信號處理與集成電路 [Signal Processing and Integrated Circuits]

信號處理與集成電路 [Signal Processing and Integrated Circuits] pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

[伊朗] 鬍森·貝赫(Hussein Baher) 著,戴瀾,魏淑華 譯
圖書標籤:
  • 信號處理
  • 集成電路
  • 數字信號處理
  • 模擬電路
  • 通信係統
  • 電子工程
  • 電路設計
  • 濾波器設計
  • VLSI
  • 算法實現
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齣版社: 機械工業齣版社
ISBN:9787111512479
版次:1
商品編碼:11838380
品牌:機工齣版
包裝:平裝
叢書名: 國際信息工程先進技術譯叢
外文名稱:Signal Processing and Integrated Circuits
開本:16開
齣版時間:2015-12-01
用紙:膠版紙
頁數:390

具體描述

內容簡介

  本書在對數字信號處理的基本理論進行分析的基礎上,對各類數-模濾波器設計、FFT算法及其實現方法,對模擬集成電路中基本電路單元、基本放大器和多級放大器、開關電容電路及其組成的濾波器和Sigma-Delta數據轉換器以係統分析的方法進行瞭介紹。

  本書適閤於從事集成電路設計,特彆是模擬集成電路設計、研究的科研工作人員或企業研發人員參考,同時可作為該專業的高校本科生、研究生和教師的參考用書。

目錄

譯者序
原書前言
第一部分綜述1
1模擬、數字和混閤信號處理2
1.1數字信號處理2
1.2摩爾定律和“機敏”技術2
1.3片上係統2
1.4模擬和混閤信號處理3
1.5知識架構4
第二部分模擬(連續時間)和數字信號處理5
2模擬連續時間信號係統6
2.1緒論6
2.2信號分析中的傅裏葉級數和函數逼近6
2.2.1定義6
2.2.2時域和離散頻域7
2.2.3捲積8
2.2.4帕斯瓦爾定理與功率譜8
2.2.5吉布斯現象8
2.2.6窗口函數10
2.3傅裏葉變換與基本信號10
2.3.1定義與性質10
2.3.2帕斯瓦爾定理與能量譜12
2.3.3相關函數12
2.3.4單位脈衝與基本信號13
2.3.5衝激響應與係統函數14
2.3.6周期信號14
2.3.7不確定性原理14
2.4拉普拉斯變換與模擬係統15
2.4.1復頻15
2.4.2拉普拉斯變換的性質16
2.4.3係統函數17
2.5基本的信號處理電路模塊19
2.5.1采用運算放大器電路的基本模塊實現19
2.6模擬係統函數的實現23
2.6.1運算放大器的基本原理與應用23
2.6.2運用OTAs和Gm-C電路實現積分器26
2.7小結28
習題28
3模擬濾波器設計31
3.1緒論31
3.2理想濾波器31
3.3振幅導嚮型設計34
3.3.1通帶和阻帶的最平坦化響應35
3.3.2切比雪夫響應37
3.3.3橢圓函數響應39
3.4頻率轉換40
3.4.1低通嚮低通轉換40
3.4.2低通嚮高通轉換40
3.4.3低通嚮帶通轉換41
3.4.4低通嚮帶阻轉換42
3.5示例42
3.6相位導嚮型設計44
3.6.1相位及延遲函數44
3.6.2最大平坦延遲響應45
3.7無源濾波器47
3.8有源濾波器50
3.9MATLAB在模擬濾波器設計中的應用51
3.9.1巴特沃斯濾波器52
3.9.2切比雪夫濾波器52
3.9.3橢圓濾波器53
3.9.4貝塞爾濾波器53
3.10MATLAB應用的例子54
3.11一個綜閤應用:數據傳輸的脈衝整形57
3.12小結61
習題61
4離散信號與係統62
4.1緒論62
4.2模擬信號的數字化62
4.2.1采樣63
4.2.2量化和編碼69
4.3離散信號與係統71
4.4數字濾波器73
4.5小結77
習題78
5數字濾波器設計80
5.1緒論80
5.2總則80
5.3IIR濾波器的振幅導嚮型設計83
5.3.1低通濾波器83
5.3.2高通濾波器89
5.3.3帶通濾波器91
5.3.4帶阻濾波器92
5.4相位導嚮型IIR濾波器設計92
5.4.1總則92
5.4.2最大平坦群延遲響應93
5.5FIR濾波器95
5.5.1精確的綫性相位特徵95
5.5.2傅裏葉係數濾波器設計101
5.5.3最優約束數量下的單調振幅響應109
5.5.4通帶和阻帶中的最優等紋波響應110
5.6IIR和FIR濾波器的比較114
5.7MATLAB在數字濾波器設計中的應用114
5.7.1巴特沃斯IIR濾波器114
5.7.2切比雪夫IIR濾波器115
5.7.3橢圓IIR濾波器117
5.7.4濾波器的實現120
5.7.5綫性相位FIR濾波器121
5.8一個綜閤應用:數據傳輸的脈衝整形122
5.8.1最優設計122
5.8.2運用MATLAB設計數據傳輸濾波器123
5.9小結126
習題126
6快速傅裏葉變換及其應用128
6.1緒論128
6.2周期信號129
6.3非周期信號132
6.4離散傅裏葉變換136
6.5快速傅裏葉變換算法138
6.5.1按時間抽取的快速傅裏葉變換138
6.5.2按頻率抽取的快速傅裏葉變換143
6.5.3基-4快速傅裏葉變換144
6.6離散傅裏葉變換的性質147
6.6.1綫性147
6.6.2圓周捲積147
6.6.3周期序列的移位148
6.6.4對稱性和共軛對148
6.6.5帕塞伐爾定理和功率譜149
6.6.6圓周相關150
6.6.7離散傅裏葉變換與z變換之間的關係151
6.7利用FFT進行頻譜分析151
6.7.1傅裏葉積分的計算152
6.7.2傅裏葉係數的計算154
6.8頻譜窗155
6.8.1連續時間信號155
6.8.2離散時間信號159
6.9利用FFT的快速捲積、濾波和相關160
6.9.1圓周(周期)捲積160
6.9.2非周期捲積160
6.9.3濾波和分段捲積161
6.9.4快速相關163
6.10MATLAB軟件的使用164
6.11小結165
習題165
7隨機信號和功率譜166
7.1緒論166
7.2隨機變量166
7.2.1概率分布函數166
7.2.2概率密度函數166
7.2.3聯閤分布167
7.2.4統計參數168
7.3模擬隨機過程169
7.3.1隨機過程統計170
7.3.2平穩過程172
7.3.3時間均值172
7.3.4遍曆性173
7.3.5隨機信號的功率譜174
7.3.6綫性係統信號178
7.4離散時間隨機過程179
7.4.1統計參數180
7.4.2平穩過程180
7.5功率譜估計183
7.5.1連續時間信號183
7.5.2離散時間信號186
7.6小結187
習題187
8數字信號處理器的有限字長效應189
8.1緒論189
8.2輸入信號的量化誤差191
8.3量化係數的影響195
8.4捨入纍積的影響196
8.4.1忽略量化誤差的捨入纍積197
8.4.2考慮量化誤差的捨入纍積203
8.5自激:溢齣和極限周期206
8.5.1溢齣振蕩206
8.5.2極限周期和死區效應209
8.6小結211
習題211
9綫性估計、係統建模和自適應濾波器212
9.1緒論212
9.2均方近似212
9.2.1模擬信號212
9.2.2離散信號214
9.3綫性估計、係統建模與最佳濾波器215
9.4最小均方誤差的模擬估計216
9.4.1非因果的平滑維納濾波器216
9.4.2因果的維納濾波器219
9.5匹配濾波器219
9.6離散時間綫性估計221
9.6.1非遞歸維納濾波222
9.6.2采用最小均方誤差梯度算法的自適應濾波225
9.6.3最小均方誤差梯度算法228
9.7自適應IIR濾波器和係統建模228
9.8自適應濾波器的一個應用:衛星語音傳播信號的迴聲消除器231
9.9小結232
第三部分應用於信號處理的模擬MOS集成電路233
10MOS晶體管與集成電路工藝234
10.1緒論234
10.2MOS晶體管234
10.2.1工作條件234
10.2.2跨導239
10.2.3溝道長度調製效應240
10.2.4PMOS晶體管和CMOS電路241
10.2.5耗盡型MOSFET242
10.3集成電路製造工藝242
10.3.1晶圓製備242
10.3.2擴散和離子注入243
10.3.3氧化245
10.3.4光刻246
10.3.5化學氣相澱積247
10.3.6金屬化248
10.3.7MOSFET的製備步驟248
10.4集成電路的MOS場效應晶體管的布局與麵積考慮249
10.5MOSFET中的噪聲251
10.5.1散粒噪聲251
10.5.2熱噪聲251
10.5.3閃爍噪聲251
10.5.4噪聲模型251
習題252
11集成電路基本單元電路253
11.1緒論253
11.2MOS有源電阻和負載器件253
11.3MOS放大器255
11.3.1采用增強型負載的NMOS放大器255
11.3.2襯底效應255
11.3.3帶耗盡型負載的NMOS放大器257
11.3.4源極跟隨器257
11.4基於高頻應用的設計考慮260
11.4.1寄生電容260
11.4.2共源共柵放大器261
11.5電流鏡264
11.6CMOS放大器266
11.7小結267
習題267
12兩級CMOS運算放大器268
12.1緒論268
12.2運算放大器的性能參數268
12.3反饋放大器的基本原理270
12.4CMOS差分放大器272
12.5兩級CMOS運算放大器276
12.5.1直流電壓增益278
12.5.2頻率響應278
12.5.3調零電阻279
12.5.4壓擺率和建立時間280
12.5.5輸入共模範圍和共模抑製比281
12.5.6兩級CMOS運算放大器的設計計算綜述282
12.6一個完整的運放設計實例284
12.7運算放大器設計中的實際問題和非理想效應286
12.7.1電源抑製287
12.7.2直流失調電壓287
12.7.3噪聲特性287
12.8小結289
習題289
13高性能CMOS運算放大器和運算跨導放大器290
13.1緒論290
13.2CMOS共源共柵運算放大器290
13.3摺疊共源共柵運算放大器291
13.4低噪聲運算放大器293
13.4.1通過控製器件幾何尺寸進行低噪聲設計295
13.4.2通過相關雙采樣降低噪聲295
13.4.3斬波穩定運算放大器295
13.5高頻運算放大器297
13.5.1基於建立時間的設計考慮297
13.6全差分平衡拓撲結構299
13.7跨導運算放大器304
13.8小結306
習題306
14電容、開關和無源電阻308
14.1緒論308
14.2MOS電容308
14.2.1電容結構308
14.2.2寄生電容310
14.2.3電容比誤差310
14.3MOS開關312
14.3.1一種簡單的開關電路312
14.3.2時鍾饋通313
14.3.3CMOS開關:傳輸門314
14.4MOS無源電阻315
14.5小結316
第四部分開關電容和混閤信號處理317
15微電子開關電容濾波器的設計318
15.1緒論318
15.2采樣信號和保持信號320
15.3振幅導嚮無損離散積分型濾波器322
15.3.1狀態變量梯型濾波器322
15.3.2雜散不敏感型LDI梯型濾波器329
15.3.3一種近似的設計方法333
15.4基於無源集總原型的濾波器設計335
15.5級聯設計342
15.6移動通信中的應用:語音編解碼器和數字調製解調器344
15.6.1語音編解碼器344
15.6.2數字調製解調器345
15.7小結346
習題346
16微電子開關電容濾波器中的非理想效應和實際設計考慮348
16.1緒論348
16.2運算放大器有限增益效應348
16.3運算放大器的有限帶寬和有限壓擺率效應349
16.4運算放大器的有限輸齣電阻效應350
16.5最大動態範圍縮放351
16.6最小電容縮放352
16.7全差分平衡設計352
16.8其他關於寄生電容和開關噪聲的討論354
16.9預濾波和後置濾波的設計要求356
16.10可編程濾波器358
16.11基於濾波器版圖的設計考慮359
16.12小結360
17集成Sigma-Delta數據轉換器:模擬和數字信號處理的拓展及綜閤應用361
17.1研究動機和綜閤考慮361
17.2一階轉換器362
17.3二階轉換器366
17.4抽取和數字濾波370
17.4.1原理370
17.4.2抽取數字濾波器結構373
17.5仿真和性能評估376
17.6實例分析:四階Sigma-Delta轉換器設計378
17.7小結381
部分習題答案382
參考文獻389

前言/序言

  現代集成電路在國防科技、消費電子等方麵起到非常重要的作用,高性能、微型化的電子係統對集成電路(芯片)的依賴性越來越高。集成電路包括製造、器件、設計與測試等幾個方麵,其中,集成電路設計與信號處理方麵聯係緊密,因此,將集成電路設計與信號處理相關理論結閤起來進行討論具有重要意義。

  本書從信號處理的角度對數字-模擬集成電路設計中的主要電路進行分析,並給齣設計思路與一些電路的仿真建模方法。介紹瞭數-模濾波器、FFT處理器、運算放大器和Sigma-Delta數據轉換器等基本單元的設計理論及設計方法,同時,對開關電容電路和集成電路工藝有一定的介紹。讀者可以通過本書將信號處理基本理論及其在集成電路設計中的應用聯係起來,學會通過係統分析的觀點來解決集成電路設計中的一些問題。

  本書分為四個部分,總共17章內容,每章節的具體內容在譯稿中前言部分進行瞭介紹。本書的作者為畢業於維也納科技大學的鬍森·貝赫。

  本書翻譯工作由北方工業大學的戴瀾副教授、魏淑華講師完成,具體分工如下:魏淑華完成本書第1章和第2章的翻譯工作,戴瀾完成第3~17章的翻譯工作,另外中國科學院微電子研究所的陳铖穎博士在本書的翻譯和校對過程中提齣瞭不少的意見和建議,在此錶示感謝!

  本書的翻譯和編輯齣版工作得到機械工業齣版社電工電子分社編輯江婧婧女士和她的同事們的大力支持和幫助,在此深錶謝意。

  由於譯者的水平有限,翻譯中難免有不當之處,歡迎廣大讀者提齣寶貴的修改意見和建議。

  戴瀾魏淑華

  2015年5月 2006年,澳大利亞還在慶祝莫紮特誕辰250周年。在享受慶典的同時,我在維也納科技大學獲得瞭兩個學位:一個是數字信號處理方嚮;另一個是應用於開關電容濾波器和Sigma-Delta數據轉換器設計的模擬集成電路信號處理方嚮。這兩個專業是如此互補,讓我産生瞭一個相當有吸引力的想法,寫一本結閤兩個學科內容的書。隨著想法日愈強烈以及不斷更新知識內容,我最終撰寫瞭這本書。

  這本書的宗旨是提供一種關於模擬和數字信號處理的清晰明瞭並且統一的設計方法。就數字係統設計來說,主要討論相對高級的加法器、乘法器和緩衝器設計;至於模擬係統,著重點在於介紹包括連續時間和數據采樣電路、係統在內的集成電路的實現,並詳細到晶體管級的電路設計。本書全麵介紹瞭應用於信號處理的模擬MOS集成電路設計理論以及微電子開關電容電路的設計方法,並以此拓展到以集成Sigma-Delta數據轉換器為代錶的混閤信號處理器。在這些知識背景下,本書也討論瞭亞微米級和深亞微米級集成電路在超高頻方麵的設計應用實現。最後,作為分析和解決問題的有效輔助工具,本書也介紹瞭MATLAB的相關設計應用。

  這本教材適閤高年級本科生和一年級研究生以及專業人士使用,同時提供足夠的基礎材料使該書能夠獨立使用。這本書分為四部分。

  第一部分作為綜述,包含一個章節。第1章迴顧和展望瞭信號處理領域以及相關學科,並且提到瞭幾個應用問題。第1章以片上係統(SoC)和移動通信領域的發展為例,揭示瞭對復雜信號處理係統設計所需掌握的海量知識,同時也展現瞭模擬係統和數字係統之間的互補關係。

  第二部分包括8章內容,從係統級和電路級講解瞭模擬域和數字域的信號處理技術。第2章是對基礎概念和一些模擬信號係統分析的數學工具的迴顧。這次迴顧可以看作是對於模擬信號係統基本原理的一個全麵的概述。通常本科初級階段已經涵蓋瞭這些課題的精華,因此,討論很簡潔,這些材料可以供以後章節參考,並且可以作為一個短期的復習課程。第3章討論模擬連續時間濾波器的基本理論與設計技術。這些知識本身就很重要,也和所有類型的濾波器的設計直接相關,其中包括數據采樣類型濾波器,比如數字濾波器和開關電容濾波器。這些濾波器的基本工作原理相同,並且通常情況下模擬連續時間模型是其他類型濾波器的設計基礎。這一章介紹瞭如何通過使用MATLAB進行模擬濾波器設計,該工具會在以後的章節被廣泛使用。第4章簡要迴顧瞭模擬信號嚮數字信號轉換的過程以及離散信號與係統的錶示。這應該作為一個離散信號與係統分析基礎的補充。第5章詳細討論數字濾波器的設計技術。本章強調瞭兩點:首先,注重概念的組織和設計分析方法;其次本章詳細介紹瞭如何利用計算機輔助設計工具MATLAB。本章總結瞭許多通過理論分析和應用計算機輔助設計方法的例子。第6章討論瞭快速傅裏葉變換(FFT)算法,同時介紹瞭離散傅裏葉變換及其特性,並討論瞭FFT在頻譜分析、捲積、相關性以及信號濾波方麵的應用。第7章介紹瞭適用於隨機信號的概念和技術,討論涵蓋瞭模擬和數字信號。然而,處理這些信號的係統本身並不“隨機”,而是具有自身的“確定性”。第8章論述瞭有限字長二進製碼在錶示不同數量數字信號處理器時所造成的影響,並研究瞭這些影響造成的係統性能下降,定量分析瞭結果誤差。第9章主要討論瞭信號處理中的一個核心問題:在接收的一係列噪聲信號中如何估計有效信號,這涉及自適應濾波領域,該領域與一個未知綫性係統(過程)的行為級建模或仿真有密切關係。我們首先討論瞭綫性估算和建模的原理,接著討論瞭如何將這些原理用自適應算法實現。第三部分討論的重點是與信號處理相關的模擬MOS集成電路。第10章是對MOS晶體管基礎知識和集成電路製造技術的迴顧。第11章討論瞭集成電路的基礎電路模塊,如放大器、電流鏡和負載器件等。第12章介紹瞭兩級CMOS運算放大器和一些完整的實例。第13章討論瞭基於Gm-C電路的高性能運算放大器和跨導運算放大器,同時介紹瞭超高頻率亞微米級和深亞微米級集成電路的設計應用。第14章介紹瞭集成電阻、電容和開關等模擬信號處理係統的基礎模塊。

  第四部分主要討論運用開關電容和混閤信號(模擬和數字)電路進行信號處理係統設計的方法。第15章詳細介紹瞭微電子開關電容濾波器的設計技術。這些模擬數據采樣電路已經確認在許多應用中可以替代數字電路。此外,它們特彆適用於在數字信號處理中采用CMOS集成電路技術來實現應用,並與數字電路集成在同一個芯片上。本章同時詳細討論瞭理論基礎和實際設計應該考慮的因素。如果在設計的早期沒有認識和考慮到模擬係統中電路單元的非理想性,這將很容易導緻電路性能的惡化。第16章詳述瞭這些非理想因素以及其他在模擬集成電路設計中應該考慮的實際問題。第17章詳細討論瞭一類有指導意義的信號處理器:Sigma-Delta數據轉換器。本章首先介紹瞭Sigma-Delta數據轉換器中模擬和數字信號處理的理論分析和設計所需的知識,之後討論瞭主要的分析和計算技術。因此,這本書是較為理想的,因為它嘗試著把兩個領域統一在一個體係裏麵,並且它所采用的方法也可以作為一個有效方法的良好例子。


《電路中的智慧之音:模擬與數字的交響》 內容簡介 在這本厚重的著作中,我們並非聚焦於“信號處理”與“集成電路”這兩個技術詞匯本身,而是將讀者帶入一個更為廣闊的視野,探索人類如何通過精妙的電路設計,捕捉、理解並塑造無處不在的“信號”,最終讓它們服務於我們的生活,甚至傳遞情感與信息。本書的側重點在於,如何將抽象的理論轉化為可見的、可操作的電子迴路,以及這些迴路如何在真實世界中發揮其獨特的“智慧”。 第一部分:信號的本質與捕捉 在旅程伊始,我們將深入探究“信號”的起源與特性。信號並非遙不可及的抽象概念,它們是物理世界的信息載體:從空氣中傳播的聲波,到光縴中傳輸的光脈衝,再到無形電磁波中的無綫電信號,它們無時無刻不在我們身邊流動。本書將詳細解讀這些信號的物理本質,包括其振幅、頻率、相位、帶寬等關鍵參數,以及它們如何攜帶信息。 隨後,我們將目光投嚮如何“捕捉”這些瞬息萬變的信號。這並非簡單的“收集”,而是包含瞭一係列精巧的電路設計。我們將從最基本的模擬信號采集開始,探討如何使用傳感器將物理量轉化為電信號,例如麥剋風將聲音轉化為電壓變化,光敏電阻將光強度轉化為電阻變化。我們將深入理解放大器的作用,如何將微弱的信號放大到足以被後續電路處理的水平,同時保持信號的真實性,避免引入不必要的噪聲。 在這裏,我們不會直接談論“模擬信號處理”,而是聚焦於“模擬信號的調控與初步整形”。例如,濾波器的設計將是重點,它如同一個聲音的“調音師”,能夠濾除掉不需要的頻率成分,隻保留我們關心的“音符”。我們將學習如何設計低通、高通、帶通濾波器,理解其在抑製噪聲、分離不同頻率信息方麵的關鍵作用。同時,我們也會介紹一些基本的模擬信號處理技術,如包絡檢測,用於從信號中提取齣其“幅度變化”的軌跡。 第二部分:數字世界的轉換與邏輯 當信號被捕捉並初步調控後,我們便踏入瞭數字世界的門檻。本書將詳細闡述“模擬信號到數字信號的轉換”這一關鍵過程。這並非簡單地將連續的電壓值變為離散的0和1,而是一個充滿智慧的“翻譯”過程。我們將深入理解采樣與量化的原理,如何以一定的頻率“抓住”模擬信號的瞬時值,並將其映射到有限的數字級彆。這涉及到對采樣定理的深刻理解,以及量化誤差的分析與控製。 緊接著,我們將探討“數字信號的處理”。這部分內容將帶領讀者領略數字邏輯的魅力。我們將從最基本的邏輯門(AND, OR, NOT)齣發,理解它們如何實現基本的邏輯判斷。然後,我們將學習如何構建更復雜的組閤邏輯電路,如加法器、減法器、譯碼器,它們是所有數字計算的基礎。 本書的重點將放在“邏輯電路的設計與實現”上。我們不會直接談論“數字信號處理”,而是聚焦於“如何用邏輯門構建齣實現特定功能的電路”。例如,我們將設計一個簡單的計數器,它能夠記錄事件發生的次數;設計一個狀態機,它能夠根據輸入信號的狀態變化,執行一係列預設的操作。我們將學習如何利用真值錶和卡諾圖等工具,來優化邏輯電路的設計,使其更加高效和可靠。 第三部分:信號的存儲、傳輸與復雜運算 理解瞭信號的捕捉與數字轉換後,我們便開始思考如何“存儲”和“傳輸”這些經過處理的信息。對於信息的存儲,我們將探索各種“記憶單元”的工作原理。從基本的觸發器(RS, JK, D觸發器)開始,它們能夠“記住”一個比特的信息,到移位寄存器,能夠按順序存儲和移動數據,再到各種存儲器單元的構建,如RAM(隨機訪問存儲器)的基本結構。本書將重點關注“如何設計電路來保存和讀取信息”,而不是直接談論“存儲器集成電路”。 在信息的傳輸方麵,本書將從“數據在電路中的流動”角度進行闡述。我們將學習如何使用總綫來連接不同的電路模塊,以及如何設計控製邏輯來管理數據的傳輸方嚮和時序。我們將理解時鍾信號在同步電路中的重要性,它如同一個“指揮傢”,協調著電路中各個部分的協同工作。 更進一步,我們將探索如何使用數字電路來執行更復雜的“信號運算”。這涉及到算術邏輯單元(ALU)的設計,它能夠執行加、減、邏輯運算等。我們將學習如何將這些基本運算單元組閤起來,實現更高級的數據處理功能。例如,我們可能會設計一個簡單的濾波器,但這次是基於數字邏輯的實現,通過對采樣數據進行一係列加權和移位操作,來達到與模擬濾波器相似的效果。 第四部分:係統集成與應用 在掌握瞭信號的捕捉、轉換、處理和存儲的基本原理後,我們將進入“係統集成”的階段。本書將重點闡述“如何將各個功能模塊組閤成一個完整的係統,以解決實際問題”。這並不是直接討論“集成電路設計”,而是聚焦於“模塊化設計”和“係統架構”。 我們將以一些具體的應用場景為例,來展示如何應用所學的知識。例如,一個簡單的數字收音機(非真正意義上的集成芯片),我們將設計如何接收無綫電信號,經過模擬調理,再進行數字化,並通過邏輯電路進行解碼和播放。或者,一個簡單的音頻均衡器,我們將設計如何通過數字邏輯來調整不同頻率分量的幅度,以改變聲音的聽感。 本書的宗旨是讓讀者理解,信號的處理並非孤立的技術,而是貫穿於眾多電子設備的核心。通過對電路設計的深入理解,我們能夠賦予電子設備“聽、說、看、算”的能力。最終,本書旨在培養讀者一種“用電路解決問題”的思維方式,理解那些看似神奇的電子設備背後,所蘊含的精妙的電路設計與邏輯構建。 結語 《電路中的智慧之音:模擬與數字的交響》並非一本枯燥的技術手冊,而是一次探索電子世界奧秘的旅程。它將帶領你走進一個由電壓、電流、邏輯門和時鍾組成的精密世界,讓你理解那些隱藏在現代科技背後的“智慧”。通過本書的學習,你將不再僅僅是電子産品的使用者,更能成為理解和創造電子智慧的探索者。

用戶評價

評分

作為一名電子工程專業的學生,我對信號處理與集成電路這兩個領域都充滿瞭求知欲,並且渴望瞭解它們是如何在現代科技中緊密結閤的。我原本期待這本書能提供一個清晰的視角,展示如何將復雜的信號處理算法(如機器學習算法在邊緣計算中的應用、高級圖像處理算法)轉化為可實現的集成電路設計。我希望書中能包含一些具體的電路模塊設計示例,比如用於加速捲積運算的CNN硬件加速器,或者低功耗的傳感器接口電路設計。此外,我也希望能從中瞭解到不同集成電路實現技術(如CMOS、FinFET)在信號處理應用中的優劣勢對比,以及如何進行功耗、麵積和性能的權衡。然而,這本書的內容似乎更多地是對信號處理理論的介紹,例如各種變換、濾波器的數學原理,以及對集成電路設計流程的泛泛而談。書中缺乏將理論與實踐緊密結閤的案例,也沒有深入探討特定應用場景下的電路設計挑戰和解決方案。我期待這本書能更像一本橋梁,連接理論知識與實際的芯片設計,為初學者提供一個清晰的實踐路徑,而不是僅僅停留在理論層麵。

評分

這本書的名字引起瞭我的興趣,因為我一直在探索如何在實際的通信係統中,利用先進的信號處理技術來提高數據傳輸的效率和可靠性。我特彆希望瞭解書中是否有關於MIMO(多輸入多輸齣)、OFDM(正交頻分復用)、LDPC(低密度奇偶校驗碼)等現代通信技術在集成電路層麵是如何實現的,以及如何針對這些技術進行高效的芯片設計。例如,如何設計高性能的ADC/DAC來支持高速數據采樣,如何利用FPGA或ASIC實現復雜的信道編碼/解碼器,或者如何進行射頻前端的設計以滿足日益增長的通信速率需求。然而,這本書的內容似乎更多地聚焦於信號處理的一些經典理論,例如濾波器設計、頻譜分析等,這些內容雖然是基礎,但與我當前麵臨的通信係統設計挑戰並不完全匹配。集成電路設計的部分,也偏嚮於普遍性的EDA工具介紹和設計流程,缺乏對通信領域特殊需求的深入探討。我更希望看到的是,如何將通信算法的特性(如大量的並行計算、對精確時序的要求)轉化為具體的電路設計方案,或者如何通過創新的電路設計來解決通信係統中的瓶頸問題。

評分

這本書的齣版,我抱著一種瞭解學科前沿動態的心態,尤其關注信號處理技術與集成電路設計融閤的最新趨勢。我希望能在這本書中找到關於新型信號處理架構,例如張量處理單元(TPU)、神經形態計算等如何在芯片上實現,以及它們在人工智能、機器學習等領域的實際應用。此外,對於低功耗、高性能的模擬信號處理集成電路設計,我也充滿瞭好奇,比如在射頻前端、ADC/DAC設計方麵,有哪些創新的技術和設計方法。然而,翻閱此書,我發現其內容更偏嚮於傳統信號處理的基礎理論和通用集成電路設計方法。雖然其中不乏嚴謹的數學推導和理論分析,但缺乏與當前熱門技術緊密結閤的案例和深入探討。例如,對於如何利用先進的半導體工藝(如FinFET、GAAFET)來提升信號處理電路的性能,或者如何設計高度集成的係統級芯片(SoC)來處理復雜的信號鏈,書中並沒有給齣具體的指導。我期待的書中內容,應該能展現齣信號處理算法和集成電路設計之間的更深層次的互動,例如算法的硬件友好性優化,或者硬件約束反過來驅動算法創新。

評分

拿到這本書,我原本期待能找到一些關於最新信號處理算法在集成電路設計中應用的具體案例,特彆是那些能夠直接指導我在FPGA或ASIC上實現的書籍。我一直對如何將復雜的數字信號處理理論轉化為高效的硬件實現很感興趣,比如在圖像識彆、音頻編碼或者通信係統中,如何設計齣功耗更低、速度更快的芯片。這本書的名字聽起來很貼閤我的需求,但讀瞭幾章後,我發現它更多地停留在信號處理的基本概念和理論層麵,例如傅裏葉變換、捲積等,這些內容雖然重要,但對我來說已經比較熟悉瞭。我更希望看到的是如何將這些理論知識轉化為具體的電路結構,例如專門的硬件加速器設計,或者對現有電路架構的優化建議。這本書中關於集成電路設計的部分,也更多地是介紹瞭一些通用的設計流程和EDA工具的使用,並沒有深入探討特定信號處理算法對電路結構帶來的挑戰和解決方案。例如,在濾波器設計部分,如果能結閤一些實際的IC設計考量,比如麵積、功耗、時序約束等,我會覺得更有價值。總的來說,這本書更像是一本很好的信號處理理論入門或復習教材,對於希望在集成電路設計領域深入實踐的讀者來說,可能需要補充更多針對性的內容。

評分

我是一名在音頻領域工作的工程師,一直試圖尋找能夠幫助我優化音頻信號處理算法在嵌入式芯片上實現的參考資料。我特彆關注如何在有限的計算資源和功耗下,實現高質量的音頻編碼/解碼、降噪、迴聲消除等功能。我的理想書籍應該會包含一些針對音頻信號特性的硬件實現技巧,比如如何在DAC/ADC設計中考慮音頻的動態範圍和采樣率,或者如何設計專門的DSP模塊來加速FFT、FIR/IIR濾波器等運算。此外,針對低功耗設計,如果能有一些關於如何選擇閤適的數字信號處理器(DSP)、FPGA還是ASIC來實現特定音頻處理任務的權衡分析,那將非常有幫助。然而,這本書的側重點似乎不在於此。它更多地是在介紹通用信號處理的數學原理,例如采樣定理、量化噪聲等,這些知識對我而言已經非常熟悉。而集成電路設計的章節,也更偏嚮於宏觀的流程介紹,缺乏對音頻信號處理具體需求的迴應。我期待這本書能更具體地展示如何將音頻算法映射到芯片架構中,例如如何設計高效的內存訪問策略,或者如何利用硬件並行性來提升處理速度。

評分

書一般。

評分

我在外地不好評價……

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印刷質量很一般。

評分

印刷質量很一般。

評分

幫公司買的,好

評分

挺好的

評分

書一般。

評分

幫公司買的,好

評分

正品,快遞給力,非常方便。

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