擬信號需要經過抽樣和量化纔能轉換為數字信號。本部分將深入探討抽樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的原理，包括奈奎斯特速率和混疊（Aliasing）現象及其避免方法（如過抽樣、抗混疊濾波器）。量化是模擬到數字轉換的另一個關鍵步驟，我們將介紹不同類型的量化器（如均勻量化、非均勻量化），分析量化誤差（Quantization Error）及其對信號的影響，並介紹提高量化精度的技術，如對數PCM（μ-law, A-law）。 多率信號處理（Multirate Signal Processing）: 在許多應用中，需要對不同速率的信號進行處理，例如信號的抽取（Decimation）和插值（Interpolation）。本書將詳細介紹多率信號處理的基本原理，包括抽取器（Decimator）和插值器（Interpolator）的設計，以及它們在提高計算效率和實現信號變采樣率方麵的作用。我們將分析級聯抽取和插值器的優化設計。 第三部分：數字信號處理係統實現與應用 本部分將把理論知識與實際工程應用相結閤，探討DSP係統的實現以及在各個領域的應用。 DSP處理器架構與開發: 介紹典型的DSP處理器（如TI C6000係列、ARM Cortex-M等）的硬件架構特點，包括哈佛架構、流水綫技術、專門的DSP指令集（如MAC指令）等，以及它們如何優化DSP算法的執行效率。我們將探討DSP係統的軟件開發流程，包括匯編語言、C語言編程，以及使用DSP開發工具鏈（IDE、編譯器、調試器）。 數字信號處理在通信係統中的應用: 調製解調（Modulation and Demodulation）: 講解數字信號如何通過各種調製技術（如ASK, PSK, QAM）映射到載波上進行傳輸，以及接收端如何進行解調恢復原始信號。 信道編碼與解碼（Channel Coding and Decoding）: 介紹糾錯碼（如漢明碼、捲積碼、Turbo碼）的基本原理，以及它們如何提高通信係統的可靠性。 語音信號處理: 講解語音信號的特點、常見的語音處理算法（如聲碼器、自適應濾波器、迴聲消除），以及在語音通信、語音識彆等方麵的應用。 數字信號處理在圖像與視頻處理中的應用: 圖像增強與恢復: 介紹如何使用濾波器（如高斯濾波、中值濾波）對圖像進行去噪，以及如何進行圖像銳化、邊緣檢測。 圖像壓縮: 講解有損和無損壓縮技術的基本原理，包括離散餘弦變換（DCT）在JPEG壓縮中的應用，以及視頻壓縮（如H.264）的基本思想。 特徵提取與模式識彆: 討論如何在圖像中提取有用的特徵，並應用於目標檢測、人臉識彆等領域。 數字信號處理在其他領域的應用: 介紹DSP在音頻處理（如MP3編碼、音頻效果）、生物醫學工程（如心電圖、腦電圖分析）、儀器儀錶、雷達與聲納等領域的應用案例。 學習目標 通過學習本書，讀者將能夠： 1. 掌握數字信號處理的基本理論和數學工具，包括離散時間信號與係統、傅裏葉變換、Z變換等。 2. 深入理解和掌握常用的數字信號處理算法，如FFT、濾波器設計、抽樣與量化、多率信號處理等。 3. 瞭解DSP處理器的工作原理和開發環境，並能進行基本的DSP係統設計和實現。 4. 熟悉數字信號處理在通信、圖像、音頻等典型工程領域的應用，並能將其所學知識應用於解決實際問題。 本書適閤於電子信息工程、通信工程、計算機科學與技術等相關專業的高年級本科生、研究生，以及從事相關領域工程技術工作的專業人士。具備一定的信號與係統、復變函數、概率論與數理統計基礎的讀者將更容易理解本書內容。

評分☆☆☆☆☆

評價三 這本書的包裝嚴實，快遞員送達時箱子完好無損，拆開後，一股淡淡的書香撲鼻而來，讓我心情大好。我是一位熱愛鑽研的DIY電子愛好者，平時喜歡搗鼓一些音頻處理的小項目，比如自製數字功放、音頻均衡器等等。雖然我並非科班齣身，但對DSP技術一直抱有濃厚的興趣，渴望掌握更強大的信號處理技術，讓我的作品更加齣色。我期望這本書能夠提供一套循序漸進的學習路徑，從最基礎的數學原理講起，然後逐步深入到各種經典算法，並能輔以一些直觀的圖示和代碼示例，幫助我理解抽象的概念。我希望它能像一個“秘密武器庫”，讓我能夠從中汲取各種先進的信號處理技巧，為我的電子製作增添更多“黑科技”的色彩。

評分☆☆☆☆☆

評價五 這本書的封麵設計風格十分現代，綫條流暢，色彩搭配和諧，給人一種專業且充滿活力的感覺。我是一位在某通信設備公司工作的工程師，日常工作中經常需要接觸到與DSP相關的模塊開發和性能優化。雖然我擁有豐富的實踐經驗，但偶爾也會遇到一些疑難雜癥，需要迴過頭來梳理基礎理論。我希望這本書能夠作為我工作中的一本“案頭寶典”，它應該能夠提供非常全麵和深入的DSP理論知識，並且能夠結閤具體的應用場景，比如軟件無綫電、雷達信號處理等，給齣一些實用的解決方案和優化建議。我希望書中能夠有詳盡的算法性能分析，以及不同算法在不同應用場景下的優劣對比，讓我能夠更明智地選擇和應用DSP技術，從而提高我的工作效率和技術水平。

評分☆☆☆☆☆

評價四 當我收到這本書時，它的重量讓我覺得物超所值。紙張的質地非常好，厚實且富有彈性，書頁翻動時不會産生刺耳的噪音，細節之處體現瞭齣版方的用心。我是一名即將畢業的碩士研究生，我的研究方嚮與通信信號處理密切相關，而DSP正是這個領域的基石。我非常期待這本書能夠成為我畢業論文研究的有力助手，它應該能夠深入地講解各種DSP算法的原理、推導過程以及它們在通信係統中的具體應用。我希望書中能夠包含一些前沿的DSP技術，比如自適應濾波、譜估計等，並且能夠提供一些數學推導的詳細步驟，讓我能夠真正理解算法的內在邏輯，而不是僅僅停留在公式的層麵。我希望這本書能為我的學術研究打下堅實的基礎，讓我能夠有信心去探索更深層次的理論問題。

評分☆☆☆☆☆

評價二 這本書的封麵設計簡潔而不失專業感，銀灰色的底色搭配深藍色的字體，有一種沉穩而科技的韻味。我是一個擁有幾年工作經驗的嵌入式工程師，在項目中經常會遇到需要處理音頻、圖像等信號的場景，雖然之前也接觸過一些DSP相關的庫函數和工具，但總感覺自己的理論功底不夠紮實，在麵對一些復雜問題時，常常會感到力不從心，隻能照搬現成的方案。我希望這本書能填補我在理論知識上的空白，讓我能夠從更底層、更本質的角度去理解DSP的工作原理，比如傅裏葉變換、濾波器設計等這些基礎但至關重要的概念。更重要的是，我希望它能提供一些貼閤實際應用的案例分析，讓我能將學到的理論知識與實際開發相結閤，提升解決實際問題的能力，而不是僅僅停留在“知道”層麵，而是能夠“做到”和“優化”。

評分☆☆☆☆☆

評價一 拿到這本書，我首先被它厚重的質感吸引瞭。書頁泛著淡淡的米黃色，觸感溫潤，印刷清晰，沒有一點令人不適的油墨味，這在如今快節奏的齣版行業裏，實屬難得。我是一名在校的電子信息工程專業的學生，對數字信號處理（DSP）這個領域一直充滿好奇，但市麵上的資料總是要麼過於理論化，要麼又過於碎片化，很難找到一本能夠係統性地建立起我對DSP基本概念認識的教材。我期望這本書能像一本通往全新知識領域的“通行證”，通過清晰的脈絡梳理，讓我能夠從零開始，一步步理解DSP的核心思想，掌握那些看似高深莫測的算法，並且看到這些技術如何在現實世界中發揮作用。我希望它能像一位經驗豐富的老師，用耐心和條理，將復雜的知識點層層剝開，讓我這個初學者也能“看得懂、學得會”。