DSPs 原理及應用教程 薛雷 9787302153542 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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薛雷 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 薛雷
• 教程
• 高等教育
• 專業教材
• 應用

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302153542

商品編碼：29690942778

包裝：平裝

齣版時間：2007-11-01

基本信息

書名：DSPs 原理及應用教程

定價：26.00元

作者：薛雷

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2007-11-01

ISBN：9787302153542

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.481kg

編輯推薦

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內容提要

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掌握TMS320C6201/6701DSPs是瞭解當代眾多DSPs的方法之一。DSPs是Digital Signal Processors的縮寫，指專用於數字信號處理的可編程微處理器。本書從工程設計的角度講述瞭DSPs的基本結構、構成核心係統的各技術細節和實時硬件調試仿真技術。
　　本書深入淺齣，內容豐富，數據準確，電路結構切實可行。本書既可以作為學生教材，也可供工程技術人員參考。

目錄

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部分 DSPs概論與TMS320C6201/6701基本結構
　章　實時數字信號處理與DSPs芯片
　　1.1　實時數字信號處理
　　　1.1.1　實時數字信號處理對DSPs的要求
　　　1.1.2　DSPs處理器與模擬信號處理電路的比較
　　　1.1.3　DSPs處理器與通用處理器的比較
　　1.2　DSPs的發展曆史
　　　1.2.1　初期的DSP 結構和代DSPs 産品
　　　1.2.2　第二代增強的DSPs
　　　1.2.3　第三代DSPs的創新設計
　　　1.2.4　當今DSP技術的新特點和應用領域
　　1.3　Texas Instruments公司的DSPs
　　1.4　TI DSPs的開發環境和工具
　　　1.4.1　Texas Instrument公司的CCS開發工具
　　　1.4.2　MATLAB DSP模塊對TI DSPs的支持
　　　1.4.3　LabView DSP模塊對TI DSPs的支持
　第2章　TMS320C6201/6701的基本結構與指令集
　　2.1　中央處理單元
　　　2.1.1　中央處理單元基本結構
　　　2.1.2　數據通路
　　　2.1.3　控製寄存器組
　　　2.1.4　TMS320C6701擴充控製寄存器組
　　2.2　片內程序和數據存儲器
　　　2.2.1　片內程序和數據存儲器的基本結構
　　　2.2.2　程序存儲器控製器
　　　2.2.3　片內程序存儲器
　　　2.2.4　由DMA控製器對片內程序存儲器的尋訪
　　　2.2.5　數據存儲器控製器
　　　2.2.6　片內數據存儲器
　　　2.2.7　DMA控製器尋訪片內程序存儲器
　　2.3　片外存儲器接口
　　　2.3.1　片外存儲器接口的基本結構
　　　2.3.2　片外存儲器接口的接口信號
　　　2.3.3　片外存儲器接口寄存器
　　　2.3.4　SDRAM接口
　　　2.3.5　SBSRAM接口
　　　2.3.6　異步存儲器接口
　　2.4　直接存儲器訪問控製器
　　　2.4.1　直接存儲器訪問控製器的基本結構
　　　2.4.2　直接存儲器訪問技術術語與功能特點
　　　2.4.3　直接存儲器訪問寄存器
　　　2.4.4　直接存儲器訪問數據塊傳輸
　　　2.4.5　直接存儲器訪問特殊操作方式
　　2.5　流水綫
　　　2.5.1　TMS320C6201/6701流水綫的基本結構
　　　2.5.2　流水綫對應不同指令形式的執行模式
　　　2.5.3　流水綫運行注意事項
　　2.6　多通道緩衝串口
　　　2.6.1　TMS320C6201/6701多通道緩衝串口的技術特性
　　　2.6.2　多通道緩衝串口的接口信號
　　　2.6.3　多通道緩衝串口的寄存器
　　　2.6.4　數據的發送與接收
　　　2.6.5　多通道選擇操作
　　2.7　通用定時器
　　　2.7.1　TMS320C6201/6701通用定時器基本技術特性
　　　2.7.2　通用定時器的運行
　　2.8　中斷選擇器
　　　2.8.1　TMS320C6201/6701中斷選擇器的基本特性
　　　2.8.2　中斷服務錶
　　　2.8.3　中斷設置流程
　　　2.8.4　中斷嵌套
　　　2.8.5　陷阱
　　2.9　芯片模式、時鍾與電源配置
　　　2.9.1　TMS320C6201/6701芯片模式配置概述
　　　2.9.2　TMS320C6201/6701復位
　　　2.9.3　芯片模式配置
　　　2.9.4　輸入時鍾模式配置
　　　2.9.5　端格式配置
　　　2.9.6　PowerDown模式配置
　　　2.9.7　JTAG接口
　　2.10　指令集
　　　2.10.1　TMS320C62x和TMS320C67x指令集概述
　　　2.10.2　指令集的格式與規則
　　　2.10.3　指令集
　第3章　DSPs主機端口的原理及應用
第二部分　DSPs核心係統硬件設計
　第4章　SDRAM在核心係統中與DSP EMIF的接口和地址分配
　第5章　SBSRAM在核心係統中與DSP EMIF的接口和地址分配
　第6章　FlashROM在核心係統中與DSP EMIF的接口和地址分配
　第7章　FIFO在核心係統中與DSP EMIF的接口和地址分配
　第8章　DSP核心係統和其他技術
第三部分　DSP軟件調試技術
　第9章　利用CCS開發DSP程序
　0章　利用TMS320C6201/6701核心係統的定浮點運算程序的設計與分析
　1章　利用TMS320C6201/6701核心係統的FFT運算程序的設計與分析
　2章　IIR和FIR數字濾波器程序的設計與仿真
　3章　基於DSP/BIOS測試FIR數字濾波器程序
附錄
　附錄A　指令錶
　附錄B　程序代碼
　附錄C　DSPs Main Words Dictionary
　附錄D　TMS320C6201/6701核心係統電路結構內容索引
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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數字信號處理：理論與實踐的深度探索 數字信號處理（DSP）作為一門連接數學理論與現實世界應用的橋梁，在信息時代扮演著至關重要的角色。從我們日常使用的手機通信、高清影音播放，到醫療影像分析、科學儀器測量，乃至國防安全和工業自動化，DSP的技術身影無處不在，深刻地影響著我們的生活方式和科技進步。本書旨在為讀者構建一個紮實而全麵的DSP理論框架，並輔以豐富的實際應用案例，幫助讀者理解DSP的核心概念，掌握關鍵技術，並能將其靈活應用於實際工程問題中。 本書的編寫遵循循序漸進的原則，從最基礎的信號與係統概念入手，逐步深入到復雜的算法和應用。我們堅信，隻有深刻理解瞭信號與係統的基本原理，纔能更好地掌握後續的DSP技術。因此，第一部分將聚焦於信號與係統的基石。我們將從離散時間信號和連續時間信號的定義、分類入手，詳細闡述信號的常用運算，如加法、乘法、翻轉、延遲和尺度變換等。緊接著，我們將引入係統的概念，區分綫性時不變（LTI）係統、因果係統、穩定係統等關鍵屬性，並重點講解LTI係統的時域分析，包括捲積的計算與意義，以及係統函數在描述係統行為中的作用。這一部分的知識是後續所有DSP理論和應用的基礎，將為讀者打下堅實的地基。 第二部分是DSP的核心內容，即離散傅裏葉變換（DFT）及其相關變換。我們知道，信號的時域錶示雖然直觀，但在分析信號的頻率成分時存在局限性。傅裏葉變換為我們打開瞭另一扇觀察信號的視角——頻域。本書將係統地介紹離散傅裏葉變換（DFT）的定義、性質及其在信號分析中的重要作用。我們將深入探討DFT的計算方法，以及快速傅裏葉變換（FFT）算法的原理和優勢，理解FFT如何極大地提高瞭DFT的計算效率，從而使其在實際應用中成為可能。此外，我們還將介紹與之密切相關的離散時間傅裏葉變換（DTFT）和傅裏葉級數（FS），幫助讀者建立對不同域下信號錶示的完整認知。通過這一部分的學習，讀者將能夠熟練地從頻域分析信號的特性，理解信號的頻譜信息。 第三部分將轉嚮數字濾波器的設計與實現。濾波器是DSP中最重要和最常用的工具之一，它允許我們選擇性地保留或抑製信號的特定頻率成分。我們將首先區分無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器，詳細介紹它們的特點、設計方法和各自的優缺點。在IIR濾波器部分，我們將講解從模擬濾波器到數字濾波器的轉換方法，如脈衝響應不變法、雙綫性變換法等，並介紹Butterworth、Chebyshev、Elliptic等經典模擬濾波器的設計。在FIR濾波器部分，我們將重點介紹窗函數設計法和頻率采樣法，以及優化設計方法。本書將不僅提供理論設計公式，還將給齣具體的實例，演示如何根據實際需求選擇閤適的濾波器類型、設計參數，並最終實現數字濾波器。 第四部分將探討多速率信號處理。在許多實際係統中，信號在不同的處理階段可能需要以不同的采樣率進行傳輸和處理。多速率信號處理技術，如抽取（Decimation）和內插（Interpolation），能夠有效地改變信號的采樣率，實現信號的壓縮、帶寬匹配和高效傳輸。我們將詳細講解抽取和內插的基本原理，介紹多相濾波器組（Polyphase Filter Bank）在實現高效多速率處理中的作用，並探討相關的應用，例如音頻編碼、高分辨率圖像處理等。 第五部分將深入研究譜估計技術。譜估計是指從觀測到的信號樣本中估計信號的功率譜密度，它是信號分析和識彆的重要手段。我們將介紹經典的譜估計方法，如周期圖法、改進周期圖法、Welch法等，分析它們的原理、優缺點和適用範圍。此外，我們還將介紹現代譜估計方法，如參數化譜估計（例如AR模型、ARMA模型）以及高分辨率譜估計技術（例如MUSIC、ESPRIT）。通過這一部分的學習，讀者將能夠選擇閤適的譜估計方法來分析和理解信號的頻率結構。 第六部分將聚焦於自適應信號處理。在許多實際應用中，信號的統計特性會隨時間而變化，或者存在未知的乾擾。自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性，自動調整其濾波係數，以達到最佳的濾波效果。本書將介紹自適應濾波器的基本原理，並重點講解經典的自適應算法，如最小均方（LMS）算法及其變種，以及遞歸最小二乘（RLS）算法。我們將詳細分析這些算法的收斂性、收斂速度和計算復雜度，並介紹自適應濾波器的典型應用，如噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等。 第七部分將把理論知識轉化為實際應用。我們將精選一係列代錶性的DSP應用案例，涵蓋通信、語音、圖像、醫療等多個領域。在通信領域，我們將探討數字調製解調、信道編碼與解碼、OFDM等關鍵技術。在語音處理方麵，我們將介紹語音信號的分析、識彆、閤成，以及語音增強技術。在圖像處理中，我們將展示圖像濾波、邊緣檢測、圖像壓縮等經典應用。在醫療領域，我們將簡要介紹DSP在醫學影像（如CT、MRI）的重建和分析中的作用。這些案例的講解將緊密結閤前麵章節的理論知識，幫助讀者理解DSP是如何解決實際工程問題的，激發讀者將所學知識應用於創新性開發的興趣。 第八部分將簡要介紹DSP的硬件實現。雖然本書的重點在於算法和理論，但瞭解DSP算法如何在硬件上實現同樣重要。我們將簡要介紹通用的DSP處理器架構，包括其特點和優勢，以及數字信號處理器（DSPs）在專用的嵌入式係統中的應用。同時，我們也會提及FPGA等可編程邏輯器件在DSP加速中的作用。 本書的特色在於： 理論與實踐並重： 每一個理論概念都配以清晰的解釋和直觀的圖示，並結閤具體的應用場景進行闡述，力求讓讀者理解“為什麼”和“怎麼做”。 循序漸進，邏輯嚴謹： 內容安排上層層遞進，從基礎概念到高級算法，確保讀者能夠逐步建立完整的知識體係。 數學推導嚴謹，工程應用直觀： 在保證數學推導的嚴謹性的同時，也注重從工程應用的視角來解釋算法的含義和作用，避免枯燥的數學公式堆砌。 注重算法理解和分析： 不僅介紹算法的流程，更側重於對算法的原理、性能、優缺點進行深入分析，培養讀者獨立解決問題的能力。 豐富的示例與講解： 大量的計算示例和算法流程圖穿插其中，幫助讀者更好地理解抽象概念，並為讀者提供學習和實踐的指引。 通過學習本書，讀者將不僅掌握數字信號處理的核心理論知識，更能深刻理解這些理論在實際工程中的應用價值。無論您是即將進入DSP領域的學生，還是希望提升DSP技能的工程師，本書都將是您寶貴的參考資料和得力助手，助您在蓬勃發展的數字信號處理領域中，開闢屬於自己的一片天地。

評分☆☆☆☆☆

這本書的敘事風格非常獨特，它不像傳統的教材那樣枯燥乏味，反而帶有一種沉穩而富有洞察力的學術對話感。作者在闡述復雜概念時，總是能用一種非常剋製的語言，引人入勝地將讀者帶入到問題構建的思維路徑中。我尤其喜歡其中幾處對曆史背景的簡短迴顧，比如早期數字濾波器的設計睏境，這使得我們不光知道“是什麼”，更能理解“為什麼”要這樣設計。這種對知識體係建立過程的尊重，極大地提升瞭閱讀的趣味性。它的結構安排非常巧妙，前半部分像是堅實的地基，確保瞭所有讀者都能牢固掌握傅裏葉變換、Z變換這些核心工具；後半部分則像搭建起瞭摩天大樓，引入瞭自適應濾波、譜分析等前沿技術。對於初學者來說，它提供瞭一條清晰的、不會迷失方嚮的學習路徑；而對於有經驗的讀者，那些深入到具體DSP硬件資源調度的章節，則提供瞭拓寬視野、提升算法效率的新的視角。讀完後，感覺自己對整個DSP領域的認知框架被重新梳理和加固瞭。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀質量簡直讓人眼前一亮，拿在手裏很有分量感。封麵設計得簡潔又不失專業氣息，那種深邃的藍色調很容易讓人聯想到數字信號處理領域的嚴謹與深奧。內頁紙張的選用也相當不錯，沒有那種廉價的漂白感，印刷清晰銳利，即便是復雜的公式和圖錶，看起來也絲毫沒有重影或模糊的問題。我特彆欣賞作者在章節布局上的用心，邏輯銜接得非常自然流暢，從基礎概念的引入到高級算法的深入探討，每一步的過渡都顯得水到渠成。尤其值得稱道的是，書中大量的插圖和示意圖繪製得極其精美，綫條流暢，色彩搭配得當，很多抽象的數學原理通過這些直觀的視覺輔助，一下子就變得容易理解多瞭。比如，在講解FFT算法時，那些三維的鏇轉因子可視化圖形，簡直就是教科書級彆的範例，讓人忍不住想多看幾遍，加深理解。這種對細節的關注，足以體現齣版方和作者對內容質量的極緻追求，讀起來是一種享受，讓人感覺自己正在接觸的是一本經過精心打磨的學術精品，而不是匆忙趕工的資料匯編。

評分☆☆☆☆☆

對於那些希望從零開始構建紮實DSP基礎的自學者而言，這本書提供瞭一個近乎完美的學習資源包。它的自洽性非常高，幾乎所有的前置知識點都在書中得到瞭必要的鋪墊，很少需要頻繁地跳齣去查閱其他參考資料。特彆是對於那些有一定C語言基礎，但對數字信號處理尚感陌生的讀者，這本書的引導性極強。它沒有假定讀者已經擁有深厚的數學背景，而是循序漸進地引入新的數學工具，並立即展示這些工具在實際信號處理問題中的應用。我特彆喜歡它對離散時間係統分析章節的處理方式，作者通過大量的對比實驗和圖形演示，清晰地展示瞭連續域與離散域轉換過程中信息損失和係統響應的微妙變化，這比單純背誦定義要深刻得多。這本書的價值在於，它不僅是知識的傳遞者，更是一個思維方式的塑造者，它引導讀者像一位專業的數字信號處理工程師那樣去思考、去設計和去優化，無疑是提升專業能力的一把利器。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期在嵌入式係統領域摸爬滾打的工程師，我對於市麵上那些泛泛而談的教程總是敬而遠之，但這本書的深度和廣度完全超齣瞭我的預期。它不僅僅停留在理論的錶麵，而是真正深入到瞭DSPs的內核機製，探討瞭諸如流水綫衝突、中斷延遲以及特定指令集的優化策略等實戰中至關重要的問題。書中對不同架構DSP（比如德州儀器和意法半導體的主流係列）的特性對比分析，提供瞭非常寶貴的參考價值，讓我能夠根據項目需求，更精準地選擇閤適的硬件平颱。更難能可貴的是，作者似乎深諳工程實踐中的痛點，每當介紹完一個理論點後，緊接著就會有相應的“陷阱提醒”或者“性能優化建議”，這些經驗之談比教科書上的標準推導要實用得多。我嘗試著按照書中的案例代碼在我的開發闆上跑瞭一遍，編譯和調試過程都異常順暢，說明書中的代碼是經過充分驗證和優化的，而不是簡單的理論翻譯。這本書的實用性，已經遠遠超越瞭一本純理論教材的範疇，更像是一位資深架構師的手把手指導手冊。

評分☆☆☆☆☆

讓我感到驚喜的是，這本書在處理數學推導的嚴謹性和最終工程實現的貼近性之間找到瞭一個完美的平衡點。很多DSP書籍要麼是數學推導過於晦澀，讓人望而卻步，要麼是過於注重代碼實現，導緻對底層原理一知半解。然而，這本教程在這方麵做得恰到好處。比如，在講解量化噪聲和溢齣處理時，作者沒有僅僅給齣公式，而是詳細分析瞭在有限字長運算環境下，不同截斷策略對信噪比的實際影響，甚至提供瞭量化誤差的統計模型。這種深入到比特層麵的分析，對於追求極限性能的音頻或控製係統工程師來說，是極其寶貴的財富。此外，書中對實時性約束的討論也十分到位，它不僅僅是討論瞭運算復雜度，更結閤瞭DSP的時鍾周期和內存訪問延遲，給齣瞭如何通過循環展開、並行化等技術來滿足嚴格實時需求的具體操作指南。它教會的不是如何“算齣”結果，而是如何在資源受限的真實世界中“高效地”得到結果，這纔是工程教育的核心價值所在。