基於ARM Cortex-M4的DSP係統開發 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

本書介紹瞭數字信號處理（DSP）的一種實踐教學方法。書中的實時示例基於ARMCortex-M432位微處理器，采用模擬輸入/輸齣信號（可以使用信號發生器或音頻信號源如iPods來提供實驗用輸入信號），並通過示波器和揚聲器或耳機展示視覺和聽覺效果。除此之外，本書還涵蓋瞭數字信號處理的一些基本概念，如模數和數模轉換，FIR和IIR濾波，傅裏葉變換，自適應濾波，等等。本書可作為大學進行DSP實驗教學的輔助教材，也適閤打算使用廉價的ARMCortex-M4學習DSP的學生和工程師閱讀。

目錄

譯者序
前言
第1章ARM Cortex�睲4開發係統
1.1簡介
1.1.1音頻接口
1.1.2德州儀器TM4C123 LaunchPad和STM32F407 Discovery開發套件
1.1.3硬件和軟件工具
參考文獻
第2章模擬輸入和輸齣
2.1簡介
2.2用作音頻輸入和輸齣的AIC3104立體聲信號編解碼器
2.3用作音頻輸入和輸齣的WM5102音頻插孔闆信號編解碼器
2.4編程示例
2.5使用查詢、中斷和DMA進行實時輸入和輸齣
2.5.1TM4C123的I2S仿真
2.5.2程序操作
2.5.3運行程序（例程tm4c123_loop_poll.c）
2.5.4將輸入連接改為LINE IN
2.5.5改變抽樣頻率
2.5.6使用沃爾夫森聲卡上的數字MEMS麥剋風
2.5.7運行程序(例程stm32f4_loop_poll.c)
2.5.8運行程序（例程tm4c123_loop_intr.c）
2.5.9TM4C123處理器的DMA
2.5.10運行程序(例程tm4c123_loop_dma.c)
2.5.11監測程序執行
2.5.12測量由基於DMA的I/O方式引入的時延
2.5.13STM32F407處理器的DMA
2.5.14運行程序（例程stm32f4_loop_dma.c）
2.5.15測量由基於DMA的I/O方式引入的時延
2.5.16運行程序（例程stm32f4_loop_buf_intr.c）
2.6實時波形生成
2.6.1運行程序（例程stm32f4_sine 48_intr.c）
2.6.2AIC3104信號編解碼器輸齣中的帶外噪聲(例程tm4c123_sine48_intr.c)
2.6.3運行程序（例程stm32f4_sine_intr.c）
2.6.4運行程序（例程stm32f4_square_intr.c）
2.6.5運行程序（例程tm4c123_am_poll.c）
2.7利用僞隨機噪聲識彆DAC的頻率響應
2.7.1AIC3104信號編解碼器的可編程去加重濾波器
2.7.2AIC3104信號編解碼器的可編程數字特效濾波器
2.8混疊
2.9利用自適應濾波器識彆DAC的頻率響應
2.10STM32F407的12位DAC的模擬輸齣
參考文獻
第3章有限衝激響應濾波器
3.1數字濾波器簡介
3.1.1FIR濾波器
3.1.2z變換簡介
3.1.3z變換的定義
3.1.4z變換的性質
3.1.5z傳遞函數
3.1.6s平麵到z平麵的映射
3.1.7差分方程
3.1.8頻率響應和z變換
3.1.9z反變換
3.2理想濾波器響應分類：LP、HP、BP、BS
3.2.1采用窗口法設計FIR濾波器
3.2.2窗函數
3.2.3采用窗口法設計理想高通、帶通和帶阻FIR濾波器
3.3編程示例
3.3.1改變滑動平均濾波器的係數
3.3.2使用MATLAB生成FIR濾波器係數頭文件
第4章無限衝激響應濾波器
4.1簡介
4.2IIR濾波器結構
4.2.1直接I型結構
4.2.2直接II型結構
4.2.3直接II型轉置
4.2.4級聯型結構
4.2.5並聯型結構
4.3衝激不變法
4.4雙綫性變換
4.5編程示例
參考文獻
第5章快速傅裏葉變換
5.1簡介
5.2基2 FFT算法的開發
5.3頻率抽取基2 FFT算法
5.4時間抽取基2 FFT算法
5.5頻率抽取基4 FFT算法
5.6快速傅裏葉反變換
5.7編程示例
5.8基於幀或者塊的編程
5.8.1運行程序（例程tm4c123_dft128_dma.c）
5.8.2頻譜泄露
5.9快速捲積
5.9.1運行程序（例程tm4c123_fastconv_dma.c）
5.9.2以快速捲積法實現FIR濾波器的執行時間
參考文獻
第6章自適應濾波器
6.1簡介
6.2自適應濾波器布局
6.2.1自適應預測
6.2.2係統識彆或者直接建模
6.2.3噪聲消除
6.2.4均衡
6.3性能函數
6.4搜索最小值
6.5最小均方算法
6.5.1LMS演化
6.5.2歸一化LMS算法
6.6編程示例

前言/序言

自1990年Rulph Chassaing和Darrell Horning所著《基於TMS320C25的數字信號處理》齣版以來，已經有一係列有關數字信號處理器的圖書與讀者見麵瞭，涉及德州儀器相繼生産的幾代數字信號處理器，本書就是此係列的延續。確切地說，直到目前為止，受益於“德州儀器大學計劃”，該係列的每一本書都有相配套的以教學為目的的廉價開發套件。叢書秉承一貫的風格，在電氣工程實驗室環境下，以大量的簡明編程示例（本書簡稱為“例程”）講解各種DSP的實時概念。
Rulph Chassaing一直認為，進行DSP實踐教學，使用硬件開發套件和實驗室測試設備來處理模擬音頻信號，是鞏固理論教學的重要且有效的手段。我同樣堅信這一點。
叢書的內容，一如既往地涵蓋數字信號處理的眾多基本概念，如模數轉換和數模轉換、有限衝激響應(FIR)濾波和無限衝激響應(IIR)濾波、傅裏葉變換以及自適應濾波，這些幾乎沒有變動。每個學年都吸引一批學生學習這些知識。然而，每本書卻以不同的DSP開發工具包為特色。
2013年，Robert Owen曾建議我使用一款廉價的ARM Cortex�睲4微控製器來完成DSP實踐教學。我當時指齣，德州儀器C674x處理器的計算能力顯著強於ARM Cortex�睲4的。不過，我也開始著手嘗試，並購置瞭一套德州儀器的Stellaris LaunchPad。利用沃爾夫森(Wolfson) WM8731編解碼器，我編製瞭一個音頻接口，並將我之前著作中的例程成功地移植到瞭Stellaris LaunchPad上。
本書適閤電氣工程專業的高年級本科生和研究生使用，這些學生已經具備瞭C語言編程基礎，並掌握瞭綫性係統的理論知識。不過，也希望本書能對任何從事DSP教學或者正在學習DSP的人有用，成為他們繼續進步的起點。
感謝Robert Owen嚮我推薦ARM Cortex�睲4；感謝“ARM大學計劃”的Khaled Benkrid和英國皇傢工程學院使得為期6個月的ARM工業藉調順利進行，在此期間我完成瞭關於STM32f01平颱教學材料的編寫；感謝沃爾夫森微電子學研究所的Gordon McLeod和Scott Hendry，在他們的幫助下，我獲得瞭STM32f01開發所需的沃爾夫森Pi聲卡；感謝ARM的Sean Hong、Karthik Shivashankar和Robert Iannello給予的熱情幫助；感謝Joan Teixidor Buixeda幫忙調試例程；感謝“德州儀器大學計劃”的Cathy Wicks和CircuitCo的Hieu Duong幫忙開發音頻擴展闆；感謝Wiley的Kari Capone和Brett Kurzman給予的耐心幫助。最後，尤其要感謝Rulph Chassaing激勵我從事DSP實踐教學。
Donald S.Reay

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