新世纪电子信息与电气类系列规划教材：DSP原理与应用（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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胡圣尧 著，胡圣尧 编

图书标签:

• DSP
• 数字信号处理
• 电子信息
• 电气工程
• 信号处理
• 通信工程
• 控制工程
• 嵌入式系统
• 算法
• 教材

出版社： 东南大学出版社

ISBN：9787564142827

版次：2

商品编码：11278715

包装：平装

开本：16开

出版时间：2013-06-01

用纸：胶版纸

页数：226

字数：368000

正文语种：中文

内容简介

　　《新世纪电子信息与电气类系列规划教材：DSP原理与应用（第2版）》以TMS320C5402为例，系统的介绍了C54X系列DSP控制芯片的硬件结构、系统寻址方式、指令系统软件开发环境及软件开发过程、汇编语言程序设计、开发环境及c/c++程序开发、C54的硬件电路设计、C54X的片上外设以及C5402应用举例。《新世纪电子信息与电气类系列规划教材：DSP原理与应用（第2版）》在介绍具体内容时语言通谷易懂，深人浅出，并结合一些具体应用进行讲解。《新世纪电子信息与电气类系列规划教材：DSP原理与应用（第2版）》适用于本科生教材，特别是以应用为主的一些应用型本科院校、高职高专等院校．还适用于一些技术人员作参考。

内页插图

目录

1 概述
1.0 引言
1.1 DSP发展概况
1.2 DSP器件的产品分类
1.3 DSP的特点及应用
1.4 TMS320C54X系列
1.5 构建DSP系统
1.5.1 DSP系统模型
1.5.2 数字信号处理器的选择
1.5.3 DSP系统的开发过程

2 TMS320C54X的硬件结构
2.0 引言
2.1 'C54x的硬件结构
2.2 中央处理器
2.2.1 多总线结构
2.2.2 运算部件
2.2.3 控制部件
2.3 存储器结构

3 寻址方式及指令系统
3.0 引言
3.1 寻址方式
3.2 流水线
3.3 指令系统
3.3.1 数据传输指令
3.3.2 算术运算
3.3.3 逻辑运算指令
3.3.4 程序控制
3.3.5 单指令重复

4 'C54x的片上外设
4.1 'C54x中断系统概述
4.1.1 中断请求
4.2 中断控制
4.2.1 中断屏蔽
4.2.2 中断优先级
4.2.3 外部中断响应时间和外部中断触发
4.3 定时器结构
4.3.1 定时器结构图
4.4 定时器／计数器应用步骤
4.5 'C54x串行及并行接口
4.5.1 SP标准串口
4.5.2 BSF串口
4.5.3 TDM时分复用串口
4.5.4 McBSP多通道带缓冲串口
4.5.5 McBSF结构及工作原理
4.5.6 McBSP串口配置
5 程序开发过程

5.0 引言
5.1 'C54x软件开发过程
5.2 COFF的一般概念
5.2.1 C0FF文件的基本单元
5.2.2 汇编器对段的处理
5.2.3 链接器对段的处理
5.2.4 链接器对程序的重新定位
5.2.5 程序装入
5.2.6 COFF文件中的符号
5.3 汇编程序
5.3.1 汇编语言源程序格式
5.3.2 汇编语言中的常数与字符串
5.3.3 汇编源程序中的符号
5.3.4 汇编源程序中的表达式
5.3.5 汇编伪指令
5.3.6 宏定义和宏调用
5.3.7 汇编器命令及参数
5.4 链接器的使用
5.4.1 链接器的运行
5.4.2 链接器命令文件的编写与使用
5.4.3 MEMORY指令
5.4.4 SECTIONS指令
5.4.5 多个文件的链接实例
6 汇编语言程序设计

6.0 引言
6.1 堆栈的使用方法
6.2 控制程序
6.2.1 分支操作程序
6.2.2 循环操作程序
6.3 算术运算程序
6.3.1 加减法运算和乘法运算
6.3.2 除法运算
6.3.3 长字运算和并行运算
6.4 重复操作程序
6.4.1 单指令重复操作
6.4.2 块程序重复操作
6.4.3 对数组x[8]中的每个元素加1
6.4.4 循环嵌套
6.5 数据块传送程序

7 开发环境及C／C++程序开发
7.0 引言
7.1 CCS初步探索
7.1.1 开发环境及驱动的安装
7.1.2 软件设置及使用简介
7.1.3 CCS界面操作
7.1.4 GEL语言
7.2 C／C++程序设计
7.2.1 DSP上的C语言程序设计
7.2.2 C／C++程序设计流程
7.3 C／C++语言数据结构及语法
7.4 C／C++控制语句
7.4.1 C／C++顺序语句
7.4.2 C／C++分支语句
7.4.3 C／C++循环语句
7.5 C／C++语言函数
7.5.1 C／C++自定义函数
7.5.2 中断函数
7.6 混合编程
7.6.1 C编译器生成的段
7.6.2 存储器分配
7.6.3 TMS320（：54x混合编程

8 'C54x的硬件电路设计
8.0 引言
8.1 IC54x的引脚功能
8.2 时钟发生器及时钟电路
8.3 存储器和I／O扩展基本方法
8.3.1 外部总线特性
8.3.2 外部总线等待状态控制
8.3.3 外部总线接口分区转换时序
8.4 节电模式和复位时序
8.5 程序存储器扩展应用
8.6 静态数据存储器扩展
8.7 I／O扩展应用
8.7.1 I／O配置

9 C5402应用举例
9.0 引言
9.1 FIR滤波器的设计及实现
9.2 串口应用
9.3 定时器的使用
9.4 外部中断
9.4.1 外部中断电路
9.5 键盘扩展
附录 本书采用的符号及意义
参考文献

数字信号处理：理论、方法与实践（第三版） 内容简介： 本书系统深入地阐述了数字信号处理（DSP）的基本原理、核心算法以及在实际工程中的应用。作为一本面向工程技术人员和高等院校相关专业学生的权威著作，本书第三版在继承前两版精髓的基础上，紧密跟踪DSP领域最新的发展动态，增加了大量前沿技术和实际应用案例，旨在为读者构建一个全面、严谨且具有高度实践指导意义的DSP知识体系。 第一部分：DSP基础理论与信号表示 本部分首先从数字信号的定义和特点出发，引出离散时间信号的基本概念，包括信号的分类（如能量信号、功率信号、周期信号、非周期信号）、基本信号（单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号）的数学表示及其在数字域的特性。随后，重点介绍离散时间系统的模型，包括线性时不变（LTI）系统、因果系统、稳定系统等。通过引入卷积的概念，详细阐述了LTI系统的输入-输出关系，这是理解和分析数字信号处理系统的基础。 信号的变换是DSP的核心内容之一。本书深入讲解了Z变换，包括其定义、收敛域、基本性质（如线性性、时移性、尺度变换性、卷积性质、微分性质等）以及常用信号的Z变换对。特别地，本书详细分析了Z变换在系统稳定性判别、频率响应分析以及系统方程求解中的重要作用。 傅里叶变换是分析信号频率成分的强大工具。本书将详细介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT），阐述它们之间的关系及其在频谱分析中的应用。对于DFT，本书着重讲解了其计算的复杂性，并引入了快速傅里叶变换（FFT）算法，如Cooley-Tukey算法，详细解析了FFT的原理、计算流程及其在降低计算复杂度方面的显著优势。这些基础理论的扎实掌握，为后续更复杂的信号处理技术奠定了坚实的基础。 第二部分：数字滤波器设计与分析 数字滤波器是DSP中最重要、应用最广泛的组成部分之一，其核心任务是对信号进行选择性地频率成分处理。本部分将全面深入地探讨数字滤波器的设计理论与方法。 无限冲激响应（IIR）滤波器： 本部分详细介绍了IIR滤波器的基本原理、结构以及设计方法。重点讲解了基于模拟滤波器经典设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）的数字滤波器设计，包括双线性变换法、脉冲响应不变法等。书中会详细解析不同类型模拟滤波器的幅频响应和相频响应特性，以及如何将其映射到数字域，并提供详细的计算步骤和设计实例，帮助读者理解如何根据性能指标选择合适的滤波器类型和设计参数。同时，也会讨论IIR滤波器的零极点配置、稳定性分析及其可能存在的非线性相位失真问题。 有限冲激响应（FIR）滤波器： FIR滤波器以其线性相位特性而闻名，在许多对相位要求严格的应用中具有不可替代的优势。本部分将详细阐述FIR滤波器的原理、结构以及设计方法。重点介绍几种主流的FIR滤波器设计算法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、汉明窗、Blackman窗等）和频率采样法。对于窗函数法，书中将详细讲解不同窗函数的时域和频域特性，以及它们对滤波器性能（如阻带衰减、过渡带宽度、通带纹波）的影响，并提供设计步骤和图示。此外，还会深入探讨Parks-McClellan算法（最优等波纹设计法），解析其利用切比雪夫最优性准则设计FIR滤波器的原理和过程，以及它在实现最优幅频响应方面的优势。 滤波器性能分析： 无论IIR还是FIR滤波器，其性能分析都是设计过程中不可或缺的一环。本书将详细介绍如何从幅频响应、相频响应、群延迟、零极点位置、稳定性等多个维度对数字滤波器进行全面的性能评估。通过分析滤波器设计中的常见问题，如阻带衰减不足、过渡带过宽、通带纹波过大、相位失真等，提供相应的优化和改进建议。 第三部分：信号变换与频率分析 在数字信号处理中，除了Z变换，离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法FFT是进行频率分析的关键工具。本部分将在此基础上，进一步深入探讨各种信号变换及其在信号分析中的应用。 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： 详细回顾DFT的定义、性质，并重点展开FFT算法的原理和实现。本书将介绍多种FFT算法，如按时间抽取的FFT（DIT-FFT）和按频率抽取的FFT（DIF-FFT），并详细解释其蝶形运算过程和流程图。通过大量的计算示例，帮助读者理解FFT如何大幅度地降低计算量，从而实现高效的频谱分析。 短时傅里叶变换（STFT）与时频分析： 针对非平稳信号，传统的傅里叶变换无法捕捉信号频率随时间的变化。本书将引入短时傅里叶变换（STFT）的概念，解释其通过对信号进行分帧、加窗和傅里叶变换来近似表示信号的时频局部特性。书中将深入分析STFT的窗口选择对时频分辨率的影响，并介绍其在语音信号、生物医学信号等非平稳信号分析中的应用。 小波变换： 随着对信号局部特征分析需求的提升，小波变换作为一种强大的多分辨率分析工具应运而生。本书将详细介绍小波变换的基本原理，包括连续小波变换（CWT）和离散小波变换（DWT）。书中会解析小波基函数的选择、尺度分解和时间平移的概念，以及如何利用Mallat算法实现高效的DWT。小波变换在信号去噪、特征提取、图像压缩等领域的成功应用将被详细阐述，并配以丰富的实例。 第四部分：现代信号处理技术与应用 随着科技的进步，DSP领域不断涌现出新的理论和技术，以应对更复杂、更具挑战性的信号处理问题。本部分将重点介绍一些现代信号处理技术及其在各个领域的广泛应用。 谱估计： 在实际应用中，信号的真实频谱往往是未知的，需要通过有限的观测数据进行估计。本书将介绍多种谱估计方法，包括经典谱估计（周期图法、Welch法）和现代谱估计（参数模型法，如AR模型、MA模型、ARMA模型；非参数模型法）。将详细分析不同方法的优缺点、适用场景以及它们在信号分析和系统辨识中的作用。 自适应信号处理： 自适应滤波器能够根据输入信号的统计特性自动调整其滤波系数，以达到最优的滤波性能，是DSP领域的一个重要分支。本书将详细介绍最小均方（LMS）算法及其各种变种（如归一化LMS, NLMS、递归最小二乘RLS算法），并阐述它们在噪声消除、回声消除、均衡等方面的具体应用。例如，在通信系统中，自适应均衡器如何补偿信道的失真；在语音处理中，自适应滤波器如何有效地抑制环境噪声。 多速率信号处理： 多速率信号处理涉及对不同采样率信号的处理，在采样率转换、信号压缩、多通道信号处理等方面具有重要意义。本书将介绍上采样（插值）和下采样（抽取）的基本原理和实现方法，以及多速率滤波器的结构和设计。重点讲解了抽取-插值滤波器（CIC滤波器）等，并展示其在数字通信、音频编码等领域的实际应用。 信息融合与盲信号分离： 随着传感器技术的发展，从多个传感器获取的信号进行融合以获得更准确、更可靠的信息成为研究热点。本书将介绍信息融合的基本概念、方法和框架，并探讨其在目标跟踪、环境监测等领域的应用。此外，还将介绍盲信号分离（BSS）技术，如主成分分析（PCA）和独立成分分析（ICA），解析其在从混合信号中提取独立信号源的应用，例如在语音分离和脑电信号分析中的应用。 第五部分：DSP在各领域的实际应用 理论与实践相结合是学习DSP的最终目的。本部分将精选多个典型应用领域，详细介绍DSP技术是如何解决实际工程问题的。 通信系统： 在数字通信领域，DSP的应用无处不在。本书将重点讲解在数字调制解调、信道编码与解码、均衡、多址接入（如OFDM）、软件定义无线电（SDR）等方面的DSP技术。通过分析具体的通信系统框图，展示DSP在提高通信速率、可靠性和频谱利用率方面所起到的关键作用。 音频与语音处理： DSP在音频和语音处理领域发挥着核心作用。本书将介绍数字音频采样、量化、编码（如MP3、AAC）、回声消除、语音识别、语音合成、音频增强（如降噪、去混淆）等技术。通过实例，展示DSP如何实现高品质的音频体验和智能化的人机交互。 图像与视频处理： 图像和视频信号的数字处理是DSP的重要应用方向。本书将介绍图像的采样、量化、滤波（如锐化、平滑）、边缘检测、特征提取，以及视频的压缩编码（如H.264/AVC, HEVC）、运动估计、视频增强等。通过展示DSP在数字相机、电视、视频监控、虚拟现实等设备中的应用，体现其对现代视觉体验的深刻影响。 生物医学信号处理： 生物医学信号（如心电图ECG、脑电图EEG、肌电图EMG）的处理是DSP在医疗健康领域的重要应用。本书将介绍对这些信号的滤波、降噪、特征提取、模式识别等技术，并展示其在疾病诊断、生理信号监测、医疗设备研发等方面的应用。 控制系统： 在现代控制系统中，DSP作为核心的控制器件，能够实现复杂的控制算法和高速的实时响应。本书将介绍数字PID控制器、状态空间控制器、模型预测控制等在DSP中的实现，并展示其在机器人、自动化设备、航空航天等领域的应用。 附录： 本书的附录将提供一些重要的辅助信息，包括： 常用数学工具回顾： 简要回顾复数、线性代数、概率论等与DSP相关的数学概念。 MATLAB/Python DSP工具箱简介： 介绍常用的DSP仿真软件及其关键函数，为读者提供实践指导。 DSP处理器简介： 简要介绍主流的DSP处理器架构和特点，帮助读者了解硬件实现。 术语表： 解释本书中出现的重要技术术语。 总结： 《数字信号处理：理论、方法与实践（第三版）》以其严谨的理论体系、丰富的算法介绍、深入的应用分析以及前沿的技术展望，为读者提供了一本全面、实用的DSP学习和参考手册。无论您是希望系统掌握DSP理论的学生，还是致力于在工程实践中应用DSP技术的工程师，本书都将是您不可或缺的宝贵资源。通过对本书的学习，读者将能够深刻理解数字信号处理的强大能力，并将其应用于解决各种复杂的工程问题，推动相关技术领域的创新与发展。

评分☆☆☆☆☆

我是一名业余爱好者，对DSP一直有着浓厚的兴趣，但苦于没有系统性的学习资料。很多网上的教程零散且不成体系，让我难以形成完整的知识框架。当我看到这本书的时候，我抱着试试看的心态购买了。没想到，这真的给了我巨大的惊喜！ 这本书的语言非常平实易懂，即使是像我这样没有深厚数学背景的人，也能读懂其中的原理。作者没有使用太多晦涩难懂的专业术语，而是用贴近生活的例子来解释复杂的概念。我特别喜欢它在介绍概念时，会先描述它能解决什么问题，然后再告诉你如何解决。这种“问题导向”的学习方式，让我充满了学习的动力。书中还包含了很多图表和流程图，帮助我更直观地理解算法的执行过程。现在，我感觉自己对DSP的世界不再是雾里看花，而是有了清晰的认识。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始拿到这本书的时候，并没有抱太高的期望。毕竟“规划教材”听起来总是有些刻板，我对学习DSP也一直有一种畏难情绪。然而，这本书的魅力在于它能够化繁为简，将那些看似复杂的概念变得通俗易懂。它不仅仅是知识的堆砌，更是一种学习方法的引导。作者善于从实际问题出发，引导读者思考，然后一步步揭示背后的数学原理。 我尤其赞赏书中对于不同DSP应用场景的详细介绍。无论是音频处理、图像识别，还是通信系统，书中都给出了相应的案例分析，并结合DSP技术进行了深入的讲解。这让我能够清晰地看到DSP在现实世界中的强大作用，也激发了我进一步探索的兴趣。书中的一些小技巧和实践建议，对于解决实际工程问题也大有裨益。我尝试着书中介绍的一些滤波器设计方法，效果非常显著。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚刚接触DSP不久的研究生，我感觉这本书像是为我量身定做的。它不是那种只堆砌公式和理论的教科书，而是真正站在学习者的角度，去考虑如何让他们更好地理解和掌握DSP的核心技术。书中对各个章节的逻辑安排非常合理，从基础理论到具体应用，过渡自然流畅，一点都不会让人感到突兀。 我最欣赏的一点是，作者并没有回避DSP学习中的难点，而是用非常巧妙的方式来化解。比如，在讲解一些复杂的算法时，他会先用直观的比喻来帮助理解，然后再进行严谨的数学推导。这种“由表及里”的学习方式，让我这个初学者也能轻松入门，并且逐步建立起扎实的理论基础。书中的习题也非常有代表性，很多都能够帮助巩固所学知识。

评分☆☆☆☆☆

对于在电子信息领域摸爬滚打了多年的工程师来说，这本《DSP原理与应用（第2版）》依然有着不小的价值。我一直觉得，技术更新换代很快，但基础原理的重要性却从未改变。这本书恰恰能够帮助我们温故知新，重新审视DSP的核心概念，并发现一些被我们忽略的细节。 书中对一些经典算法的讲解，比我当年学习时更加深入和全面。比如，它对FFT算法的推导和优化，以及在不同应用中的具体实现，都提供了非常宝贵的参考。此外，书中还结合了最新的DSP技术和应用发展趋势，这对于我们保持技术敏感度和前瞻性非常有帮助。我甚至发现了一些新的思路，可以应用到我目前正在进行的项目中。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是我的救星！我是一名在校的电子信息专业学生，一直对数字信号处理（DSP）这个领域充满好奇，但又觉得它深奥难懂。市面上有很多相关的书籍，但要么过于理论化，要么过于浅显，很难找到一个恰到好处的平衡点。直到我翻开了这本《DSP原理与应用（第2版）》，我才真正找到了属于自己的学习路径。 这本书最大的亮点在于它的循序渐进。从最基础的信号与系统理论开始，逐步深入到DSP的核心概念，比如离散傅里叶变换、Z变换、滤波器设计等等。作者的讲解非常清晰，不会一开始就抛出复杂的公式，而是通过大量的图示和生动的例子来帮助读者理解。我特别喜欢它在介绍每一种算法时，都会先阐述其背后的原理和应用场景，然后再给出详细的推导过程。这一点对于我这种希望“知其然，更知其所以然”的学习者来说，简直是太重要了。而且，书中的代码示例也非常实用，可以直接拿来学习和调试，大大提升了我的动手能力。