基於微信號結構的嵌入式信號處理 (新加坡)顔允聖,(新加坡)郭森楙 ,馮小平 978712 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

新加坡顔允聖，新加坡郭森楙，馮小平 著

圖書標籤:

• 信號處理
• 嵌入式係統
• 微信號處理
• 無綫通信
• 新加坡
• 工程技術
• 通信工程
• 電子工程
• 高等教育
• 教材

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121073984

商品編碼：29510890171

包裝：平裝

齣版時間：2008-10-01

基本信息

書名：基於微信號結構的嵌入式信號處理

定價：56.00元

作者：(新加坡)顔允聖,(新加坡)郭森楙 ,馮

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2008-10-01

ISBN：9787121073984

字數：600000

頁碼：397

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.699kg

編輯推薦

---

內容提要

---

本書簡要介紹數字濾波器、DFT、FFT等數字信號處理中基本的理論和方法，重點討論它們在數字信號處理器中的實現技術和方法。結閤DSP開發應用技術，引入瞭常用的數字信號處理工具MATLAB、LabVIEW，以及ADSP開發工具VisualDSP 等。書中以ADI公司的Blackfin處理器為例，通過大量的實例，引導讀者利用DSP處理器完成基本的數字信號處理算法，終將它應用到音頻和圖像處理等實時處理任務中。
本書的主要讀者為高等院校電子類專業的本科生和研究生,同時也可以作為相關領域的科技工作者的參考書。

目錄

---

作者介紹

---

Woon-Seng Gan是新加坡南洋理工大學電子學和電子工程學院信息工程係的副教授。他是“Digital Signal Processors:Architectures Implementations and Applications”（Prentice Hall2005）的作者之一。在相關刊物和國際會議上發錶學術論文130餘篇。他的研究方嚮是嵌入式媒體信

文摘

---

序言

---

《嵌入式信號處理：原理、算法與實踐》 概述 本書深入探討嵌入式係統中的信號處理技術，旨在為讀者提供一個全麵、係統的學習框架。從基礎的信號理論齣發，逐步深入到信號處理在嵌入式環境下的具體應用，涵蓋瞭核心算法的原理、實現細節以及在各種實際場景中的工程化考量。本書特彆關注如何在資源受限的嵌入式平颱上高效地實現復雜的信號處理任務，強調理論與實踐的結閤。 目標讀者 本書適閤於對嵌入式係統和信號處理感興趣的工程師、研究人員、以及高年級本科生和研究生。特彆是那些需要將信號處理技術應用於微控製器、數字信號處理器（DSP）、現場可編程門陣列（FPGA）等嵌入式硬件平颱的讀者。讀者應具備一定的數字信號處理基礎知識，如傅裏葉變換、濾波器設計等，以及一定的C/C++編程能力。 核心內容 第一部分：嵌入式信號處理基礎 1. 數字信號處理迴顧 信號的分類與錶示：連續信號與離散信號，模擬信號與數字信號，時域、頻域、復數域錶示。 采樣理論：奈奎斯特定理，采樣率選擇，混疊現象及其避免。 量化與編碼：量化誤差，均勻量化與非均勻量化，PCM編碼。 離散傅裏葉變換 (DFT) 與快速傅裏葉變換 (FFT)：DFT的定義與性質，FFT算法的原理與優勢，DFT/FFT在頻譜分析中的應用。 Z變換與離散時間係統：Z變換的定義與性質，係統函數，因果性與穩定性判據。 濾波器基礎：理想濾波器，IIR濾波器與FIR濾波器，濾波器設計的基本方法。 2. 嵌入式係統概述 嵌入式係統的定義與特點：實時性、可靠性、資源受限性、專用性。 嵌入式硬件架構：微處理器（MPU）、微控製器（MCU）、數字信號處理器（DSP）、現場可編程門陣列（FPGA）的特性與應用場景。 嵌入式軟件開發環境：交叉編譯工具鏈，集成開發環境（IDE），實時操作係統（RTOS）。 嵌入式係統中的資源限製：CPU處理能力，內存（RAM/ROM），功耗，I/O帶寬。 3. 嵌入式信號處理的挑戰與機遇 資源優化：算法復雜度，計算量，內存占用，功耗優化。 實時性要求：數據采集、處理、輸齣的延遲控製。 硬件加速：利用DSP指令集、SIMD指令、硬件乘法器、DMA控製器等。 功耗管理：低功耗模式，動態電壓頻率調整（DVFS），算法選擇對功耗的影響。 接口與數據采集：ADC/DAC接口，傳感器接口，通信接口（I2C, SPI, UART, USB）。 第二部分：嵌入式信號處理核心算法 1. 濾波算法在嵌入式係統中的實現 IIR濾波器優化實現：直接型、標準型、轉置型結構，係數取值對穩定性和精度影響。 FIR濾波器優化實現：綫性相位FIR濾波器，窗函數法，頻率采樣法，對稱性利用，CORDIC算法在FIR濾波器中的應用。 自適應濾波器：LMS算法及其變種（NLMS, RLMS）的原理和在噪聲消除、迴聲消除中的應用。 卡爾曼濾波器：綫性卡爾曼濾波器，擴展卡爾曼濾波器（EKF），無跡卡爾曼濾波器（UKF）在狀態估計中的應用。 濾波器實現中的定點化：定點錶示法，溢齣處理，捨位誤差，量化噪聲，量化效應分析。 2. 變換域算法在嵌入式係統中的應用 FFT算法的優化與嵌入式實現：蝶形運算，數據重排，基-2 FFT，混閤基FFT，非蝶形FFT。 FFT在信號分析中的應用：頻譜分析，頻率檢測，諧波分析。 離散小波變換 (DWT) 與嵌入式實現：小波函數，多分辨率分析，Mallat算法， Lifting Scheme。 DWT在信號壓縮與去噪中的應用。 3. 其他關鍵信號處理算法 相關與捲積：互相關，自相關，捲積的定義與計算，在模式匹配，係統辨識中的應用。 譜估計：周期圖法，Welch法，AR模型法，MA模型法，ARMA模型法的原理與嵌入式實現的權衡。 語音信號處理基礎：語音信號的特點，預加重，分幀，加窗，短時傅裏葉變換（STFT），梅爾頻率倒譜係數（MFCC）。 圖像信號處理基礎：圖像錶示，灰度圖像，彩色圖像，圖像增強，邊緣檢測，圖像壓縮的基本原理。 第三部分：嵌入式信號處理的工程實踐 1. 硬件平颱選型與性能考量 微控製器 (MCU)：ARM Cortex-M係列，DSP指令集，浮點單元（FPU）。 數字信號處理器 (DSP)：TI C2000/C6000係列，ADI SHARC/Blackfin係列，DSP指令集，硬件加速單元。 現場可編程門陣列 (FPGA)：Xilinx Artix-7/Zynq，Intel Cyclone/Arria，硬件描述語言（Verilog/VHDL），DSP Slice，AXI接口。 SoC (System on Chip)：集成CPU，DSP，GPU，FPGA等。 ADC/DAC選型：采樣率，分辨率，動態範圍，信噪比。 2. 嵌入式信號處理軟件開發流程 算法的C/C++實現：數據類型選擇，循環優化，函數調用開銷。 DSP匯編語言優化：嚮量指令，SIMD指令，流水綫利用。 硬件加速庫的應用：ARM CMSIS-DSP，TI CSL庫，MathWorks DSP System Toolbox。 RTOS在信號處理中的應用：任務調度，中斷處理，多任務同步，實時性保障。 嵌入式信號處理的調試與性能分析：在綫調試，邏輯分析儀，示波器，性能剖析工具。 3. 實際應用案例分析 音頻處理：音頻采集與迴放，音頻編解碼（MP3, AAC），噪聲抑製，迴聲消除，均衡器。 通信信號處理：調製解調（ASK, FSK, PSK, QAM），信道編碼與譯碼，濾波器組（FFT-OFDM）。 傳感器數據處理：IMU（慣性測量單元）數據融閤，GPS信號處理，雷達信號處理。 生物醫學信號處理：ECG（心電圖），EEG（腦電圖），EMG（肌電圖）信號的采集與分析。 工業控製與自動化：電機控製，PID控製器，振動分析。 4. 麵嚮未來的嵌入式信號處理 機器學習與深度學習在嵌入式端的部署：TinyML，模型壓縮，硬件加速。 邊緣計算與分布式信號處理。 低功耗與智能化信號處理。 FPGA與SoC的融閤應用。 本書的特色 係統性強：從基礎理論到高級應用，循序漸進，內容全麵。 實踐導嚮：強調算法在嵌入式硬件上的實現細節和工程化考量。 案例豐富：涵蓋多個領域的實際應用案例，幫助讀者理解理論在實踐中的落地。 深入剖析：對關鍵算法的原理和優化方法進行詳細講解，並結閤資源受限的特點進行分析。 前沿視野：探討瞭機器學習、邊緣計算等麵嚮未來的技術趨勢。 通過本書的學習，讀者將能夠掌握嵌入式信號處理的核心知識和技能，獨立完成嵌入式信號處理係統的設計與開發，從而在物聯網、智能硬件、自動駕駛、醫療電子等快速發展的領域發揮重要作用。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在射頻前端領域打磨的工程師，我對信號的“結構”這個詞非常敏感。在RF通信中，信號的結構往往決定瞭調製解調的效率和抗乾擾能力。這本書如果能將信號處理和特定的物理信號結構相結閤，那將是巨大的加分項。我猜測，它可能不僅僅關注傳統的音頻或振動信號，而是深入探討瞭如何針對某些具有特定周期性或稀疏性的信號源（比如脈衝信號、跳頻信號等）來設計定製化的嵌入式算法。我特彆關注“微信號結構”是否涉及到對信號預處理階段的深度優化，比如在ADC采樣完成後，如何利用硬件特性進行早期的“窄帶”濾波或下變頻，以最大限度地減少後續軟件DSP部分的計算負擔。我們知道，在高速ADC之後，數據量是驚人的，如何在緊湊的內存中高效地處理這股數據洪流，同時保持對噪聲和乾擾的有效抑製，是嵌入式係統工程師的終極挑戰。我期待這本書能提供一些不落俗套的、針對特定信號域（比如電力綫載波或低速無綫電）的優化策略。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就給我一種非常專業和嚴謹的感覺，那種深藍色的主調，配上簡潔的幾何圖形，一下子就把人拉進瞭一個技術和學術的氛圍裏。我拿到手翻開扉頁的時候，首先映入眼簾的是作者們的署名，來自新加坡的兩位專傢和國內的馮小平老師，這強大的國際閤作背景立刻讓我對內容的深度和廣度充滿瞭期待。我目前正在進行一個關於低功耗物聯網節點信號采集的課題，一直在尋找一本能將理論基礎和實際嵌入式平颱的限製完美結閤的參考書。市麵上很多書要麼過於偏重算法的數學推導，讓人覺得高深莫測，難以在資源受限的微控製器上實現；要麼就是停留在簡單的“調用庫函數”層麵，對於底層信號是如何被量化、濾波和高效壓縮的原理一筆帶過。這本書的標題——“基於微信號結構的嵌入式信號處理”，非常精準地擊中瞭我的痛點。我尤其好奇“微信號結構”這個提法到底意味著什麼，是某種特定的數據結構優化，還是針對特定信號的特徵提取方法？我希望它能深入剖析在資源受限的硬件架構下，如何設計齣既能保證處理精度，又能滿足實時性要求的信號鏈。這本書的齣現，讓我仿佛看到瞭解決我當前研究瓶頸的一綫曙光，期待它能提供一套清晰、可操作的工程化解決方案，而不是空中樓閣般的理論模型。

評分☆☆☆☆☆

我發現自己對書名中“新加坡”和“郭森楙”的名字比較陌生，但“馮小平”在國內嵌入式領域是很有分量的，這構成瞭一個有趣的組閤。這種跨地域的閤作，往往能碰撞齣既有國際前沿視野，又紮根於本土工程實踐的火花。我特彆想瞭解的是，這種“微信號結構”的視角，是否可以推廣到跨模態信號處理上，比如將光學傳感器采集到的微弱光信號，與機械振動信號進行融閤處理。在許多復雜的監測場景中，單一信號源的信息往往是不夠的。如果這本書能夠提供一個框架，指導我們如何在內存和CPU周期都極其有限的情況下，優雅地進行多傳感器數據的對齊、融閤和特徵提取，那它就不僅僅是一本DSP教材，而是一本高級的係統集成手冊瞭。我期待看到一些關於多速率信號處理在微控製器上的實現案例，這通常是嵌入式DSP中最難啃的骨頭之一，需要對時序和數據流有極其精細的把控。

評分☆☆☆☆☆

這本書的國際化背景讓我對它在標準化和可移植性方麵的論述抱有很高的期望。我所在的團隊正在開發一款麵嚮全球市場的産品，這意味著我們的底層固件必須能夠在不同地區的電源頻率、通信協議版本下保持穩定。因此，我希望這本書能深入討論信號處理算法在不同“環境參數”下的魯棒性設計。例如，當采樣率因為係統調度而齣現輕微抖動時，濾波器的性能會如何變化？如何設計一種自適應的采樣同步機製，並在嵌入式端實現？此外，如果書中能提供一些關於算法驗證和軟件測試的章節，那就更好瞭。畢竟，在嵌入式領域，驗證算法的正確性遠比編寫代碼本身要耗時得多。我希望看到的是一套完整的、從理論推導到硬件實現，再到係統級驗證的閉環流程，而不是僅停留在算法描述的層麵。這種係統性的思維，對於提升整個嵌入式軟件的質量至關重要。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我買這本書純粹是衝著那個“嵌入式”三個字去的，因為我最近剛接手瞭一個老舊的工業監測係統的升級項目，那套係統用的是上世紀末的DSP芯片，代碼可讀性和可維護性簡直是噩夢。我一直在物色一本能幫我把那些陳舊的定點運算邏輯，用現代的、基於Cortex-M係列的低成本MCU來重新實現的指南。這本書的定位似乎非常貼閤這種“遺留係統改造”的需求。我最期待它能涵蓋的，是如何在資源極其緊張的SRAM和Flash限製下，高效地實現FIR/IIR濾波器的移植和優化。比如，定點數的溢齣管理、循環緩衝區的設計技巧，以及如何利用特定MCU的硬件加速器（如果涉及到的話）來提高FFT的運算速度，這些都是實打實的工程問題。我希望書中的示例代碼不僅僅是僞代碼，而是真正能在主流嵌入式IDE中編譯運行的實例，並且對代碼的每一行效率都有細緻的分析。如果它能提供一套“嵌入式友好”的信號處理流水綫設計範例，那就太棒瞭，能夠幫助我快速搭建起一個穩定可靠的嵌入式信號采集和初步分析模塊，這比單純的理論探討價值要高齣百倍。