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数字信号处理器:体系结构、实现与应用

数字信号处理器:体系结构、实现与应用

作者:郭森楙,颜允圣 著,贾洪峰 译;贾洪峰译

出版社:清华大学出版社

出版时间:2005-06-01

ISBN:9787302109853

定价:¥59.00

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内容简介
  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。所介绍的处理器包括:TMS320C2(X)0,TMS320C54x,TMS320C55x,TMS320C62x,TMS320C64x,TMS320C3x和TMS320C67xo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。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◆CodeComposerStudio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——首先介绍软件工具,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
作者简介
  郭森楙(SenM.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。作为第一作者出版了4本专著他已经申请了7项美国专利,并发表了150多篇技术论文。主要研究领域为:有源噪声与振动控制、自适应回声与噪声消除、数据音频应用、实时数据信号处理应用与数字通信等。颜允圣(Woon-SengGan),1993年于英国斯特拉思克莱德大学电气与电子工程专业获得博士学位。1993年进入新加坡南洋理工大学电气与电子工程学院任教,现任副教授。他教授多门有关数字信号处理和实时信号处理实现的课程。其研究领域包括:自适应信号处理、心理声学信号处理和实时数字信号处理。贾洪峰,工学博士,主要研究方向为;通信导航、自行之有效应信号处理、电子设备防电磁危害等。现任教于海军航空工程学院电子信息工程系,讲授的课程包括:通信原理、扩频通信、现代通信技术、军事通信系统等。代表译作有清华大学出版社出版的《电气工程学概论》(第2版)等。相关图书数字设计原理系统与信号入门
目录
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
5.1 引言
5.2 TMS320C3x
5.2.1 体系结构概述
5.2.2 中央处理器
5.2.3 寄存器组织与寻址模式
5.2.4 指令集
5.2.5 编程考虑因素
5.2.6 系统问题
5.2.7 一个应用:伪随机数产生器
5.3 TMS320C67x
5.3.1 体系结构问题
5.3.2 指令集
5.3.3 流水线体系结构
5.3.4 编程考虑因素
5.3.5 实时实现
5.4 实验
5.4.1 加法与减法
5.4.2 乘法与除法
5.4.3 有限长单位冲激响应滤波
5.4.4 无限长单位冲激响应滤波
5.4.5 使用DSPLIB
习题
参考文献
第6章 有限长单位冲激响应滤波
6.1 有限长单位冲激响应滤波器
6.1.1 定义
6.1.2 滤波器特性
6.1.3 滤波器结构
6.1.4 滤波器设计
6.1.5 有限字长效应
6.1.6 有限长单位冲激响应滤波器的实现
6.2 用MATLAB设计有限长单位冲激响应滤波器
6.2.1 滤波器设计与工作工具简介
6.2.2 有限长单位冲激响应滤波器的设计与分析
6.2.3 量化过程与分析
6.3 定点实现
6.3.1 用TMS320C2000实现
6.3.2 用TMS320C54x实现
6.3.3 用TMS320C55x实现
6.3.4 用TMS320C62x实现
6.3.5 用TMS320C64x实现
6.4 浮点实现
6.4.1 用TMS320C3x实现
6.4.2 用TMS320C67x实现
6.5 应用:多速信号处理
6.5.1 内插
6.5.2 抽选
6.5.3 采样速率转换
6.5.4 数字信号处理实现
6.6 实验
6.6.1 用MATLAB设计一个带通有限长冲激响应滤波器
6.6.2 用浮点C实现
6.6.3 用定点C实现
6.6.4 采用C5000处理器的定点实现
6.6.5 用带有内联函数的定点c实现
6.6.6 用C5000处理器的汇编语言实现
6.6.7 用C5000数字信号处理库实现
习题
参考文献-..
第7章无限长单位冲激响应滤波
7.1 无限长单位冲激响应滤波器
7.1.1 定义
7.1.2 滤波器特性
7.1.3 滤波器结构
7.1.4 无限长单位冲激响应滤波器的稳定性
7.1.5 有限字长效应
7.2 无限长单位冲激响应滤波器的设计与实现
7.2.1 模拟一数字滤波器设计
7.2.2 算法滤波器设计
7.2.3 用于无限长单位冲激响应滤波器设计的MATLAB函数
7.2.4 无限长单位冲激响应滤波器的实现
7.3 使用MATLAB来设计无限长单位冲激响应滤波器
7.3.1 无限长单位冲激响应滤波器设计与分析
7.3.2 量化过程和分析
7.4 定点实现
7.4.1 用TMS320C2000实现
7.4.2 用TMS320C54x实现
7.4.3 用TMS320C55x实现
7.4.4 用TMS320C62x实现
7.4.5 用TMS320C64x实现
7.5 浮点实现
7.5.1 用TMS320C3x实现
7.5.2 用TMS320C67x实现
7.6 应用:双音多频生成与检测
7.6.1 音多频音频信号的生成
7.6.2 双音多频信号检测
7.7 实验
7.7.1 用MATLAB设计
7.7.2 用浮点C实现
7.7.3 用定点C实现
7.7.4 用C5000处理器的定点C实现
7.7.5 用带有内联函数的定点C实现
7.7.6 用C5000处理器汇编语言实现
7.7.7 用C5000数字信号处理库实现
习题
参考文献
第8章 快速傅里叶变换
8.1 离散傅里叶变换简介
8.1.1 离散傅里叶变换与离散傅里叶逆变换的计算量
8.1.2 旋转因子的性质
8.2 快速傅里叶变换算法
8.2.1 按时问抽取基2快速傅里叶变换
8.2.2 按频率抽取的基2快速傅里叶变换
8.2.3 其他基与混合基快速傅里叶变换算法
8.2.4 快速傅里叶逆变换
8.3 利用MATLAB和C语言进行分析和实现
8.3.1 离散傅里叶变换与快速傅里叶变换的优点与弱点
8.3.2 离散傅里叶变换的性质
8.3.3 MATLAB实现
8.3.4 C实现
8.4 实现考虑因素
8.4.1 频率分辨率与加窗
8.4.2 计算问题
8.4.3 有限长效应
8.4.4 使用MATLAB评估量化快速傅里叶变换
8.5 定点实现
8.5.1 用TMS320C54x实现
8.5.2 用TMS320C2000实现
8.5.3 用TMS320C55x实现
8.5.4 用TMS320C62x实现
8.5.5 用TMS320C64x实现
8.6 浮点实现
8.6.1 用TMS320C3x实现
8.6.2 用TMS320C67x实现
8.7 应用
8.7.1 快速卷积
8.7.2 功率谱估计
8.7.3 短时傅里叶变换
8.7.4 小波变换
8.8 实验
8.8.1 用MATLAB进行谱估计
8.8.2 用浮点C实现
8.8.3 用定点C实现
8.8.4 用C5000处理器的定点C实现
8.8.5 用带有内联函数的定点C实现
8.8.6 用C5000数字信号处理库实现
习题
参考文献
第9章 自适应滤波
9.1 自适应滤波器简介
9.2 自适应滤波器结构和算法
9.2.1 滤波器结构
9.2.2 自适应算法
9.3 自适应滤波器的性质
9.3.1 稳定条件
9.3.2 收敛速度
9.3.3 稳态性能
9.3.4 有限精度效应
9.4 应用
9.4.1 自适应系统识别
9.4.2 自适应逆建模
9.4.3 自适应噪声消除
9.4.4 自适应预测
9.5 用MATLAB和C设计与实现
9.5.1 设计举例
9.5.2 自适应滤波器的量化
9.5.3 用C语言实现的自适应滤波
9.6 定点实现
9.6.1 用TMS320C2000实现
9.6.2 用TMS320C54x实现
9.6.3 用TMS320C55x实现
9.6.4 用TMS320C62x实现
9.6.5 用TMS320C64x实现
9.7 浮点实现
9.7.1 用TMS320C3x实现
9.7.2 用TMS320C67x实现
9.8 实验
9.8.1 用MATLAB设计自适应滤波器
9.8.2 用浮点C实现
9.8.3 用定点C实现
9.8.4 用C5000处理器的定点C实现
9.8.5 用带有内联函数的定点c实现
9.8.6 用C5000处理器的汇编语言实现
9.8.7 用C5000数字信号处理库实现
习题
参考文献
部分习题答案
附录A MATLAB与Simul ink简介
A.1 使用MATLAB
A.1.1 启动
A.1.2 有用的语法
A.1.3 绘图
A.1.4 编程
A.1.5 数据类型
A.1.6 有用的命令
A.2 使用数字信号处理工具箱与交互工具
A.2.1 信号处理工具箱
A.2.2 信号处理工具
A.2.3 滤波器设计工具箱
A.2.4 滤波器设计与分析工具
A.3 使用Simulink
A.4 使用模块组
A.4.1 DSP模块组
A.4.2 定点模块组
A.5 MATLAB Link forCode ComDoser Studio
参考文献
附录B 附加实验与应用
B.1 应用有限长单位冲激响应滤波器的3维声效定位器
B.1.1 简介
B.1.2 使用MATLAB/Simulink的实验室实验
B.1.3 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.1.4 附加练习
B.2 使用有限长单位冲激响应滤波器的图形均衡器
B.2.1 简介
B.2.2 使用MATLAB/Simulink的实验室实验
B.2.3 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.2.4 附加练习
B.3 完美重建滤波器组
B.3.1 简介
B.3.2 使用MATLAB/Simulink的实验室实验
B.3.3 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.3.4 附加练习
B.4 应用无限长单位冲激响应滤波器的数字信号生成器
B.4.1 简介
B.4.2 使用MATLAB/Simulink的实验室实验
B.4.3 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.4.4 附加练习
B.5 使用无限长单位冲激响应滤波器的数字回响
B.5.1 简介
B.5.2 使用MATLAB/Simulink的实验室实验
B.5.3 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.5.4 附加练习
B.6 使用无限长单位冲激响应滤波器的参数均衡器
B.6.1 简介
B.6.2 使用MATLAB/Simulink的实验室实验
B.6.3 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.6.4 附加练习
B.7 快速卷积方法
B.7.1 使用MATLAB/Simulink的实验室实验
B.7.2 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.7.3 附加练习
B.8 滑动快速傅里叶变换实现
B.8.1 简介
B.8.2 使用MATLAB/Simulink的实验室实验
B.8.3 使用C5000 CCS的实验室实验
B.8.4 附加练习
B.9 缩放快速傅里叶变换的实现
B.9.1 简介
B.9.2 使用MATLAB/Simulink的实验室实验
B.9.3 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.9.4 附加练习
B.10 声音回响对消
B.10.1 简介
B.10.2 使用C程序的实验室实验
B.10.3 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.10.4 附加练习
B.11 有源噪声控制
B.11.1 简介
B.11.2 使用MATLAB的实验室实验
B.11.3 使用C5000 Code Composer Studio的实验室实验
B.11.4 附加练习
参考文献
附录C 数字信号处理器的外围设备编程
C.1 通过直接存储器访问与模拟接口电路或CODER-DECODER连接
C.1.1 初始化多通道缓冲串行端口
C.1.2 初始化直接存储器读取
C.1.3 举例
C.2 通过主端口接口同主处理器进行连接
C.3 未来研究
C.4 外围设备编程的趋势
参考文献
附录D 有用的站点
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