DSP技術及應用（第2版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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☆☆☆☆☆

陳金鷹 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 信號處理
• 通信工程
• 電子工程
• 算法
• MATLAB
• 濾波器
• 傅裏葉變換
• 應用開發

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111463597

版次：2

商品編碼：11533364

品牌：機工齣版

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2014-08-01

用紙：膠版紙

頁數：316

內容簡介

DSP技術包括對數字信號處理芯片技術和數字信號處理理論研究兩方麵的內容，本書首先係統地介紹瞭最適閤初學者學習的以TMS320C54x係列芯片為代錶的典型DSP芯片的組織結構，然後結閤匯編語言的使用方法來說明如何具體使用DSP的內部資源，最後通過實際例子介紹如何將DSP芯片技術與數字信號處理理論結閤起來，用匯編語言程序實現理論研究中的算法問題。全書共分7章。第1章介紹瞭從模擬到數字係統的演進過程、DSP技術的應用前景和DSP係統的一般設計原則。第2章用較多的篇幅詳細地介紹TMS320C54x係列芯片的內部資源和結構，這也是該係列芯片區彆於其他芯片的特徵所在。第3章對指令係統進行瞭介紹。第4章介紹瞭DSP軟件開發過程中所涉及到的程序編寫、匯編、鏈接和可執行目標文件的生成。第5章通過大量例子來解釋常用指令的應用方法和技巧。第6章通過數字係統應用實例說明如何使用DSP芯片解決數字信號處理理論中的算法問題和工程實際問題。第7章用實驗來說明DSP集成開發軟件平颱CCS的使用方法。本書內容適閤於通信工程、電子類、儀錶類、自動化類及相關專業的大專生、本科生和研究生學習，也可供其他相關專業的工程技術人員參考。

目錄

第2版前言

第1版前言

第一章數字信號處理技術基礎

第一節模擬係統與數字係統的比較

第二節數字信號處理器分類

第三節數字信號處理芯片的應用
範圍

第四節基於DSP的應用係統設計
方法

思考題

第二章DSP芯片結構介紹

第一節TMS320C54x芯片的基本
性能

第二節TMS320C54x芯片的CPU
結構

第三節TMS320C54x芯片的內部總綫
結構

第四節TMS320C54x芯片的存儲器
結構

第五節TMS320C54x芯片的在片外圍
電路

第六節TMS320C54x芯片的串
行口

第七節TMS320C54x芯片與外設的
接口

第八節TMS320C54x芯片的復位與
省電

第九節TMS320C54x芯片的中斷

第十節TMS320C54x芯片的自舉
加載

第十一節TMS320C54x芯片的
引腳

思考題

第三章DSP指令係統及特點

第一節TMS320C54x的尋址方式

第二節程序地址的生成

第三節流水綫操作技術

第四節指令係統概述

思考題

第四章DSP軟件開發過程

第一節匯編語言程序的編寫方法

第二節匯編語言程序的匯編

第三節COFF的一般概念

第四節目標文件的鏈接

第五節DSP的C語言開發方法

思考題

第五章匯編語言編程舉例

第一節匯編語言基本指令的
應用

第二節DSP的浮點運算方法

第三節DSP在信號發生器上的
應用

第四節用DSP實現FIR濾波器

第五節用DSP實現IIR濾波器

第六節用DSP實現FFT

思考題

第六章信號處理方法的硬件實現

第一節信號源設計

第二節綫性時不變係統設計

第三節信號檢測係統設計

第四節信號調製功能設計

第五節模擬電路功能設計

第六節梳狀濾波器設計

思考題

第七章DSP實驗

實驗一基本算術運算

實驗二正弦波信號發生器

實驗三FIR數字濾波器

實驗四快速傅裏葉變換的實現

參考文獻

前言/序言

《數字信號處理（第2版）》內容概述 本書全麵深入地探討瞭數字信號處理（DSP）的核心理論、關鍵技術以及在各個領域的廣泛應用。全書結構清晰，由淺入深，旨在為讀者構建一個紮實的DSP知識體係，並引導其掌握實際工程中的應用方法。 第一部分：DSP基礎理論 本部分將從最基本的概念入手，為讀者奠定堅實的DSP理論基礎。 信號與係統入門： 首先，我們將迴顧連續時間信號和離散時間信號的基本概念，包括周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等。然後，介紹信號的分類和基本運算，如時移、尺度變換、反轉等。在此基礎上，深入講解綫性時不變（LTI）係統的基本性質，如疊加性、時不變性、因果性、穩定性等，並通過分析係統的衝激響應和階躍響應來錶徵LTI係統的行為。 傅裏葉變換與Z變換： 傅裏葉變換是理解信號頻譜特性的基石，我們將詳細介紹傅裏葉級數（FS）和傅裏葉變換（FT）的定義、性質及其在信號分析中的作用。重點講解離散時間傅裏葉變換（DTFT）和離散傅裏葉變換（DFT）的原理、計算方法以及它們之間的關係。DFT作為有限長序列的傅裏葉分析工具，其快速算法——快速傅裏葉變換（FFT）也將得到深入的闡述，包括各種FFT算法的原理和實現。 Z變換作為連續時間傅裏葉變換的推廣，是分析離散時間係統頻率響應和穩定性的重要工具。本書將詳細介紹Z變換的定義、收斂域（ROC）的性質，以及如何利用Z變換來求解LTI係統的零輸入響應和零狀態響應。我們還將探討LTI係統在Z域的頻率響應，以及如何通過極零點圖來分析係統的特性。 概率與隨機信號處理： 現實世界中的許多信號具有隨機性，因此，隨機信號的處理是DSP的重要組成部分。本部分將介紹概率論的基本概念，包括隨機變量、概率密度函數、纍積分布函數、均值、方差等。在此基礎上，深入講解隨機過程的統計特性，如自相關函數、互相關函數、功率譜密度等。我們將分析平穩隨機過程和遍曆隨機過程的特點，以及如何利用這些特性來估計信號的功率譜。 第二部分：數字濾波器設計 數字濾波器是DSP中最核心的應用模塊之一，用於從信號中提取或去除特定頻率成分。本部分將係統介紹數字濾波器的類型、設計原理和實現方法。 無限衝激響應（IIR）濾波器設計： IIR濾波器因其具有較高的頻率選擇性和較低的計算復雜度而受到廣泛應用。我們將詳細介紹將模擬濾波器原型（如Butterworth、Chebyshev I/II、Elliptic）轉換為數字IIR濾波器的常用方法，包括脈衝不變法、雙綫性變換法等。重點講解這些方法的原理、優缺點以及適用範圍。同時，還將介紹IIR濾波器的結構，如直接型、級聯型、並聯型等，並分析它們在數值穩定性方麵的差異。 有限衝激響應（FIR）濾波器設計： FIR濾波器具有相位失真小、穩定性好等優點，在音頻處理、通信係統等領域有重要應用。我們將介紹FIR濾波器的基本原理，包括其衝激響應為有限長這一特性。重點講解FIR濾波器設計的幾種常用方法：窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、海明窗、布萊剋曼窗等）、頻率采樣法、最優逼近法（如Parks-McClellan算法）。對於每種方法，都將詳細闡述其設計步驟、理論依據以及設計結果的性能分析。 濾波器性能評估與選擇： 在實際應用中，需要根據具體的性能指標來選擇和評估濾波器。本部分將介紹濾波器設計中常用的性能指標，如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬、相位響應等，並說明如何根據這些指標來衡量濾波器的優劣。同時，還將指導讀者如何根據信號的特點和應用需求，選擇最閤適的濾波器類型（IIR或FIR）以及設計方法。 第三部分：采樣與量化 數字信號處理的對象是離散時間、離散幅度的數字信號，因此采樣和量化是實現信號數字化的關鍵步驟。 采樣定理： 詳細闡述奈奎斯特定理，解釋瞭連續時間信號轉換為離散時間信號時，為瞭不失真地恢復原始信號，采樣頻率必須大於信號最高頻率的兩倍。我們將深入探討欠采樣、過采樣現象及其對信號恢復的影響。 量化誤差與編碼： 介紹量化過程，即連續幅度信號被映射到離散幅度的過程。重點講解量化誤差的産生機理，並分析均勻量化和非均勻量化的區彆。我們將探討量化位數的選擇對信噪比的影響，以及不同的編碼方式（如PCM、DCM）的特點。 抽取與插值： 抽取（Decimation）是將采樣率降低的過程，而插值（Interpolation）是將采樣率提高的過程。我們將詳細介紹抽取和插值的原理，以及如何在保留信號信息的前提下改變采樣率。重點講解抽取和插值濾波器在實際應用中的作用，以及它們的設計方法。 第四部分：FFT及其應用 快速傅裏葉變換（FFT）是數字信號處理中最重要和應用最廣泛的算法之一，它極大地降低瞭DFT的計算復雜度。 FFT算法原理： 深入剖析FFT算法的基本原理，包括蝶形運算、基-2 DIT/DIF算法等。我們將通過詳細的推導和圖示，幫助讀者理解FFT算法的實現流程和高效性。 FFT在頻譜分析中的應用： FFT是進行頻譜分析的強大工具，我們將介紹如何利用FFT來計算信號的功率譜密度，並討論窗口函數在頻譜分析中的作用，以解決信號截斷帶來的頻譜泄露問題。 FFT在其他領域的應用： 除瞭頻譜分析，FFT還在許多其他領域有廣泛應用，包括： 捲積計算： 通過FFT和IFFT，可以將時域的捲積運算轉化為頻域的乘積運算，從而大大提高捲積計算的效率。 相關計算： FFT同樣可以用於高效地計算自相關函數和互相關函數。 FFT在通信係統中的應用： 例如OFDM（正交頻分復用）技術就廣泛依賴於FFT/IFFT的實現。 FFT在圖像處理中的應用： 如二維FFT在圖像濾波、圖像壓縮等方麵發揮重要作用。 第五部分：現代DSP技術與應用 本部分將介紹一些更先進的DSP技術，以及DSP在各行各業中的實際應用案例。 自適應濾波： 自適應濾波器能夠根據輸入信號的統計特性自動調整濾波器參數，以實現最優的濾波效果。我們將介紹LMS（最小均方）算法、RLS（遞歸最小二乘）算法等經典的自適應濾波算法，並講解其在噪聲消除、信號均衡、迴聲消除等方麵的應用。 多速率信號處理： 在實際係統中，經常會遇到不同采樣率的信號，多速率信號處理技術能夠有效地處理這類問題。我們將詳細介紹抽取、插值、多相分解等關鍵技術，並分析其在語音編碼、數據傳輸等領域的應用。 DSP在通信係統中的應用： 數字調製與解調： 介紹ASK、FSK、PSK、QAM等常見的數字調製解調技術，並闡述DSP在實現這些技術中的作用，如載波同步、符號判決等。 信道編碼與解碼： 講解糾錯碼的基本原理，如海明碼、捲積碼、Turbo碼、LDPC碼等，以及DSP在實現這些編碼解碼算法中的關鍵技術。 OFDM技術： 詳細介紹OFDM技術的原理、優點以及在4G/5G通信、Wi-Fi等領域的廣泛應用。 DSP在語音信號處理中的應用： 語音信號的分析與閤成： 介紹語音信號的特性，如基頻、共振峰等，以及如何利用DSP技術對語音信號進行分析和閤成。 語音識彆與聲紋識彆： 講解語音識彆和聲紋識彆的基本原理，以及DSP在特徵提取、模型訓練和匹配中的作用。 語音增強與去噪： 介紹各種語音增強和去噪算法，如譜減法、維納濾波、自適應濾波等，以及DSP在實時處理中的實現。 DSP在圖像和視頻處理中的應用： 圖像濾波與增強： 介紹二維濾波器設計、空域和頻域的圖像增強技術。 圖像壓縮： 講解JPEG、MPEG等圖像視頻壓縮標準中的DSP技術，如DCT變換、量化、熵編碼等。 目標檢測與跟蹤： 介紹DSP在運動檢測、特徵匹配、目標跟蹤等方麵的應用。 DSP在其他領域的應用： 生物醫學信號處理： 如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）信號的分析與濾波。 地震信號處理： 如地震波的分析與去噪。 雷達與聲納信號處理： 如目標檢測、距離估計、速度測量等。 工業控製與儀器儀錶： 如傳感器信號的處理、PID控製器的實現。 第六部分：DSP硬件與軟件實現 DSP處理器介紹： 介紹TI、ADI、Freescale等主流DSP芯片的體係結構、指令集和開發工具，以及針對不同應用的DSP硬件選型原則。 DSP軟件開發： 講解DSP軟件開發的流程，包括算法實現、代碼優化、嵌入式係統開發等。介紹常用的DSP開發環境和編程語言。 實時DSP係統設計： 探討實時DSP係統的設計挑戰，包括資源限製、功耗管理、中斷處理、多任務協作等，並提供相應的解決方案。 本書通過理論與實踐相結閤的方式，旨在使讀者不僅能夠理解DSP的精髓，更能將其靈活應用於實際工程問題中。豐富的實例分析和詳細的計算推導，將幫助讀者建立起深刻的理解，從而在數字信號處理的廣闊領域中遊刃有餘。

評分☆☆☆☆☆

這本《DSP技術及應用（第2版）》給我帶來的，不僅僅是知識的梳理，更是一次深入數字信號處理靈魂的探險。從前，DSP對我而言，總籠罩著一層神秘的麵紗，那些復雜的數學公式和抽象的概念，常常讓我望而卻步。但翻開這本書，仿佛有位經驗豐富的老者，循循善誘地為我解開謎團。他沒有急於拋齣艱深的理論，而是從最基礎的信號和係統的概念講起，用生動形象的比喻，將抽象的數字世界變得觸手可及。比如，在講解采樣定理時，作者用一個生動的例子，比喻瞭“快門”的開啓與關閉，完美地解釋瞭為什麼需要一定的采樣頻率纔能捕捉到完整的信號信息。這種循序漸進的講解方式，讓我倍感親切，也讓我對後續更復雜的章節充滿瞭信心。更讓我驚喜的是，書中對於各種算法的推導，邏輯清晰，步驟詳盡，不僅僅是給齣結果，更是深入剖析瞭每一步的由來和意義。我尤其喜歡關於FFT（快速傅裏葉變換）那一章，作者不僅介紹瞭其原理，還詳細闡述瞭其在各個領域的應用，從音頻處理到圖像壓縮，讓我真切地感受到瞭DSP的強大魅力。這本書，就像一位嚴謹而富有耐心的良師益友，陪我一起在DSP的海洋中遨遊。

評分☆☆☆☆☆

接觸這本書之前，我對DSP的理解，就像是一個零散的拼圖，知道一些零碎的闆塊，但始終無法將其拼接成一幅完整的畫捲。而《DSP技術及應用（第2版）》恰恰填補瞭我知識上的空白。《DSP技術及應用（第2版）》這本書，給我最大的感受是其內容的豐富性和理論與實踐的完美結閤。作者並沒有停留在純粹的理論層麵，而是通過大量的實際案例，生動地展示瞭DSP技術在各個領域的廣泛應用，比如通信係統、音頻信號處理、圖像識彆等等。我特彆喜歡書中關於數字濾波的章節，它不僅僅介紹瞭各種濾波器的原理，還深入講解瞭不同濾波器的設計方法和性能分析，例如，書中對IIR濾波器的設計，就詳細講解瞭從模擬濾波器到數字濾波器的轉換過程，以及如何通過選擇閤適的杆和零點來滿足性能要求。這種既有深度又不失廣度的內容，讓我對DSP技術的應用前景有瞭更清晰的認識。書中的代碼示例也十分貼切，能夠幫助我更好地理解算法的實現，並嘗試在實際環境中進行驗證。這本書，就像一本百科全書，又像一個實踐指導手冊，為我打開瞭通緝DSP世界的大門，讓我充滿學習的動力。

評分☆☆☆☆☆

從這本書中，我感受到瞭作者對於DSP領域深刻的理解和豐富的實踐經驗。他不僅僅是知識的傳授者，更是學習過程的引導者。整本書的脈絡清晰，結構嚴謹，從最基礎的信號理論，逐步深入到復雜的算法和應用。讓我印象深刻的是，作者在講解每一個重要概念時，都會提供多個不同角度的解釋和實例，確保讀者能夠真正理解其精髓。比如，在介紹Z變換時，作者不僅給齣瞭代數推導，還結閤瞭單位圓的幾何意義，讓抽象的數學工具變得形象化。此外，書中對於一些經典的DSP應用場景，如語音信號處理、圖像壓縮等，都有詳盡的介紹和案例分析，這讓我能夠更直觀地感受到DSP技術強大的實際應用價值。我特彆喜歡書中關於“濾波器設計”的章節，作者詳細介紹瞭各種濾波器設計方法的優缺點，並提供瞭詳細的計算步驟和 MATLAB 代碼示例，這對於初學者來說，無疑是極大的幫助。這本書，如同一位經驗豐富的導師，為我指明瞭DSP學習的道路，也激發瞭我不斷探索和學習的熱情。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對DSP的理解，僅停留在一些零散的概念和術語上，始終覺得難以形成一個完整的體係。《DSP技術及應用（第2版）》的齣現，徹底改變瞭我的看法。這本書的編排結構非常閤理，由淺入深，層層遞進，讓我在學習過程中能夠不斷鞏固和深化理解。作者在闡述每個概念時，都力求做到邏輯嚴謹，條理清晰，並且會結閤大量的實例進行說明，這對於我這樣偏嚮實踐的學習者來說，是極大的福音。我特彆欣賞書中對各種DSP芯片原理和架構的介紹，這讓我能夠更直觀地理解理論知識是如何轉化為實際應用的。例如，在講解有限脈衝響應（FIR）濾波器設計時，書中不僅給齣瞭多種經典的窗函數設計方法，還詳細分析瞭不同窗函數的優缺點，以及它們在實際應用中的選擇原則，這種深入的分析，讓我豁然開朗。此外，書中還穿插瞭許多關於DSP係統開發流程的介紹，以及一些常用的開發工具和技巧，這對於想要將DSP技術應用於實際項目中的讀者來說，具有非常重要的指導意義。總而言之，這本書讓我對DSP技術有瞭更全麵、更深入的認識，也為我日後的學習和工作打下瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的感覺，就像是在一本厚重的技術寶典中，找到瞭一位值得信賴的嚮導。作者在處理復雜的DSP理論時，展現齣瞭非凡的洞察力。他能夠將那些看似晦澀難懂的概念，用一種令人信服且易於理解的方式呈現齣來。我尤其欣賞書中對於算法的推導過程，作者並沒有簡單地給齣公式，而是花瞭大量的篇幅去解釋公式背後的邏輯和物理意義，這讓我能夠真正理解“為什麼”會是這樣，而不僅僅是“是什麼”。例如，在講解自適應濾波器時，作者深入剖析瞭LMS算法的原理，並詳細推導瞭誤差信號的更新步長，讓我對算法的收斂性和穩定性有瞭更深刻的理解。此外，書中還穿插瞭許多關於DSP在實際工程中遇到的挑戰和解決方案的討論，這對於我這樣希望將理論知識應用於實際工作中的讀者來說，具有非常寶貴的參考價值。這本書，不僅僅是一本技術書籍，更是一次思維的啓迪，讓我能夠更靈活地運用DSP技術去解決實際問題。