9787302197539 高速DSP原理、應用與實驗教程(高等院校電子信息與電氣學科特色 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

李海森，李思純，周天 著

圖書標籤:

• DSP
• 高速DSP
• 數字信號處理
• 信號處理
• 電子信息
• 電氣工程
• 教程
• 實驗
• 高等教育
• 教材

店鋪： 聚雅圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302197539

商品編碼：29438029216

包裝：平裝

齣版時間：2009-05-01

基本信息

書名：高速DSP原理、應用與實驗教程(高等院校電子信息與電氣學科特色教材)

定價：32.00元

作者：李海森,李思純,周天

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2009-05-01

ISBN：9787302197539

字數：501000

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.522kg

編輯推薦

---

內容提要

---

美國德州儀器（TI）公司的數字信號處理器（DSP）自從20世紀80年代初問世以來，以其獨特的體係結構、靈活的資源配置方式、快速實現各種數字信號處理和精密控製算法的突齣優點成為全球市場占有率高的主流産品。本書以TI公司三個主推DSP係列産品之一的C2XXX定點芯片為核心，係統地論述其結構組成原理、工程應用和驗證實驗，並配閤的思考與練習題。
　　本書適閤於從事TIDSP研究和開發的電氣工程和電子信息類學科等的高年級本科生或研究生，以及業界的工師和其他專業相關人員參考。

目錄

---

原理篇
　章 緒論
　　1.1 數字信號處理係統概述
　　1.2 數字信號處理實現技術途徑
　　　1.2.1 什麼是DSP
　　　1.2.2 數字信號處理的實現方法
　　1.3 DSP芯片的發展現狀與趨勢
　　　1.3.1 什麼是DSP芯片
　　　1.3.2 DSP、DSP芯片與DSPS
　　　1.3.3 DSP芯片的産生與主要生産廠商
　　　1.3.4 DSP芯片的發展趨勢
　　1.4 DSP芯片的分類
　　1.5 DSP芯片的應用
　　1.6 TMS320C2XXDSP的主要特點
　　　1.6.1 TMS320係列
　　　1.6.2 TMS320C2XX的主要特點
　　本章思考題
　第2章 C2XX硬件組成與體係結構
　　2.1 概述
　　2.2 C2XX的硬件組成
　　　2.2.1 中央處理單元（CPU）
　　　2.2.2 存儲器和I／O空間
　　　2.2.3 片內外圍
　　2.3 C2XX的總綫結構
　　2.4 引腳和信號說明
　　　2.4.1 邏輯掃描電路
　　　2.4.2 C203和F206芯片的封裝
　　　2.4.3 C203和F206信號描述
　　本章思考題
　第3章 C2XX中央處理單元與程序控製
　　3.1 概述
　　3.2 輸入定標部分
　　3.3 乘法部分
　　　3.3.1 乘法器
　　　3.3.2 乘積定標移位器
　　3.4 中央算術邏輯部分
　　　3.4.1 中央算術邏輯單元（CALU）
　　　3.4.2 纍加器
　　　3.4.3 輸齣數據定標移位器
　　3.5 輔助寄存器與狀態寄存器
　　　3.5.1 ARAU和輔助寄存器功能　　
　　　3.5.2 狀態寄存器ST。和ST1
　　3.6 程序地址生成與流水綫
　　　3.6.1 程序計數器（PC）
　　　3.6.2 堆棧（STACK）
　　　3.6.3 微堆棧（MSTACK）
　　　3.6.4 流水綫操作
　　3.7 轉移、調用和返迴
　　　3.7.1 無條件轉移、調用及返迴
　　　3.7.2 有條件轉移、調用和返迴
　　3.8 重復指令
　　3.9 中斷與中斷管理
　　　3.9.1 中斷操作的三個階段
　　　3.9.2 中斷錶
　　　3.9.3 可屏蔽中斷
　　　3.9.4 中斷標誌寄存器（IFR）
　　　3.9.5 中斷屏蔽寄存器（IMR）
　　　3.9.6 中斷控製寄存器（ICR）
　　　3.9.7 非屏蔽中斷
　　　3.9.8 中斷服務程序（ISR）
　　　3.9.9 中斷等待時間
　　3.10 復位操作
　　3.11 節能方式
　　本章思考題
　第4章 C2XX存儲空間與I／O空間
　　4.1 概述
　　4.2 存儲器和I／O空間概況
　　4.3 程序存儲器
　　4.4 數據存儲器
　……
　第5章 C2XX片內外設接口
　第6章 C2XX尋址試試和指令係統
應用篇
第7章 係統硬件應用
第8章 係統軟件應用
第9章 定點DSP數據格式及定標技術
0章 C2XX DSP開發工具與實驗平颱
1章 DSP專門實驗
附錄 習題參考答案
參考文獻

作者介紹

---

文摘

---

序言

---

電子係統中的信息處理：從理論到實踐的飛躍 在當今信息爆炸的時代，高效、精準的信息處理能力已成為現代電子係統的核心競爭力。無論是通信、雷達、醫療影像，還是工業自動化和航空航天領域，快速而強大的信號處理技術都扮演著至關重要的角色。本書旨在深入剖析信息處理在復雜電子係統中的關鍵作用，並引導讀者從理論基礎邁嚮實際應用，掌握設計、實現和優化高性能信息處理係統的方法。 第一章：信息處理的基石——數字信號處理理論 本章將為讀者構建堅實的數字信號處理（DSP）理論基礎。我們將從離散時間信號和係統的基本概念入手，詳細闡述采樣定理、量化誤差等數字信號轉換過程中的關鍵環節，以及它們對最終處理結果的影響。隨後，將深入探討各種重要的信號變換，包括傅裏葉變換（DFT）、離散傅裏葉變換（FFT）的原理、計算方法及其在頻率分析中的應用。瞭解傅裏葉變換的深遠意義，對於理解信號的頻譜特性，從而設計有效的濾波和調製解調方案至關重要。 此外，本章還將介紹Z變換在分析離散時間係統穩定性、頻率響應等方麵的作用。通過對捲積、相關等基本運算的深入理解，讀者將掌握如何描述係統對輸入信號的響應。最後，我們將探討綫性時不變（LTI）係統的特性，這是理解許多信號處理算法的基礎。本章的學習將為後續章節中更復雜的算法和應用打下堅實的基礎。 第二章：濾波器設計與實現——塑造信號的內在品質 濾波器是信號處理中不可或缺的工具，它們能夠有效地去除噪聲、提取特定頻率成分、平滑信號或實現其他信號增強功能。本章將帶領讀者深入瞭解各種濾波器類型及其設計原理。我們將首先介紹無限脈衝響應（IIR）濾波器和有限脈衝響應（FIR）濾波器。IIR濾波器在實現相同頻率選擇性時通常需要更少的階數，但其穩定性和綫性相位設計可能更具挑戰性。FIR濾波器則以其穩定性好、易於實現綫性相位而著稱，這在許多對相位失真敏感的應用中尤為重要。 本章將詳細講解幾種經典的數字濾波器設計方法，例如巴特沃斯、切比雪夫和橢圓濾波器，以及窗函數法和頻率采樣法等FIR濾波器設計技術。我們將分析不同設計方法的優缺點，以及它們在滿足特定技術指標（如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度）方麵的權衡。在理論講解的基礎上，本章還將引導讀者學習如何在硬件或軟件平颱上實現這些濾波器，包括直接型、級聯型、並聯型等結構，並討論實現過程中可能遇到的精度、速度和資源消耗等問題。 第三章：變換域處理技術——探索信號的深層結構 除瞭時域處理，將信號轉換到其他域（如頻率域、小波域）進行分析和處理，常常能揭示更深層的信息，並為解決特定問題提供更有效的途徑。本章將重點介紹幾種重要的變換域處理技術。 我們將首先深入探討傅裏葉變換的廣泛應用。除瞭基本的頻譜分析，我們還將介紹傅裏葉變換在捲積定理的應用，這極大簡化瞭濾波器的實現。快速傅裏葉變換（FFT）作為計算DFT的高效算法，其原理和優化方法也將得到詳細講解，為實時信號處理奠定基礎。 小波變換作為一種強大的時頻分析工具，其原理和優勢將在本章中得到充分展示。與傅裏葉變換隻能提供全局的頻率信息不同，小波變換能夠同時提供信號在時間和頻率上的局部信息，這使得它在信號去噪、特徵提取、圖像壓縮等方麵具有獨特優勢。我們將介紹幾種常用的小波基函數，並探討小波變換在不同應用場景下的具體實現。 此外，本章還將簡要介紹離散餘弦變換（DCT）在圖像和音頻壓縮領域的應用，以及其他一些具有特定應用價值的變換技術，幫助讀者拓展信號處理的視野。 第四章：現代通信係統中的信號處理——連接世界的橋梁 通信係統是信息處理技術最廣泛、最活躍的應用領域之一。本章將聚焦於現代通信係統中的關鍵信號處理技術，深入剖析它們如何實現高效、可靠的信息傳輸。 我們將從數字調製解調技術入手，講解幅度調製（ASK）、頻率調製（FSK）、相位調製（PSK）以及正交幅度調製（QAM）等基本原理。我們將分析這些調製方式在信息傳輸容量、抗噪聲能力以及實現復雜度方麵的差異。 自適應均衡技術是應對信道失真、提高通信質量的關鍵。本章將介紹均衡器的基本原理，以及自適應算法（如LMS、RLS）如何動態地跟蹤信道變化，從而補償信道引起的信號失真。 糾錯編碼是提高通信可靠性的重要手段。我們將介紹捲積碼、BCH碼、RS碼等糾錯碼的編碼原理和譯碼方法，並探討它們在數據傳輸中的錯誤檢測和糾正能力。 此外，本章還將涉及多徑衰落、載波同步、符號定時恢復等通信係統中常見的挑戰，以及相應的信號處理解決方案。通過本章的學習，讀者將深刻理解信號處理技術在構建高效、可靠的通信網絡中所扮演的核心角色。 第五章：雷達與聲納係統中的信號處理——洞察未知空間 雷達和聲納係統是探測、定位和識彆目標的先進技術，它們高度依賴於復雜的信號處理算法來提取微弱的迴波信號並從中提取有價值的信息。本章將深入探討這些關鍵係統的信號處理原理。 我們將從雷達信號的基本原理開始，介紹脈衝壓縮技術，它能夠提高雷達的距離分辨率和探測概率。多普勒處理是雷達中用於測量目標速度的關鍵技術，我們將詳細講解其工作原理，以及如何利用多普勒效應區分固定目標和運動目標。 在目標檢測方麵，本章將介紹恒虛警（CFAR）檢測技術，它能夠根據背景噪聲水平動態調整檢測門限，從而實現穩定的目標檢測。目標跟蹤是雷達係統中連續跟蹤運動目標的重要環節，我們將介紹卡爾曼濾波器等經典的目標跟蹤算法。 對於聲納係統，我們也將探討其特有的信號處理方法，包括聲波傳播特性、迴聲探測、目標分類等。我們將分析聲納係統在水下環境下的信號傳播特點，以及如何利用信號處理技術剋服海洋環境的復雜性。 本章還將介紹一些先進的信號處理技術在雷達和聲納係統中的應用，例如閤成孔徑雷達（SAR）成像、逆閤成孔徑雷達（ISAR）成像，以及信號識彆等，幫助讀者瞭解這些領域前沿的發展動態。 第六章：圖像與視頻信號處理——捕捉與再現視覺世界 圖像和視頻是信息傳遞和交互的重要載體。本章將聚焦於圖像和視頻信號處理的關鍵技術，探索如何獲取、增強、分析和壓縮視覺信息。 我們將從圖像的數字錶示入手，介紹圖像的像素、灰度、色彩模型等基本概念。圖像增強是提高圖像視覺質量、揭示隱藏細節的重要手段，本章將介紹多種空域和頻域的增強技術，如對比度拉伸、直方圖均衡化、銳化、平滑等。 圖像復原技術則旨在去除圖像中的噪聲、模糊或其他失真，恢復圖像的原始信息。我們將探討逆濾波、維納濾波等經典復原方法，以及模型未知情況下的盲復原技術。 在圖像分析方麵，本章將介紹邊緣檢測、特徵提取、圖像分割等技術，它們是進行圖像理解和目標識彆的基礎。我們將學習如何利用梯度算子、拉普拉斯算子等檢測圖像中的邊緣，以及如何提取圖像的局部特徵（如SIFT、HOG）。 視頻信號處理是圖像處理的延伸，它考慮瞭時間和空間兩個維度上的信息。本章將介紹視頻的基本結構、幀間/幀內編碼的概念，以及運動估計和補償等核心技術，它們是實現視頻壓縮和高效傳輸的關鍵。 第七章：嵌入式DSP係統的設計與實現——將強大處理能力融入硬件 將強大的DSP算法部署到實際的電子係統中，需要深入理解嵌入式DSP係統的設計與實現。本章將引導讀者瞭解嵌入式DSP係統的軟硬件協同設計過程。 我們將介紹嵌入式DSP處理器的架構特點，如指令集、存儲器訪問、專用硬件加速器等，以及它們如何優化信號處理任務的執行效率。 在軟件開發方麵，我們將討論DSP匯編語言和高級語言（如C/C++）在嵌入式DSP開發中的應用，以及如何利用編譯器、調試器等工具進行高效的開發。 本章還將重點介紹實時操作係統（RTOS）在嵌入式DSP係統中的作用，以及如何利用RTOS實現任務調度、同步和資源管理，確保係統滿足實時性要求。 針對具體的應用場景，我們將探討硬件加速技術，如FPGA（現場可編程門陣列）和ASIC（專用集成電路）在實現高性能DSP算法中的應用，以及軟硬件協同設計的優化策略。 第八章：DSP在現代電子係統中的應用實例——理論指導實踐 本章將通過一係列具體的應用實例，將前幾章所學的理論知識與實際工程應用緊密結閤，幫助讀者鞏固所學內容並激發創新靈感。 我們將選取幾個代錶性的DSP應用領域，如： 數字音頻處理： 探討數字功放、音頻編碼/解碼（MP3、AAC）、降噪算法、虛擬環繞聲等。 數字圖像處理： 分析數字相機中的圖像信號鏈、圖像壓縮（JPEG）、人臉識彆、自動駕駛中的視覺感知等。 工業自動化： 介紹電機控製、狀態監測、機器視覺檢測等領域中的DSP應用。 醫療電子： 講解心電圖（ECG）信號分析、超聲波成像、醫學影像處理等。 生物識彆： 探索指紋識彆、聲紋識彆等領域的信號處理技術。 在每個應用實例中，我們將剖析其核心的信號處理需求，介紹所采用的關鍵算法和技術，並分析其在實際係統中的性能錶現和設計挑戰。通過這些鮮活的案例，讀者將更直觀地理解DSP理論的強大之處，以及如何將抽象的算法轉化為解決實際問題的有力工具。 第九章：DSP技術的前沿與發展趨勢——展望未來 隨著科技的飛速發展，DSP技術也在不斷演進，湧現齣許多新的理論和應用方嚮。本章將對DSP技術的前沿發展進行探討，為讀者指明未來的學習和研究方嚮。 我們將關注深度學習與DSP的融閤，探討如何利用神經網絡加速信號處理算法，以及在邊緣計算設備上部署AI驅動的信號處理。 此外，我們還將介紹軟件定義無綫電（SDR）技術，它將傳統硬件實現的通信功能轉移到軟件層麵，極大地增強瞭係統的靈活性和可重構性。 異構計算在高性能計算領域日益重要，我們將探討如何將CPU、GPU、DSP等不同類型的處理器協同工作，以實現更高效的信號處理。 最後，我們將展望DSP在人工智能、物聯網、5G/6G通信、自動駕駛、智能製造等新興領域的應用前景，以及相關的技術挑戰和發展機遇。 通過對這些前沿技術和發展趨勢的介紹，本書旨在激發讀者對DSP領域更深入的探索，為他們在未來的技術創新和職業發展奠定基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本《高速DSP原理、應用與實驗教程》在我心目中占有相當重要的位置，盡管我還沒來得及深入鑽研每一個細節，但僅憑其結構和初步的翻閱，我就能感受到作者在內容編排上的深邃考量。首先，它並非那種浮於錶麵的概覽式介紹，而是以一種循序漸進的方式，將復雜的DSP理論拆解成易於理解的模塊，並且非常注重理論與實踐的結閤。這一點從“應用與實驗教程”的副標題就能窺見一斑，這對於我這樣一個既想夯實理論基礎，又渴望獲得實際操作經驗的學習者來說，無疑是雪中送炭。書中的例子選擇也相當有代錶性，涵蓋瞭從基礎的信號處理算法到一些更具挑戰性的高級應用，這為我後續的學習和項目實踐提供瞭清晰的路綫圖。更重要的是，它似乎能夠激發我主動去探索和思考，而不是被動地接受信息。我尤其期待書中關於實際工程中遇到的常見問題的探討，以及如何利用DSP芯片解決這些問題的具體方法。總的來說，這本書給我的第一印象是嚴謹、係統且極具指導性，它讓我看到瞭通往DSP領域的清晰路徑，並充滿瞭學習的動力。

評分☆☆☆☆☆

對於我來說，一本好的技術書籍，不僅要有紮實的理論基礎，更要有貼閤實際的案例分析。《高速DSP原理、應用與實驗教程》在這方麵做得非常齣色。它沒有迴避DSP在實際工程中會遇到的各種挑戰，例如硬件資源的限製、算法的復雜度以及實時性要求等，並且提供瞭富有建設性的解決方案。我特彆喜歡書中關於濾波器設計的部分，它不僅介紹瞭各種經典濾波器（如Butterworth、Chebyshev等）的數學原理，還詳細闡述瞭如何在DSP平颱上高效實現這些濾波器，以及如何根據具體的應用場景選擇最閤適的濾波器類型。這對於我將來在通信係統或嵌入式設備中進行信號濾波設計具有極高的參考價值。同時，書中對一些典型的DSP應用場景進行瞭深入的剖析，比如軟件無綫電、語音編碼、圖像處理等，這些案例讓我能夠更好地將所學的DSP知識與實際工程問題聯係起來，從而加深理解。這本書就像一位經驗豐富的工程師，手把手地指導你如何在復雜多變的工程實踐中運用DSP技術。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，《高速DSP原理、應用與實驗教程》這本書的視角非常獨特。它不僅僅是講解DSP的“是什麼”，更側重於“為什麼”和“如何做”。在閱讀的過程中，我時常被書中對某些原理的深入剖析所打動，例如對FFT算法的多種實現方式及其優劣的對比，以及不同調製解調技術的原理和在實際係統中的權衡。作者的錶述方式非常清晰，即便是一些在其他教材中可能顯得晦澀難懂的概念，在這裏也變得生動易懂。我特彆欣賞書中關於實時信號處理的章節，這部分內容對於理解DSP在通信、音頻、視頻等領域的應用至關重要，也讓我對如何設計高效的DSP係統有瞭更深刻的認識。此外，書中提供的實驗指導也相當詳盡，不僅僅是簡單的“照著做”，而是引導讀者去理解每個實驗步驟背後的原理，以及如何根據實驗結果調整參數和優化設計。這種“寓教於樂”的學習方式，極大地提升瞭我的學習興趣和效率。這本書讓我覺得，學習DSP不再是枯燥的理論堆砌，而是一場充滿探索和創造的旅程。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，學習DSP的關鍵在於理解其核心思想和核心算法。《高速DSP原理、應用與實驗教程》恰恰抓住瞭這一點。它沒有過多地糾纏於繁瑣的數學證明，而是將重點放在瞭對核心概念的直觀理解上，例如捲積、相關、傅裏葉變換等。通過豐富的圖示和生動的比喻，作者將這些抽象的概念具象化，讓我能夠輕鬆地把握其本質。我尤其欣賞書中對FFT算法的講解，它不僅僅介紹瞭算法本身，還詳細闡述瞭其在信號分析、係統識彆等方麵的應用，並且提供瞭相應的實驗代碼，讓我在實踐中驗證算法的有效性。這本書的實驗部分也做得非常到位，它提供瞭從硬件平颱搭建到軟件編程的完整指導，讓即使是初學者也能快速上手，並體驗到DSP開發的樂趣。通過這些實驗，我不僅鞏固瞭理論知識，更培養瞭獨立解決問題的能力。這本書讓我覺得，學習DSP不再是一件遙不可及的事情，而是一個可以通過係統學習和實踐來掌握的技能。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，《高速DSP原理、應用與實驗教程》這本書的價值遠超乎我的預期。它不僅是一本教材，更像是一位良師益友。在閱讀過程中，我常常能感受到作者對DSP領域的熱情和深入理解，這種熱情也深深地感染瞭我。書中對一些前沿技術的介紹，例如在某些章節提到的關於高速信號采樣和處理的最新進展，雖然我目前還無法完全消化，但這無疑為我打開瞭一扇新的窗口，讓我對DSP的未來發展有瞭更廣闊的視野。而且，這本書在內容編排上充分考慮到瞭讀者的學習麯綫，循序漸進，由淺入深，讓我能夠自信地逐步攻剋每一個知識點。我特彆看重書中關於“實際應用”的論述，它不僅僅是羅列一些應用場景，而是深入分析瞭在這些應用中，DSP所扮演的關鍵角色，以及如何根據具體需求進行係統設計和優化。這對於我培養工程思維和實際解決問題的能力非常有幫助。總之，這本書是一部值得反復研讀的精品，它不僅教授瞭知識，更點燃瞭我對DSP研究的熱情。