数字信号处理器：体系结构、实现与应用——国外经典教材 电子信息 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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郭森楙，颜允圣，贾洪峰 著

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• 数字信号处理
• DSP
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• 实现
• 应用
• 电子信息
• 通信工程
• 信号处理
• 嵌入式系统
• 国外经典教材

店铺： 润轩泽辕图书专营店

出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302109853

商品编码：29280436293

包装：平装

出版时间：2005-06-01

基本信息

书名：数字信号处理器：体系结构、实现与应用——国外经典教材 电子信息

：59.00元

作者：郭森楙,颜允圣 ,贾洪峰

出版社：清华大学出版社

出版日期：2005-06-01

ISBN：9787302109853

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：

商品重量：0.740kg

编辑推荐

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本书特色：
·介绍了MATLAB和Simulink在设计中的应用——用于DSP算法的设计，分析和实现；
·Code poser studio的使用——用于实验、工程和应用中的TMS320C54x和TMS320C55x；
·强调了C语言、汇编语言混合编程；
·在实际练习中采用两步方法——首先介绍软件工程，并指导读者逐步设计，仿真和验证，然后以浮点和定点格式开发程序；
·MATLAB与DSP相关工具箱应用的快速指南。

内容提要

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本书分为3个主要部分：体系结构、实现和应用，旨在帮助读者理解DSP处理器的体系结构和编程、实时DSP系统与实际应用程序的设计，如何利用定点和浮点处理器实现DSP算法等。所介绍的处于是器包括：TMS320C2000，TMS320C54x，TMS320C55x，TMS320C62x，TMS320C64x，TMS320C3x和TMS320C67x。
本书可作为高年级相关专业本科生的教材。由于本书强调DSP实现、实验和应用，所以也可以作为参考书，供那些希望学习DSP概念以及在工作中开发实时DSP应用的工程人员使用。
在开始学习本书之前，读者应基本掌握信号与系统、C语言和汇编语言等知识。

目录

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第1章 数字信号处理系统导论
1.1 数字信号处理简介
1.2 数字信号处理系统与应用
1.2.1 数字信号处理系统
1.2.2 TMS320系列
1.2.3 数字信号处理应用
1.3 数字信号处理器体系结构
1.3.1 引言
1.3.2 中央处理单元运算
1.3.3 存储器配置
1.3.4 外围设备与输入／输出
1.4 软件开发
1.4.1 指令集
1.4.2 汇编程序
1.4.3 C程序
1.4.4 C语言与汇编语言的混合编码
1.4.5 软件开发工具
1.5 硬件问题
1.5.1 硬件选择
1.5.2 硬件配置
1.5.3 硬件工具
1.6 系统考虑事项
1.6.1 数字信号处理器的选择
1.6.2 采样与量化
1.6.3 数模转换
1.6.4 编码译码器
1.6.5 速度优化
1.7 实验
1.7.1 使用汇编器和链接器.命令文件
1.7.2 创建一个项目
1.7.3 连编项目
1.7.4 调试程序
1.7.5 查看存储器和图形
1.7.6 使用断点和配置器
习题
参考文献
第2章 数字信号处理基础
2.1 数字信号与操作
2.1.1 基本信号
2.1.2 基本运算
2.2 变换
2.2.1 定义
2.2.2 z变换的性质
2.3 数字系统
2.3.1 线性时不变系统
2.3.2 有限长单位冲激响应滤波器
2.3.3 无限长单位冲激响应滤波器
2.4 频率分析
2.4.1 离散时问傅里叶变换
2.4.2 离散傅里叶变换
2.4.3 离散傅里叶变换的性质
2.4.4 快速傅里叶变换
2.5 随机信号处理
2.5.1 数字随机信号
2.5.2 时域处理
2.6 实验
2.6.1 简单的无限长单位冲激响应滤波器
2.6.2 软件开发
2.6.3 信号处理工具
2.6.4 使用Code Composer Studio
测试C程序
习题
参考文献
第3章 实现的考虑因素
3.1 引言
3.2 数据表示与运算
3.2.1 定点数与运算
3.2.2 浮点运算
3.2.3 定点格式与浮点格式对比
3.3 有限字长效应
3.3.1 输入量化
3.3.2 系数量化
3.3.3 溢出与解决方法
3.3.4 舍入与舍位
3.4 编程问题
3.4.1 寻址模式
3.4.2 流水线概念
3.4.3 指令高速缓存
3.4.4 硬件与软件中断
3.5 实时实现的考虑因素
3.5.1 信号转换器
3.5.2 流处理
3.5.3 块处理
3.5.4 矢量处理
3.5.5 基准测试
3.6 硬件接口
3.6.1 外部存储器接口
3.6.2 计时器和主时钟
3.6.3 串行端口连接
3.6.4 直接存储器存取控制器
3.6.5 并行端口连接
3.6.6 主机端口连接
3.6.7 多处理技术
3.6.8 电源调节器
3.6.9 仿真器互连标准
3.7 实验
3.7.1 利用MATLAB的实验
3.7.2 采用定点C的实验
3.7.3 采用C5000 CCS的实验
习题
参考文献
第4章 定点数字信号处理器
4.1 引言
4.1.1 源语句格式
4.1.2 汇编命令
4.1.3 软件开发过程
4.2 TMS320C2000
4.2.1 体系结构概述
4.2.2 中央处理器
4.2.3 程序控制
4.2.4 编程问题
4.2.5 系统问题
4.2.6 一个应用：锁相环
4.3 TMS320C54x
4.3.1 体系结构概述
4.3.2 寻址模式
4.3.3 指令集
4.3.4 编程考虑因素
4.3.5 系统问题
4.4 TMS320C55x
4.4.1 体系结构概述
4.4.2 中央处理器
4.4.3 寻址模式
4.4.4 指令集
4.4.5 编程考虑因素
4.4.6 C程序的优化
4.4.7 系统问题
4.5 TMS320C62x与TMS32064x
4.5.1 体系结构概述
4.5.2 存储器系统
4.5.3 外部存储器寻址
4.5.4 指令集
4.5.5 编程考虑因素
4.5.6 系统问题
4.6 实验
4.6.1 表示不同的Q格式
4.6.2 系数量化
4.6.3 溢出处理
4.6.4 缩放和饱和模式
4.6.5 舍入
4.6.6 提取保护位
4.6.7 一个乘法特例
习题
参考文献
第5章 浮点数字信号处理器
……
第6章 有限长单位冲激响应滤波
第7章无限长单位冲激响应滤波
第8章 快速傅里叶变换
第9章 自适应滤波
部分习题答案
附录A MATLAB与Simul ink简介
附录B 附加实验与应用
附录C 数字信号处理器的外围设备编程
附录D 有用的站点

作者介绍

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郭森楙(Sen M. Kuo)，1976年于国立台湾师范大学获得学士学位，分别于1983年、1985年在新墨西哥大学获得硕士学位与博士学位。现为美国北伊利诺斯大学电气工程系教授。1993年曾在德州仪器公司工作。作为作者出版了4本专著他已经申请了7项美国，并发表了150多篇技术

文摘

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序言

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《数字信号处理器：体系结构、实现与应用》 一本深入探索数字信号处理核心技术及其产业实践的权威指南 数字信号处理（DSP）作为现代电子信息科学的基石，已深刻地改变了通信、媒体、医疗、工业自动化等诸多领域。从您口袋里的智能手机到复杂的医疗成像设备，再到高速的通信网络，DSP无处不在，支撑着这些技术的核心功能。理解DSP的底层原理、掌握高效的实现方法，并洞悉其广泛的应用前景，是每一位电子信息领域从业者和研究者必备的技能。 本书《数字信号处理器：体系结构、实现与应用》正是这样一本旨在为您提供全面、深入理解DSP技术及其应用的经典著作。它并非仅仅罗列理论公式，而是将抽象的数字信号处理概念与实际的硬件实现、软件开发以及前沿应用紧密结合，为读者构建起一个系统性的知识体系。本书的独特之处在于，它不仅深入剖析了数字信号处理器（DSP）芯片的内部精妙设计，更着重于讲解如何将这些强大的计算能力转化为解决实际问题的强大工具。 体系结构：揭示DSP芯片的“大脑”与“神经网络” 本书的第一部分将带您深入了解数字信号处理器（DSP）芯片的微观世界。您将了解到，DSP芯片并非通用的微处理器，而是专门为高速、高效地执行信号处理算法而设计的。这需要对其独特的体系结构进行深入的剖析。 指令集架构（ISA）的独特性： 不同于通用CPU，DSP的指令集针对信号处理的特点进行了优化，例如支持MAC（乘累加）指令、位反转指令等，极大地提高了运算效率。本书将详细解析这些指令的含义、功能及其如何服务于DSP算法。 专用硬件加速器： DSP芯片内部往往集成了一系列硬件加速器，如DMA控制器、滤波器硬件、FFT硬件等。这些硬件单元能够并行处理数据，进一步提升性能。本书将逐一介绍这些加速器的设计理念、工作原理以及如何通过软件进行配置和调用。 内存体系结构： 高效的数据访问是DSP性能的关键。本书将深入探讨DSP的内存组织方式，包括多端口RAM、缓存结构、零开销DMA等，以及它们如何支持向量处理和流水线执行。 流水线与并行处理： 为了实现更高的吞吐量，DSP芯片采用了先进的流水线技术和多核并行处理架构。本书将解释这些技术的原理，以及它们如何协同工作以加速计算。 特殊功能单元： 从定点运算到浮点运算，从SIMD（单指令多数据流）到VLIW（超长指令字），本书将详细阐述DSP芯片所采用的各种计算单元和执行模式，以及它们在不同算法中的优势。 通过对这些体系结构层面的深入理解，读者将能够知晓为什么DSP芯片在处理滤波器、FFT、卷积等算法时能展现出远超通用CPU的性能，并为后续的学习打下坚实的基础。 实现：将理论转化为可执行的代码 理解了DSP芯片的硬件特性后，本书将引导读者学习如何有效地将数字信号处理算法转化为能够在DSP平台上运行的实际代码。这一过程涉及到软件设计、算法优化以及与硬件的交互。 DSP软件开发环境： 书中将详细介绍主流DSP厂商提供的开发工具链，包括编译器、汇编器、调试器、仿真器以及集成开发环境（IDE）。您将学习如何设置项目、编译代码、进行硬件调试，以及利用仿真器进行算法验证。 C/C++在DSP中的应用： 尽管DSP拥有特有的指令集，但C/C++仍然是主要的开发语言。本书将重点讲解如何在C/C++中编写高效的DSP代码，包括如何使用特定于DSP的库函数、如何进行数据类型选择以优化性能（如定点数运算）、以及如何通过编译器指令进行代码优化。 汇编语言的妙用： 在追求极致性能的关键算法部分，汇编语言往往是不可或缺的。本书将介绍DSP汇编语言的基础知识，以及如何将其与C/C++代码混合编程，以实现对硬件的精细控制和性能的进一步挖掘。 算法的DSP实现： 书中将通过大量实例，讲解如何将经典的DSP算法（如FIR滤波器、IIR滤波器、FFT、相关、卷积、自适应滤波器等）有效地映射到DSP硬件上。这包括对算法的数学分析、数据表示、存储优化、以及如何利用DSP的专用指令和硬件加速器来加速计算。 实时操作系统（RTOS）在DSP中的应用： 对于许多实时信号处理应用，如通信基带处理、雷达信号处理等，实时操作系统是必不可少的。本书将介绍RTOS的基本概念，以及如何在DSP平台上使用RTOS进行任务调度、资源管理、中断处理等，以满足严格的实时性要求。 性能分析与优化： 如何衡量DSP程序的性能？如何找出性能瓶颈？本书将教授各种性能分析工具和技巧，以及针对性的优化策略，包括算法层面的优化、代码层面的优化、以及硬件利用层面的优化，帮助读者编写出高效、可靠的DSP程序。 通过这一部分的学习，读者将能够从理论走向实践，将抽象的DSP算法转化为可以在真实硬件上运行的高效程序。 应用：DSP技术如何改变世界 理论和实现的基础之上，本书的第三部分将聚焦于DSP技术在各个领域的广泛而深刻的应用。通过对这些实际案例的分析，读者将能够深刻理解DSP的价值，并激发自身的创新灵感。 通信系统： 从传统的手机通信（GSM, CDMA, LTE）到新兴的5G技术，DSP在基带信号处理、调制解调、信道编码、均衡等核心环节发挥着不可替代的作用。本书将深入探讨DSP在这些通信标准中的具体应用。 音频与语音处理： MP3、AAC等音频编码格式，回声消除、噪声抑制、语音识别、语音合成等技术，都严重依赖于DSP。您将了解DSP如何在音频编解码器、声卡、智能音箱、语音助手等设备中实现这些功能。 图像与视频处理： 数字相机、摄像机、视频编解码器（H.264, HEVC）、图像增强、目标检测等应用，DSP是实现高性能实时图像处理的关键。本书将剖析DSP在JPEG压缩、视频编码、计算机视觉等领域的应用。 医疗电子： 心电图（ECG）信号分析、超声波成像、核磁共振（MRI）成像、助听器等医疗设备，都广泛采用了DSP技术来采集、处理和分析生物信号。 工业自动化与控制： 电机控制、传感器数据采集与处理、故障诊断、机器人导航等工业应用，DSP的高速计算能力为实现精确的控制和智能的决策提供了支持。 雷达与声纳系统： 这些复杂的探测系统依赖于DSP进行信号的发射、接收、滤波、目标检测、跟踪等关键处理。 汽车电子： 汽车导航、高级驾驶辅助系统（ADAS）、车载娱乐系统等，都离不开DSP提供的强大信号处理能力。 在每个应用领域，本书都将不仅仅是列举应用名称，而是会结合具体的算法原理和DSP的实现特点，来解释DSP是如何解决这些应用中的核心技术挑战的。例如，在讲解通信系统时，会深入到OFDM信号的IFFT/FFT过程，以及如何通过DSP实现高速率的数据传输。在讲解图像处理时，会分析DWT（离散小波变换）在JPEG2000中的作用，以及如何利用DSP的并行处理能力来加速。 本书的价值与特色 理论与实践的完美结合： 本书不偏重于纯粹的理论推导，也不止步于简单的代码演示，而是将理论知识、硬件体系结构、软件实现以及实际应用有机地结合起来，为读者提供了一个完整的学习闭环。 体系完整，由浅入深： 从DSP芯片的基本概念讲起，逐步深入到复杂的体系结构、高效的实现技巧，最后落脚到广泛的应用领域，逻辑清晰，循序渐进，适合不同阶段的读者。 紧跟行业前沿： 本书所涵盖的内容，不仅是DSP技术的经典理论，也反映了当前DSP在各个领域应用的最新动态和发展趋势。 丰富的示例与案例： 书中包含大量的代码示例、伪代码以及具体的应用案例分析，帮助读者将抽象的概念转化为具体的工程实践。 面向未来： 随着人工智能、物联网、5G通信等技术的发展，对高性能、低功耗的信号处理能力的需求将更加迫切。本书将为读者打下坚实的DSP基础，使他们能够更好地迎接未来的技术挑战。 无论是作为高等院校电子信息、通信工程、计算机科学等专业的教材，还是作为行业内工程师进行技能提升和知识拓展的参考书，本书都将是您不可或缺的宝贵资源。通过深入研读本书，您将能够掌握数字信号处理的精髓，理解DSP芯片的工作原理，精通DSP软件开发的技巧，并最终能够驾驭DSP技术，在日新月异的电子信息领域创造价值。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在读的电子信息专业研究生，我对数字信号处理器这个领域一直抱有浓厚的兴趣，也接触过不少相关的书籍。而这本《数字信号处理器：体系结构、实现与应用》给我的感觉是，它更像是一本“百科全书”式的参考书，而不是一本纯粹的教科书。它的内容非常全面，涵盖了DSP的方方面面，从最底层的体系结构到上层的具体应用，几乎无所不包。这对于想要系统性地了解DSP领域的学生来说，无疑是一笔宝贵的财富。我特别欣赏书中对于“应用”部分的阐述，它没有简单地罗列一些概念，而是深入剖析了DSP在通信、音频、图像处理等领域的具体应用案例，并且详细解释了在这些应用中，DSP的哪些特性起到了关键作用。这种“知其然，更知其所以然”的讲解方式，让我对DSP的应用潜力有了更深刻的认识。虽然这本书的篇幅较大，内容也比较深入，但对于有一定基础的读者来说，它绝对是一本值得反复研读的经典之作，能够帮助你建立起一个完整的DSP知识体系。

评分☆☆☆☆☆

这套书简直是我的电子信息学习之路上的“救命稻草”！当初拿到的时候，纯粹是因为“国外经典教材”这几个字，想着肯定够硬核。结果打开一看，嚯，直接给我来了个“下马威”，密密麻麻的公式和图表，瞬间有点懵。但抱着“来都来了”的心态，硬着头皮啃了下去。不得不说，虽然过程有些痛苦，但每当你攻克一个难点，那种豁然开朗的感觉，简直比吃糖还甜！特别是对于我这种理论基础相对薄弱的读者，它就像一个循序渐进的向导，从最基础的概念讲起，层层深入，让你不得不佩服作者的功力。而且，书中的例子都非常贴合实际，不是那种脱离实际的“纸上谈兵”，这对于理解抽象的理论非常有帮助。比如，在讲解某个算法的时候，书中会给出具体的应用场景，让你知道这个算法到底有什么用，而不是仅仅停留在数学公式层面。虽然价格不菲，但考虑到它带给我的知识提升，我觉得物超所值。现在回头看，当初的“头疼”都变成了宝贵的学习经历。

评分☆☆☆☆☆

老实说，一开始我拿到这本书的时候，对“国外经典教材”这个标签并没有太在意，只是觉得内容可能比较系统。但读了几章之后，我才真正体会到它的“经典”之处。这本书最大的亮点在于，它能够将一个非常复杂的技术领域，梳理得井井有条，而且逻辑严密。我尤其喜欢它在讲解“实现”这一部分时的思路，它并没有直接给出“怎么做”，而是先让你理解“为什么这么做”。比如，在介绍某个优化技巧时，它会先分析当前存在的性能瓶颈，然后引出这个技巧是如何解决问题的，并且会给出相应的性能提升数据作为佐证。这种严谨的论证方式，让我对DSP的理解更加深刻。而且，书中还穿插了一些历史背景的介绍，让我了解到DSP技术是如何一步步发展到今天的，这对我来说是一种非常新颖的学习体验。总的来说，这本书的专业性毋庸置疑，但更重要的是，它能够激发我对DSP领域的探索欲，让我愿意花更多的时间去深入研究。

评分☆☆☆☆☆

我拿到这本《数字信号处理器：体系结构、实现与应用》时，其实是带着一种“试试看”的心态。我之前对DSP这块的了解不多，总觉得它很高深，跟自己离得比较远。然而，这本书的叙述方式真的颠覆了我的认知。它没有一开始就抛出一堆我完全看不懂的术语，而是先从数字信号处理的基本原理入手，用非常通俗易懂的语言解释了信号是什么，数字信号又是怎么来的，以及为什么要用DSP来处理它们。作者的逻辑非常清晰，仿佛在跟你娓娓道来一个故事。更让我惊喜的是，书中对于“体系结构”部分的讲解，不像我想象中那么枯燥。它通过大量的图示和类比，把复杂的硬件结构拆解得非常直观，让我能够理解到不同DSP芯片在设计上的考量和优劣。我尤其喜欢其中关于“实现”的部分，它详细介绍了如何将算法转化为实际的DSP代码，并给出了很多代码示例，虽然我还没有完全上手去敲，但光是看懂那些思路，就已经觉得受益匪浅。这本书给我最大的感受就是，原来DSP并没有那么遥不可及，而且它真的渗透在我们生活的方方面面。

评分☆☆☆☆☆

我一直认为，学习一门技术，最重要的是理解它的“灵魂”。而这本《数字信号处理器：体系结构、实现与应用》恰恰给我带来了这种“灵魂”层面的感悟。书中对于“体系结构”的讲解，不是简单地介绍各种寄存器和指令集，而是深入挖掘了这些设计背后的思想和权衡。作者通过对比不同的DSP架构，巧妙地阐述了在效率、功耗、成本等因素之间如何做出取舍，这让我对现代处理器设计有了更宏观的理解。在“实现”的部分，书中不仅提供了理论上的指导，更重要的是，它强调了工程实践的重要性。我看到很多章节都提到了软件和硬件的协同设计，以及如何优化代码以充分发挥DSP的性能，这对于我们这些未来要从事实际工程开发的学生来说，是非常宝贵的经验。而且，作者在讲解过程中，会时不时地引用一些经典的研究成果和业界实践，这使得这本书更具参考价值，也让我看到了DSP领域不断发展的脉络。