DSP原理與實例應用(新世紀高職高專實用規劃教材——機電係列) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王瑋，萬隆，呂兵，薛蕊，楊曉磊 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 信號處理
• 機電
• 高職高專
• 實用規劃教材
• 工程應用
• 濾波
• FFT
• 通信

店鋪： 廣影圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302255055

商品編碼：29692436423

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名:DSP原理與實例應用(新世紀高職高專實用規劃教材——機電係列)

定價：35.00元

售價：25.6元,便宜9.4元,摺扣73

作者:王瑋,萬隆,呂兵,薛蕊,楊曉磊

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787302255055

字數：

頁碼：

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

本書在介紹DSP基本概念的基礎上，以TI公司的TMS320C28x係列DSP為模型，介紹瞭其硬件結構、中斷係統、存儲器組織及片內外設的基本原理及應用；同時介紹瞭DSP的開發環境及程序設計基礎。本書注重實踐，從典型案例齣發，深入淺齣地介紹瞭DSP的基本原理及應用，同時根據實際案例引齣相關知識點並進行瞭知識總結，使讀者對DSP應用技術更容易理解。
本書適閤DSP初學者閱讀；可作為電子、通信、計算機、自動控製和電力電子技術等專業的高年級本、專科生的DSP課程教材；也可作為DSP開發培訓機構的培訓教材；還可作為DSP技術研究和開發人員的參考用書。

目錄

章　DSP基礎
1.1 DSP相關的幾個概念
1.1.1　認識DSP
1.1.2　實時DSP係統
1.2　DSP芯片概述
1.2.1　DSP芯片的發展
1.2.2 DSP芯片的分類
1.2.3 DSP芯片的特點
1.2.4 DSP芯片的選擇
1.2.5 TI的DSP芯片
1.2.6 DSP芯片的應用
1.3　數字運算基礎
1.3.1 DSP中數的錶示
1.3.2 DSP數的定標
1.3.3　浮點運算的定點DSP實現
習題
第2章　DSP的結構及原理
2.1 TMS320C28x處理器的主要特點
2.1.1 C28x的主要特點
2.1.2　引腳分布及引腳功能
2.2 CPU和總綫
2.2.1 中央處理單元CPU
2.2.2　地址和數據總綫
2.3　C28x的時鍾和係統控製
2.3.1　案例介紹及知識要點
2.3.2　知識總結——時鍾和係統控製概述
2.3.3　知識總結——時鍾模塊的寄存器
2.3.4　知識總結——鎖相環PLL模塊
2.4　看門狗模塊
2.4.1　案例介紹及知識要點
2.4.2　看門狗模塊功能結構
2.4.3　看門狗模塊的寄存器
習題
第3章　DSP的軟件開發環境
3.1　開發流程和開發工具
3.1.1　軟件開發流程
3.1.2　軟件開發工具
3.2　集成開發環境CCS
3.2.1 CCS集成開發環境概述
3.2.2 CCS環境配置
3.3 CCS基本操作
3.3.1　案例介紹及知識要點
3.3.2　知識總結——CCS調試界麵及工程管理
　　3.3.3　知識總結——工程的構建
3.3.4　知識總結——工程的調試
3.3.5　知識總結——探針和圖形顯示
習題
第4章　DSP程序設計基礎
4.1　認識公共目標文件
4.1.1　案例介紹及知識要點
4.1.2 知識總結一匯編器對段的處理
4.1.3　知識總結——鏈接器對段的處理
4.2　鏈接命令文件
4.2.1　案例介紹及知識要點
　……
第5章　DSP的中斷
第6章　DSP的存儲係統
第7章　定時器
第8章　串行通信接口SCI
第9章　A/D轉換
0章　事件管理器
1章　通用輸入/輸齣
附錄A　考試指導
附錄B　引腳信號說明和實例文件
參考文獻

作者介紹

文摘

序言

《數字信號處理：原理與實例應用》 一、 洞悉數字世界的核心：從基礎到進階的嚴謹探析 數字信號處理（DSP）是當今電子信息技術領域的核心驅動力之一，其應用滲透於通信、音頻、視頻、醫療、工業控製等方方麵麵。本書旨在為讀者提供一個全麵、深入且實用的DSP理論與實踐平颱。我們堅信，紮實的理論基礎是高效應用的關鍵，因此，本書的編寫遵循循序漸進的原則，力求在概念的闡述上清晰嚴謹，在數學推導上準確可靠，並通過大量的圖示和實例，幫助讀者建立直觀的理解。 本書首先從數字信號與係統的基本概念入手，詳細介紹瞭離散時間信號的分類、性質以及基本的信號運算，例如捲積、自相關等。在此基礎上，我們引入瞭Z變換和傅裏葉變換的理論，這是分析離散時間係統頻率響應的強大工具。通過對Z變換性質的深入剖析，讀者將掌握如何分析係統的穩定性和因果性，並能運用其解決係統分析和設計中的實際問題。傅裏葉變換，特彆是離散傅裏葉變換（DFT）及其高效實現算法——快速傅裏葉變換（FFT），是本書的重點內容之一。我們不僅會講解DFT和FFT的數學原理，還會探討其在頻譜分析、信號采樣與重建等領域的廣泛應用，讓讀者深刻理解“時域”與“頻域”之間的內在聯係。 二、 深入理解核心算法：濾波器設計與實現 在信號處理的眾多領域中，濾波器扮演著至關重要的角色，它們能夠有效地去除信號中的噪聲，提取有用的信息，或者改變信號的頻率成分。本書將投入大量篇幅，係統講解數字濾波器的設計與實現。 我們首先會區分和介紹兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。對於IIR濾波器，我們將從模擬濾波器設計（如Butterworth、Chebyshev、Elliptic等）齣發，講解如何通過雙綫性變換等方法將其轉換為數字濾波器，並詳細介紹其在幅度和相位響應上的特性。雖然IIR濾波器在相同階數下通常能達到更好的頻率選擇性，但其相位響應是非綫性的，這在某些應用中可能是一個缺點。 隨後，我們將重點轉嚮FIR濾波器。FIR濾波器以其固有的綫性相位特性而備受青睞，特彆是在需要精確相位控製的應用中。本書將詳細介紹幾種常用的FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、Blackman窗等），以及更高級的Parks-McClellan算法（最優化設計法）。我們將深入探討不同窗函數的選擇對濾波器性能的影響，以及如何根據設計指標（如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度等）來選擇閤適的濾波器類型和階數。對於每種設計方法，我們都會提供清晰的數學推導和詳細的步驟，並輔以具體的工程示例，讓讀者能夠親手設計齣滿足特定要求的數字濾波器。 在濾波器實現方麵，本書還將探討不同的結構，如直接型、級聯型、並聯型以及格型結構等，分析它們的計算復雜度、運算精度和穩定性等優缺點，幫助讀者選擇最優的實現方式。 三、 掌握現代DSP技術：譜分析、采樣與量化 除瞭濾波器設計，本書還將涵蓋數字信號處理中的其他關鍵技術。 譜分析： 信號的頻譜是其頻率成分的直觀體現，理解信號的頻譜對於分析和理解信號至關重要。我們將深入講解各種譜估計方法，從經典的周期圖法、改進的周期圖法（如Welch方法），到更先進的現代譜估計方法，如Yule-Walker法（AR模型）、Burg法（AR模型）以及Pisarenko諧波分解法等。我們將分析這些方法的理論基礎、優缺點以及適用場景，並演示如何在實際問題中應用這些技術來識彆信號中的隱藏頻率成分，例如在振動分析、生物醫學信號分析或通信信號解調等領域。 采樣定理與量化： 數字信號處理的起點是對模擬信號的采樣和量化。我們將詳細闡述奈奎斯特采樣定理，解釋其為何是實現模擬信號無失真重建的理論基礎，並探討欠采樣、過采樣等特殊采樣技術及其應用。同時，量化是模擬信號轉換為數字信號的另一個關鍵步驟，我們將分析量化誤差的産生機製，介紹不同量化策略（如均勻量化、非均勻量化）的優劣，並講解量化噪聲的統計特性，幫助讀者理解采樣和量化過程中可能帶來的信息損失，以及如何通過選擇閤適的采樣率和量化位數來最小化這種損失。 多速率信號處理： 在許多實際係統中，信號可能需要在不同的采樣率之間進行轉換，例如在通信係統中，數據可能在發送端和接收端以不同的速率進行處理。本書將介紹多速率信號處理的基本概念，包括抽取（Decimation）和插值（Interpolation）技術，以及它們在信號壓縮、信道復用等方麵的應用。我們將講解級聯抽取器和插值器的基本原理，並介紹多速率濾波器的設計方法，幫助讀者理解如何在不同采樣率之間高效地處理信號。 四、 實踐為王：豐富的實例分析與應用 理論的價值最終體現在實踐中。本書的另一大亮點在於其豐富且貼近實際的實例應用。我們精選瞭多個具有代錶性的DSP應用場景，並結閤前麵介紹的理論知識，對這些應用進行詳細的分析和講解。 通信係統中的DSP應用： 包括信號的調製與解調（如ASK, FSK, PSK, QAM等），信道均衡，誤碼率分析，以及數字濾波在通信接收端的應用，如匹配濾波器的設計與實現。 音頻信號處理： 噪聲抑製，迴聲消除，音頻壓縮（如MP3的原理），以及語音識彆的基礎。 圖像與視頻處理： 圖像增強，邊緣檢測，特徵提取，以及視頻壓縮的基本原理。 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）和腦電圖（EEG）信號的濾波與分析，脈搏血氧飽和度的測量原理。 工業控製與測量： 傳感器信號的濾波與去噪，電機控製中的位置和速度估計，以及數據采集係統的設計。 對於每一個實例，我們都將從問題分析、模型建立、理論應用到最終結果解讀進行詳細的闡述。我們還會引導讀者思考如何在實際工程中選擇閤適的技術、參數和算法，並如何根據實際情況對算法進行優化。 五、 貫穿始終的工程思維與前沿展望 本書不僅傳授技術，更注重培養讀者的工程思維。在講解每個知識點時，我們都會強調其在實際工程中的意義和應用價值。我們會討論算法的計算復雜度、實時性要求、硬件實現的考量等實際工程中必須麵對的問題。 此外，本書在結尾部分還將對DSP領域的最新發展趨勢進行簡要介紹，如自適應濾波器的原理與應用（LMS, RLS算法），短時傅裏葉變換（STFT）和時頻分析，以及一些新興的DSP應用方嚮，如機器學習與DSP的結閤等，以期激發讀者進一步學習和探索的興趣。 結語： 《數字信號處理：原理與實例應用》是一本為高職高專機電類專業學生量身打造的教材。我們希望通過這本書，能夠幫助學生建立起對數字信號處理堅實的理論基礎，掌握核心的算法和技術，並能夠將所學知識靈活應用於解決實際工程問題，為他們未來在機電一體化、自動化、通信工程等相關領域的發展打下堅實的基礎。本書內容嚴謹，條理清晰，圖文並茂，理論與實踐相結閤，力求成為讀者學習DSP的得力助手。

評分☆☆☆☆☆

我不得不說，這本書的實用性確實是它的一大亮點，但也有一些小小的遺憾。它在介紹完理論之後，非常重視“實例應用”這塊，這一點從書名就能看齣來。我最喜歡的是它後麵關於應用篇的章節，比如如何用DSP芯片實現實時音頻處理，以及一些簡單的圖像處理算法在數字域的實現思路。不過，對於一個希望完全掌握某種特定平颱（比如德州儀期的C6000係列或者ADI的Blackfin係列）的工程師來說，這本書提供的代碼層麵的細節還是略顯不足。它更多地是停留在算法思想的層麵，告訴你“應該怎麼做”，而不是手把手教你“如何一行一行地敲代碼纔能跑起來”。舉個例子，講到FFT的實現時，它更多的是基於數學模型來描述如何優化蝶形運算，但對於實際編程中常見的定點運算溢齣問題、緩存優化策略等工程實踐中的痛點，提及得不夠深入。我猜想，這可能也是定位為“高職高專規劃教材”的原因，它需要照顧到不同專業背景的讀者。總體來說，它像是一張高質量的地圖，指明瞭通往應用領域的方嚮，但具體到每條小路上的坑窪，還需要讀者自己去探索。對於初學者建立整體概念極佳，但對於想直接上手做項目的硬核工程師，可能還需要配閤更具體的芯片手冊和開發環境指南。

評分☆☆☆☆☆

在學習體驗上，我發現這本書有一個特點，那就是它對前置知識的要求是相當明確的。它假設讀者對基本的復變函數、綫性代數和一些微積分知識有所瞭解，但並沒有強求讀者對信號與係統的經典連續時間理論已經達到精通的程度。這本書非常巧妙地從離散時間開始切入，這樣，即便是那些綫性係統基礎稍弱的讀者，也可以在學習DSP的過程中，同步鞏固和理解這些基礎概念，形成一個良性循環。它處理“難點”的方式也很有意思，比如在介紹周期延拓和頻譜泄漏時，它沒有直接拋齣結論，而是通過一個簡單的矩形窗函數的例子，一步步展示瞭時間和頻率的“不確定性原理”在數字世界中的具體體現。這種層層遞進的講解方式，讓我對“為什麼DFT的結果會有旁瓣”這個問題有瞭豁然開朗的感覺。總而言之，這本書的敘事節奏非常適閤自學，它不會因為內容太多而讓你感到窒息，也不會因為內容太淺而讓你覺得浪費時間。它提供的是一種紮實、可靠的學習路徑。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和裝幀質量，說實話，在這個價位的教材裏算是相當不錯的瞭。紙張的質感摸起來挺舒服，不是那種薄薄的、一撕就壞的廉價紙。更重要的是，它的公式和圖錶的清晰度非常高。在處理那些復雜的矩陣運算和信號流圖時，綫條的粗細和黑白對比度處理得恰到好處，即便是打印齣來的低質量復印件上，關鍵信息也不會糊在一起。我尤其欣賞它對數學符號的使用規範性，這在很多國內齣版的教材中是個容易被忽略的細節。每一個希臘字母、每一個上下標，都標注得清清楚楚，這對於理解那些涉及復數和時域/頻域轉換的公式時，極大地降低瞭閱讀障礙。我以前看彆的書時，經常需要停下來猜測一個符號到底是't'還是'tau'，但這本書基本沒有這個問題。不過，如果能更進一步，在關鍵的數學推導步驟後，能用一個簡短的“小貼士”或者“注意”模塊，指齣為什麼選擇這種方法而不是另一種，那就更完美瞭。現在的內容結構雖然嚴謹，但偶爾會讓人感覺像是在閱讀一本純粹的參考手冊，缺乏一點點“對話感”。

評分☆☆☆☆☆

這本書在覆蓋範圍上的平衡感把握得相當到位，沒有過度偏重某一個方嚮，這對於打基礎非常關鍵。它沒有像一些研究生教材那樣，一上來就堆砌大量的隨機過程和最優估計的理論，這會讓入門者望而卻步。同時，它也避免瞭純粹的工程手冊那樣，隻介紹一些現成的濾波器參數和設計工具的使用方法，而完全不觸及背後的數學原理。這本書的厲害之處在於，它能讓你知道，為什麼我們需要用DFT而不是連續傅裏葉變換，這個轉變背後隱藏著什麼樣的采樣誤差和信息損失。通過它對離散時間係統的描述，我清晰地理解瞭捲積在數字域的實際意義，這比單純地背誦 $y[n] = sum h[k]x[n-k]$ 要來得生動和實在。我對這本書的整體感覺是，它像是一個優秀的“引路人”，它幫你搭建瞭一個堅實的基礎框架，讓你知道DSP領域裏有哪些重要的“房間”和“走廊”。當你進入這些房間（比如小波分析或者自適應濾波等更前沿的內容）時，你會發現自己已經具備瞭足夠的能力去理解房間裏更復雜的傢具和裝飾。

評分☆☆☆☆☆

哇，這本書的封麵設計真是一股濃濃的理工科氣息，那種深藍色調配上清晰的白色字體，一下子就讓人感覺這玩意兒不簡單，是正經貨。我本來還擔心內容會枯燥得讓人打瞌睡，畢竟“原理”兩個字擺在那兒，但翻開目錄纔發現，裏麵的章節安排得還挺有條理的。從最基礎的離散時間信號和係統開始講起，一步步深入到傅裏葉變換、Z變換這些核心概念，感覺作者對這個領域的知識脈絡把握得很到位。尤其讓我驚喜的是，它沒有陷入純粹的理論推導泥潭，很多地方都配有詳細的圖示和流程圖，這對於我這種需要通過視覺輔助來理解抽象概念的人來說，簡直是救命稻草。我記得有一章專門講 FIR 濾波器設計，它把窗函數法和頻率采樣法講得非常細緻，甚至連不同窗函數之間的性能權衡都用錶格清晰地對比瞭齣來。這本書的語言風格，說實話，有點像一位經驗豐富的老教授在慢條斯理地給你講解，不急不躁，但信息密度又非常高。我感覺，光是把前幾章那些關於采樣定理和量化的部分徹底搞懂，就已經值迴票價瞭，至少我對數字信號處理的“為啥要這麼做”有瞭更深層次的理解，而不僅僅是記住公式。這種注重“理解”而非“死記硬背”的教學思路，真的很難得。