數字信號處理係統設計 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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李洪濤，顧陳，硃曉華 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 係統設計
• DSP
• 信號處理係統
• 嵌入式係統
• 通信工程
• 電子工程
• 算法實現
• MATLAB
• FPGA

齣版社： 國防工業齣版社

ISBN：9787118110524

版次：1

商品編碼：12116528

包裝：精裝

開本：16開

齣版時間：2016-10-01

用紙：膠版紙

內容簡介

　　本書以數字信號處理理論為基礎，詳細介紹瞭與之相關的係統設計知識，內容涵蓋瞭數字信號處理係統算法及其組成、高速數據采集技術、半導體存儲技術、高速數據通信技術、DSP與FPGA技術，以及電磁兼容與印刷電路闆設計技術等。
　　本書第1章概述瞭數字信號處理算法及其係統組成；第2～4章介紹瞭與之相關的數據采集、存儲及傳輸技術；第5、6章分彆介紹瞭數字信號處理係統中的兩大核心處理芯片——DSP及FPGA在數字信號處理係統中的應用；第7章介紹瞭電磁兼容與印刷電路闆設計技術。
　　本書可作為教材，內容豐富、結構閤理、圖文並茂，便於實施係統教學。本書可以作為高等工科院校電類專業的教學用書，也可供相關工程技術人員參考。

目錄

第1章緒論
1.1引言
1.2數字信號處理方法
1.2.1FFT算法
1.2.2FIR濾波器的基本結構
1.2.3IIR數字濾波器的基本結構
1.3數字信號處理係統
1.3.1數字信號處理係統的組成
1.3.2數字信號處理係統的設計
第2章高速數據采集技術
2.1概述
2.1.1模/數轉換的目的
2.1.2模/數轉換器的術語
2.2運算放大器與電壓比較器
2.2.1運算放大器
2.2.2電壓比較器
2.3模/數轉換器
2.3.1模/數轉換器基本原理
2.3.2模/數轉換器性能指標
2.3.3模/數轉換器的設計
2.4模擬/數字電源設計
2.4.1電源設計的目的
2.4.2模擬/數字部分電源設計
第3章半導體存儲器
3.1概述
3.1.1半導體存儲器的分類
3.1.2半導體存儲器的指標
3.2隻讀存儲器
3.2.1電可擦除可編程存儲器
3.2.2閃爍存儲器
3.3隨機存取存儲器
3.3.1靜態隨機存取存儲器
3.3.2動態隨機存取存儲器
3.4存儲器硬件設計
3.4.1DDR-Ⅱ DRAM存儲器硬件設計
3.4.2QDR SRAM存儲器硬件設計
第4章高速數據通信技術
4.1概述
4.1.1數據通信技術分類
4.1.2數據通信的主要性能參數
4.1.3高速數據通信技術及其發展趨勢
4.2LVDS協議標準
4.2.1LVDS協議標準
4.2.2LVDS特點
4.3PCI Express總綫標準
4.3.1PCI Express總綫概述
4.3.2PCI Express總綫的特點
4.3.3PCI Express總綫數據傳輸過程
4.4SRIO總綫標準
4.4.1SRIO總綫概述
4.4.2SRIO總綫的特點
4.4.3SRIO總綫數據傳輸過程
第5章DSP技術
5.1概述
5.1.1DSP芯片的發展曆史
5.1.2DSP係統
5.2DSP芯片硬件結構
5.2.1中央處理器
5.2.2存儲空間
5.2.3外設及接口
5.2.4TMS320C6678DSP芯片架構
5.3DSP芯片設計
5.3.1DSP芯片硬件設計
5.3.2DSP芯片軟件設計
第6章可編程邏輯技術
6.1概述
6.1.1電子設計自動化技術和可編程邏輯器件的發展
6.1.2可編程邏輯器件設計流程簡介
6.2可編程邏輯器件基本結構
6.2.1CPLD的基本結構
6.2.2FPGA的基本結構
6.3DSP芯片與FPGA
6.3.1DSP芯片與FPGA性能比較
6.3.2如何進行DSP芯片和FPGA方案選擇
6.4可編程邏輯器件發展趨勢
6.4.1嵌入式硬件資源
6.4.2IP軟核資源
6.5硬件描述語言
6.5.1VHDL簡介
6.5.2Verilog HDL簡介
6.5.3Verilog HDL與VHDL的比較
第7章電磁兼容與印刷電路闆
7.1PCB與EMC
7.1.1導綫和PCB走綫
7.1.2電阻
7.1.3電容器
7.1.4電感
7.1.5變壓器
7.2信號完整性與串擾
7.2.1信號完整性的要求
7.2.2串擾
7.2.33-W原則
7.3傳輸綫與端接技術
7.3.1傳輸綫效應
7.3.2端接方法
7.4接地與疊層
7.4.1接地的意義
7.4.2接地方法
7.4.3印刷電路闆疊層
7.5旁路與去耦
7.5.1並聯電容器
7.5.2電源層和接地層電容
參考文獻

聆聽無聲之歌：現代通信、感知與創造的基石 在信息爆炸的時代，我們無時無刻不被海量的數據所包圍，從手機中流淌齣的美妙音樂，到導航衛星指引我們前行的方嚮，再到醫院裏精準診斷的醫學影像，這一切的背後，都跳動著一股無形的力量，它精煉、轉化、傳遞著信息，讓數字世界得以運轉。這股力量，便是數字信號處理（DSP）的精髓所在。 本書並非一本關於“數字信號處理係統設計”的教科書，它旨在為您揭示一個更加廣闊、更加深刻的視角，探尋數字信號處理在現代科技和社會中所扮演的至關重要的角色，以及它如何以前所未有的方式重塑我們的生活，推動人類文明嚮前發展。我們將一起走進一個充滿智慧與創新的領域，感受那些看不見的信號如何被賦予生命，又如何為我們的世界帶來勃勃生機。 第一樂章：信號的起源與蛻變——從模擬到數字的偉大跨越 想象一下，古老的電話隻能傳遞語音的微弱振動，音樂隻能通過樂器的物理共鳴傳遞。然而，數字信號處理的齣現，徹底顛覆瞭這一切。它首先引導我們理解，我們周圍的世界，無論是聲音、光綫、溫度，還是壓力，本質上都是模擬信號，它們連續變化，蘊含著豐富的信息。然而，模擬信號容易受到噪聲乾擾，難以精確存儲和傳輸。 正是數字信號處理，教會我們如何將這些連續變化的模擬信號“采樣”，就像用照相機捕捉瞬間一樣，將其轉化為離散的數值序列。這個過程，如同將一條河流的奔騰細流，瞬間凝固成一串串珍珠。而“量化”，則進一步將這些數值映射到有限的離散值集閤中，使得信號能夠以二進製的形式被計算機理解和存儲。這就像是將珍珠按照大小和顔色進行分類，便於管理和識彆。 從模擬世界到數字世界的跨越，並非簡單的技術轉換，它是一場思維的革命。它讓我們擺脫瞭物理介質的限製，使得信息的存儲、傳輸和處理變得前所未有的高效和靈活。每一段壓縮的MP3音樂，每一幀清晰的JPEG圖片，背後都凝聚著數字信號處理在模擬信號轉化過程中的智慧。 第二樂章：信號的魔法之手——濾波、變換與壓縮的藝術 一旦信號被轉化為數字形式，數字信號處理的強大能力便得以充分釋放。本書將帶您領略信號處理中最具魅力的幾個核心技術，它們如同信號的魔法之手，能夠賦予信號新的生命，或者將其精煉至極緻。 濾波：淨化與提煉的藝術。 噪聲，是數字信號處理繞不開的敵人。它如同背景中的雜音，會乾擾我們捕捉真正有用的信息。數字濾波器，便是我們對抗噪聲的利器。本書將深入淺齣地介紹各種濾波器的工作原理，從簡單的低通、高通濾波器，到復雜的帶通、帶阻濾波器，甚至自適應濾波器。它們如同精密的篩網，能夠過濾掉不必要的頻率成分，保留我們所關心的信號，從而提升信號的質量和清晰度。想象一下，在嘈雜的環境中，通過數字降噪技術，您依然能清晰地聽到對方的聲音，這就是濾波的魔力。 變換：洞察信號內在的語言。 信號本身往往隱藏著豐富的內在信息，但這些信息可能並非顯而易見。傅裏葉變換（Fourier Transform），便是洞察信號頻率成分的強大工具。它能夠將一個時域信號分解成不同頻率的正弦波和餘弦波的疊加，如同將一首交響樂分解成各個樂器的演奏。這使得我們能夠從頻率域的角度去分析信號的特性，發現隱藏在錶麵之下的規律。在信號分析、係統識彆，以及通信係統的設計中，傅裏葉變換都扮演著不可或缺的角色。而快速傅裏葉變換（FFT）算法的齣現，更是將這一過程的計算效率提升瞭數韆倍，極大地推動瞭數字信號處理的應用。 壓縮：信息提煉與效率的極緻追求。 在信息爆炸的今天，如何高效地存儲和傳輸海量數據，成為瞭一個巨大的挑戰。數字信號處理中的壓縮技術，便是解決這一難題的關鍵。本書將介紹各種信號壓縮的原理，包括無損壓縮和有損壓縮。無損壓縮能夠保證數據在解壓縮後與原始數據完全一緻，例如ZIP文件。而有損壓縮，則通過去除人眼或人耳不易察覺的信息，來達到更高的壓縮比，例如MP3音頻和JPEG圖像。這是一種巧妙的權衡，在保證可接受的質量前提下，大大降低瞭數據量，使得我們能夠更便捷地分享和存儲信息。 第三樂章：信號的構建與交互——通信、感知與創造的翅膀 數字信號處理的意義遠不止於對現有信號的加工，它更是現代通信、感知和創造的翅膀，為我們插上瞭飛嚮未來的翅膀。 通信的神經係統： 在現代通信係統中，數字信號處理是通信的神經係統。從手機基站的信號調製解調，到Wi-Fi網絡的無綫傳輸，再到衛星通信的遠距離傳輸，都離不開數字信號處理技術的支持。它負責將用戶的語音、視頻等信息轉化為能夠高效傳輸的數字信號，並能夠在接收端精確地還原。糾錯編碼等技術，更是保障瞭通信的可靠性，即使在有噪聲的環境下，也能保證信息的完整傳輸。本書將揭示，正是這些看不見的數字信號處理過程，連接瞭世界的每一個角落，讓我們能夠與親朋好友實時溝通，獲取全球的最新資訊。 感知的火眼金睛： 數字信號處理賦予瞭機器“感知”世界的能力。在醫學影像領域，CT、MRI等技術通過對接收到的信號進行復雜的數字處理，生成高清晰度的圖像，為醫生診斷病情提供重要依據。在自動駕駛領域，雷達、激光雷達、攝像頭等傳感器收集到的原始數據，經過數字信號處理，纔能夠被識彆為障礙物、車道綫等，從而實現車輛的自主導航。在環境保護領域，通過對環境傳感器采集的信號進行分析，我們可以監測空氣質量、水質等。數字信號處理，讓機器能夠“看”得更清楚，“聽”得更真切，從而在各個領域發揮越來越重要的作用。 創造的無限可能： 數字信號處理不僅讓我們能夠更好地理解和利用已有的信息，更開啓瞭全新的創造可能。在虛擬現實（VR）和增強現實（AR）技術中，通過對圖像和聲音進行實時的數字處理，我們能夠構建齣逼真的虛擬世界，或者將數字信息疊加到現實世界中。在數字音樂創作中，各種數字效果器、閤成器，都依賴於數字信號處理技術，能夠創造齣韆變萬化的音效。在科學研究中，從天體物理學傢的信號分析，到生物學傢的基因測序，數字信號處理都是不可或缺的工具。它正在以前所未有的方式，推動著科學、藝術、娛樂等領域的創新與發展。 結語：聆聽數字時代的澎湃心跳 數字信號處理，如同隱藏在幕後的偉大工程師，默默地支撐著我們賴以生存的數字世界。它並非高高在上的理論，而是與我們生活息息相關的實際應用。它讓信息得以流暢傳遞，讓機器擁有智慧的“感官”，更讓我們的創造力得以無限延伸。 本書並非直接教您如何“設計”一個具體的數字信號處理係統，而是希望您能夠透過錶象，深入理解數字信號處理背後的邏輯、原理和無限潛力。它將幫助您建立起對這個領域的宏觀認知，理解它如何滲透到我們生活的方方麵麵，以及它如何持續地改變著我們的未來。 當我們再次聽到一段動人的鏇律，看到一張清晰的圖片，或者享受一次順暢的通信體驗時，不妨迴想一下，在這背後，是數字信號處理這位無形的魔法師，它在用精妙的算法和計算，為我們描繪著這個豐富多彩的數字世界。讓我們一同聆聽這無聲之歌，感受數字時代澎湃的心跳。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在醫療影像領域工作的研究員，我們日常需要處理大量的醫學圖像數據，例如CT、MRI、X光等。這些圖像數據的質量和分析結果直接關係到診斷的準確性。這本書為我提供瞭理解和優化醫學影像信號處理流程的強大工具。它深入淺齣地講解瞭圖像的傅裏葉變換、小波變換等在圖像去噪、邊緣增強、特徵提取方麵的應用。我尤其對書中關於醫學圖像重構的章節印象深刻，例如如何從投影數據重建CT圖像，以及如何處理MRI中的K空間數據。書中的數學模型和算法講解非常嚴謹，並且給齣瞭很多不同類型的圖像增強和分割算法的詳細描述，這對於我開發新的影像分析算法非常有啓發。另外，書中關於數字濾波在醫學影像中的應用，例如用於去除高頻噪聲或突齣特定紋理，也為我提供瞭實用的技術手段。它還探討瞭如何通過DSP技術來提高醫學影像的信噪比，減少僞影，從而為醫生提供更清晰、更準確的診斷依據。我通過閱讀這本書，不僅能更好地理解現有醫學影像處理流程中的DSP環節，還能從中獲得新的思路，去設計和實現更先進的影像分析和處理技術。對於任何在醫療影像、計算機視覺或信號處理領域有深入研究需求的人來說，這本書都是一個寶貴的知識庫，它能幫助我們更好地駕馭復雜的數據，提取有價值的信息。

評分☆☆☆☆☆

我一直對人工智能在圖像識彆領域的飛躍感到驚嘆，尤其是深度學習模型的應用。這本書恰好滿足瞭我深入瞭解其背後數字信號處理原理的渴望。它從最基礎的傅裏葉變換開始，逐步講解瞭如何將復雜的信號分解為一係列簡單的正弦波，這為理解後續的捲積神經網絡（CNN）等模型奠定瞭堅實的基礎。書中詳細介紹瞭捲積操作在圖像處理中的作用，包括特徵提取、邊緣檢測等，並且給齣瞭清晰的數學模型和實際應用案例。我尤其對書中關於降維技術（如PCA）和降噪算法的闡述印象深刻，這些技術在處理高維度的圖像數據時至關重要。此外，書中還探討瞭如何將這些DSP技術應用於視頻信號處理，例如運動檢測、圖像增強以及視頻壓縮的原理。通過對書中的學習，我不再僅僅是使用AI模型，而是能夠更深入地理解它們是如何工作的，也更清楚瞭在設計和優化模型時，DSP原理能夠扮演怎樣的角色。這本書的優勢在於它能夠將高深莫測的AI算法與底層的信號處理技術緊密聯係起來，讓讀者能夠從更全麵的視角去看待這個問題。即使是一些前沿的AI研究，其核心也離不開對數據信號的有效處理和轉換。對於希望在AI領域進行更深入研究，或者希望理解AI工作原理的工程師和研究者來說，這本書提供瞭寶貴的理論指導和實踐啓示，幫助我們構建更強大、更高效的AI係統。

評分☆☆☆☆☆

對於我這樣一個在通信領域摸爬滾打多年的工程師來說，這本書簡直就是及時雨。我們每天都在處理海量的通信信號，如何有效地調製、解調、編碼和解碼一直是工作的核心。這本書以一種非常係統和深入的方式，講解瞭各種通信係統中關鍵的數字信號處理技術。從最基礎的采樣定理、量化誤差，到復雜的OFDM（正交頻分復用）和MIMO（多輸入多輸齣）係統的信號處理，書中都做瞭詳盡的闡述。我特彆喜歡關於信道編碼（如捲積碼、Turbo碼）和糾錯碼（如LDPC碼）的章節，這些技術直接關係到通信係統的可靠性和效率，書中給齣的數學推導和性能分析非常有說服力。此外，關於同步技術、均衡技術以及頻率閤成器的數字控製原理，也都是我工作中經常遇到的難題，這本書提供瞭非常紮實的理論基礎和解決思路。書中還涉及到瞭數字鎖相環（DPLL）等關鍵模塊的設計，這對於理解現代通信係統的基帶處理單元至關重要。閱讀這本書，我感覺像是重新梳理瞭一遍通信係統的數字信號處理脈絡，許多之前模糊不清的概念也變得豁然開朗。對於想要在無綫通信、衛星通信、甚至未來的6G技術領域有所建樹的工程師來說，這本書絕對是必不可少的參考資料。它不僅提供瞭理論知識，更重要的是，它能夠幫助我們理解這些技術在實際工程中是如何實現的，以及如何通過優化DSP算法來提升通信係統的性能。

評分☆☆☆☆☆

作為一個對數字音樂閤成和電子音樂製作充滿熱情的人，我一直在尋找能夠深入理解閤成器內部工作原理和音色生成機製的書籍。這本書簡直就是我一直在尋找的“寶藏”。它從最基礎的信號生成開始，詳細介紹瞭各種波形（如正弦波、方波、鋸齒波、三角波）的數學模型以及它們如何通過數字方式被閤成齣來。我尤其驚嘆於書中關於濾波器（如低通、高通、帶通、帶阻）的講解，它不僅解釋瞭這些濾波器如何改變信號的頻譜，還詳細闡述瞭在音樂閤成中它們是如何被用來塑造音色的，例如共振峰的形成、掃頻的效果等。書中還深入探討瞭包絡發生器（ADSR）的工作原理，以及它們如何控製音符的動態變化，這對於理解閤成器中音符的“生命周期”至關重要。另外，我非常喜歡書中關於調製技術（如AM、FM、Ring Modulation）的章節，這些技術是創造齣豐富多變、甚至“未來感”音色的關鍵，書中的數學描述和實際應用示例都非常清晰。它甚至還涉及到瞭效果器（如混響、延遲、閤唱）的數字信號處理原理，讓我能夠更深入地理解這些效果是如何産生的，以及如何通過調整參數來獲得不同的聽感。這本書為我打開瞭一個全新的視角，讓我不再僅僅是“玩弄”閤成器，而是能夠真正理解其背後的數字信號處理邏輯，從而更自由、更有創造性地進行音樂創作。對於所有對電子音樂製作、聲音設計以及數字閤成技術感興趣的朋友們，這本書絕對是不可或缺的入門與進階指南。

評分☆☆☆☆☆

這本書絕對是為那些對音頻處理的細枝末節有著極緻追求的硬核發燒友們量身定製的。我花瞭很長時間在不同解碼芯片、DAC（數模轉換器）以及各自的數字濾波算法上糾結，希望找到一種能夠最大程度還原錄音現場感的方式。這本書在這方麵提供瞭非常詳盡的理論基礎和實踐指導，特彆是關於如何理解和選擇不同濾波器類型（如FIR和IIR）及其對音頻信號的影響。它深入剖析瞭采樣率、量化深度、抖動（jitter）以及各種數字噪聲對最終聽感造成的微妙差異。書中的公式推導嚴謹，圖錶清晰，即使是對DSP（數字信號處理）概念隻有初步瞭解的讀者，也能逐步跟上思路。我特彆喜歡其中關於時域和頻域分析如何相互印證的部分，這讓我對信號的“本質”有瞭更深刻的認識。這本書並沒有停留在理論層麵，而是提供瞭許多實際的係統設計案例，涵蓋瞭從簡單的數碼轉盤到復雜的數字音頻工作站（DAW）中的DSP模塊。對於那些希望自己動手構建或優化數字音頻播放係統的朋友來說，這簡直是一本無價的寶典。我甚至可以根據書中提供的設計原則，為自己的DAC係統設計定製化的數字濾波器，這帶來的成就感是難以言喻的。當然，這本書的深度也意味著它可能不適閤那些隻想簡單瞭解一下數字信號處理皮毛的讀者。你需要有耐心，願意花時間去消化那些數學公式和算法細節，但一旦你掌握瞭這些，你對數字音頻的理解將上升到一個全新的維度。