數字信號處理器：體係結構、實現與應用——國外經典教材 電子信息 郭森楙,顔允聖 ,賈洪峰 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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郭森楙，顔允聖，賈洪峰 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 處理器
• 體係結構
• 實現
• 應用
• 電子信息
• 教材
• 經典教材
• 嵌入式係統
• 信號處理

店鋪： 天樂圖書專營店

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302109853

商品編碼：29300843974

包裝：平裝

齣版時間：2005-06-01

基本信息

書名：數字信號處理器：體係結構、實現與應用——國外經典教材 電子信息

定價：59.00元

作者：郭森楙,顔允聖 ,賈洪峰

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2005-06-01

ISBN：9787302109853

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.740kg

編輯推薦

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本書特色：
·介紹瞭MATLAB和Simulink在設計中的應用——用於DSP算法的設計，分析和實現；
·Code poser studio的使用——用於實驗、工程和應用中的TMS320C54x和TMS320C55x；
·強調瞭C語言、匯編語言混閤編程；
·在實際練習中采用兩步方法——首先介紹軟件工程，並指導讀者逐步設計，仿真和驗證，然後以浮點和定點格式開發程序；
·MATLAB與DSP相關工具箱應用的快速指南。

內容提要

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本書分為3個主要部分：體係結構、實現和應用，旨在幫助讀者理解DSP處理器的體係結構和編程、實時DSP係統與實際應用程序的設計，如何利用定點和浮點處理器實現DSP算法等。所介紹的處於是器包括：TMS320C2000，TMS320C54x，TMS320C55x，TMS320C62x，TMS320C64x，TMS320C3x和TMS320C67x。
本書可作為高年級相關專業本科生的教材。由於本書強調DSP實現、實驗和應用，所以也可以作為參考書，供那些希望學習DSP概念以及在工作中開發實時DSP應用的工程人員使用。
在開始學習本書之前，讀者應基本掌握信號與係統、C語言和匯編語言等知識。

目錄

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章 數字信號處理係統導論
1.1 數字信號處理簡介
1.2 數字信號處理係統與應用
1.2.1 數字信號處理係統
1.2.2 TMS320係列
1.2.3 數字信號處理應用
1.3 數字信號處理器體係結構
1.3.1 引言
1.3.2 中央處理單元運算
1.3.3 存儲器配置
1.3.4 外圍設備與輸入／輸齣
1.4 軟件開發
1.4.1 指令集
1.4.2 匯編程序
1.4.3 C程序
1.4.4 C語言與匯編語言的混閤編碼
1.4.5 軟件開發工具
1.5 硬件問題
1.5.1 硬件選擇
1.5.2 硬件配置
1.5.3 硬件工具
1.6 係統考慮事項
1.6.1 數字信號處理器的選擇
1.6.2 采樣與量化
1.6.3 數模轉換
1.6.4 編碼譯碼器
1.6.5 速度優化
1.7 實驗
1.7.1 使用匯編器和鏈接器.命令文件
1.7.2 創建一個項目
1.7.3 連編項目
1.7.4 調試程序
1.7.5 查看存儲器和圖形
1.7.6 使用斷點和配置器
習題
參考文獻
第2章 數字信號處理基礎
2.1 數字信號與操作
2.1.1 基本信號
2.1.2 基本運算
2.2 變換
2.2.1 定義
2.2.2 z變換的性質
2.3 數字係統
2.3.1 綫性時不變係統
2.3.2 有限長單位衝激響應濾波器
2.3.3 無限長單位衝激響應濾波器
2.4 頻率分析
2.4.1 離散時問傅裏葉變換
2.4.2 離散傅裏葉變換
2.4.3 離散傅裏葉變換的性質
2.4.4 快速傅裏葉變換
2.5 信號處理
2.5.1 數字信號
2.5.2 時域處理
2.6 實驗
2.6.1 簡單的無限長單位衝激響應濾波器
2.6.2 軟件開發
2.6.3 信號處理工具
2.6.4 使用Code Composer Studio
測試C程序
習題
參考文獻
第3章 實現的考慮因素
3.1 引言
3.2 數據錶示與運算
3.2.1 定點數與運算
3.2.2 浮點運算
3.2.3 定點格式與浮點格式對比
3.3 有限字長效應
3.3.1 輸入量化
3.3.2 係數量化
3.3.3 溢齣與解決方法
3.3.4 捨入與捨位
3.4 編程問題
3.4.1 尋址模式
3.4.2 流水綫概念
3.4.3 指令高速緩存
3.4.4 硬件與軟件中斷
3.5 實時實現的考慮因素
3.5.1 信號轉換器
3.5.2 流處理
3.5.3 塊處理
3.5.4 矢量處理
3.5.5 基準測試
3.6 硬件接口
3.6.1 外部存儲器接口
3.6.2 計時器和主時鍾
3.6.3 串行端口連接
3.6.4 直接存儲器存取控製器
3.6.5 並行端口連接
3.6.6 主機端口連接
3.6.7 多處理技術
3.6.8 電源調節器
3.6.9 仿真器互連標準
3.7 實驗
3.7.1 利用MATLAB的實驗
3.7.2 采用定點C的實驗
3.7.3 采用C5000 CCS的實驗
習題
參考文獻
第4章 定點數字信號處理器
4.1 引言
4.1.1 源語句格式
4.1.2 匯編命令
4.1.3 軟件開發過程
4.2 TMS320C2000
4.2.1 體係結構概述
4.2.2 中央處理器
4.2.3 程序控製
4.2.4 編程問題
4.2.5 係統問題
4.2.6 一個應用：鎖相環
4.3 TMS320C54x
4.3.1 體係結構概述
4.3.2 尋址模式
4.3.3 指令集
4.3.4 編程考慮因素
4.3.5 係統問題
4.4 TMS320C55x
4.4.1 體係結構概述
4.4.2 中央處理器
4.4.3 尋址模式
4.4.4 指令集
4.4.5 編程考慮因素
4.4.6 C程序的優化
4.4.7 係統問題
4.5 TMS320C62x與TMS32064x
4.5.1 體係結構概述
4.5.2 存儲器係統
4.5.3 外部存儲器尋址
4.5.4 指令集
4.5.5 編程考慮因素
4.5.6 係統問題
4.6 實驗
4.6.1 錶示不同的Q格式
4.6.2 係數量化
4.6.3 溢齣處理
4.6.4 縮放和飽和模式
4.6.5 捨入
4.6.6 提取保護位
4.6.7 一個乘法特例
習題
參考文獻
第5章 浮點數字信號處理器
……
第6章 有限長單位衝激響應濾波
第7章無限長單位衝激響應濾波
第8章 快速傅裏葉變換
第9章 自適應濾波
部分習題答案
附錄A MATLAB與Simul ink簡介
附錄B 附加實驗與應用
附錄C 數字信號處理器的外圍設備編程
附錄D 有用的站點

作者介紹

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郭森楙(Sen M. Kuo)，1976年於國立颱灣師範大學獲得學士學位，分彆於1983年、1985年在新墨西哥大學獲得碩士學位與博士學位。現為美國北伊利諾斯大學電氣工程係教授。1993年曾在德州儀器公司工作。作為作者齣版瞭4本專著他已經申請瞭7項美國，並發錶瞭150多篇技術

文摘

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序言

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信號的奧秘與處理的藝術：深入探索數字信號處理的理論與實踐 在信息爆炸的時代，我們無時無刻不被海量的數據所包圍，而這些數據，無論是聲音、圖像、視頻，還是通信信號，本質上都是數字信號。如何有效地捕捉、理解、轉換和利用這些信號，成為瞭現代科學技術發展的重要驅動力。數字信號處理（Digital Signal Processing, DSP）正是這樣一門集數學、計算機科學與工程技術於一體的交叉學科，它為我們揭示瞭信號的內在規律，並提供瞭強大的工具去駕馭和塑造它們。 本書並非聚焦於某一特定領域或某本教材的逐字逐句復述，而是旨在為讀者構建一個全麵、深入且富有啓發性的數字信號處理知識體係。我們將從最基礎的信號概念齣發，逐步攀升至復雜的信號處理算法和係統設計，並探討其在現實世界中的廣泛應用。本書的內容將涵蓋數字信號處理的理論基石、核心算法的精妙設計、係統實現的具體考量，以及這些技術如何在各個前沿領域發揮關鍵作用。 第一部分：數字信號的基石——理論與數學的嚴謹構建 要理解數字信號的處理，首先需要紮實的數學功底。本書將首先迴顧並深入講解數字信號處理中至關重要的數學工具。我們將從離散時間信號和係統的基本概念入手，理解信號的離散化過程，以及它們在時域和頻域的錶示。傅裏葉變換，作為揭示信號頻率成分的“透視鏡”，其離散時間傅裏葉變換（DTFT）、離散傅裏葉變換（DFT）和快速傅裏葉變換（FFT）將是我們探討的核心。這些變換不僅是理解信號頻譜特性的基礎，更是實現許多高效算法的關鍵。 我們還會深入研究綫性時不變（LTI）係統，這是數字信號處理中最基本也最重要的模型。瞭解係統的頻率響應、相位響應以及零極點分析，對於預測和設計係統的行為至關重要。捲積定理將是我們理解係統如何處理信號的基石。此外，Z變換作為傅裏葉變換在離散時間係統分析中的推廣，將幫助我們理解係統的穩定性、因果性以及設計濾波器。 本書將特彆強調信號的采樣與量化過程。理解奈奎斯特采樣定理，對於避免混疊現象，保證信號的真實還原至關重要。同時，量化誤差是數字信號處理中不可避免的因素，我們將分析其對信號質量的影響，並探討如何通過選擇閤適的量化位數和技術來減小誤差。 第二部分：數字信號處理的核心——算法的巧妙設計與實現 掌握瞭理論基礎，我們就進入瞭數字信號處理的核心——算法的設計與實現。本書將詳細介紹各類經典的數字信號處理算法，並解析其背後的設計思想和數學原理。 數字濾波器設計是數字信號處理中最具代錶性的應用之一。我們將深入探討有限衝激響應（FIR）濾波器和無限衝激響應（IIR）濾波器。對於FIR濾波器，我們將介紹窗函數法、頻率采樣法以及最優逼近法（如Parks-McClellan算法），講解如何根據給定的頻率響應要求設計齣滿足性能指標的濾波器。對於IIR濾波器，我們將重點關注雙綫性變換法、脈衝不變法等從模擬濾波器設計到數字濾波器的轉換方法，並分析其穩定性問題。 譜分析技術是理解信號頻率特性的重要手段。除瞭DFT和FFT，我們還將介紹更先進的譜估計方法，如周期圖法、Welch法、以及現代譜估計方法（如AR模型、ARMA模型等），這些方法在噪聲環境下能夠提供更精確的頻譜信息。 自適應信號處理是數字信號處理領域的一個重要分支，它允許濾波器或係統根據輸入信號的變化自動調整其參數，以達到最佳的性能。我們將深入研究最小均方（LMS）算法和遞歸最小均方（RLS）算法，並探討它們在噪聲消除、信號均衡、目標跟蹤等方麵的應用。 多速率信號處理則關注在不同采樣率之間進行信號轉換，這在通信係統、語音處理和圖像處理等領域至關重要。本書將介紹抽取（Decimation）和插值（Interpolation）的概念，以及如何設計高效的多速率濾波器。 第三部分：數字信號處理的應用——賦能現代科技的蓬勃發展 數字信號處理技術並非停留在理論層麵，它已經深深地滲透到我們現代生活的方方麵麵，驅動著科技的創新和進步。本書將通過一係列生動的案例，展現數字信號處理在各個領域的廣泛應用。 通信係統是數字信號處理技術最活躍的應用領域之一。從移動通信（如4G、5G）的信道編碼、調製解調，到無綫傳感器網絡的信號傳輸，數字信號處理技術保證瞭信息的高效、可靠傳輸。數字濾波技術用於信號的濾波和去噪，而FFT則用於OFDM等關鍵技術。 音頻與語音處理是與我們日常生活息息相關的領域。語音識彆、語音閤成、音頻壓縮（如MP3）、迴聲消除、降噪等技術，都離不開數字信號處理的支撐。本書將探討如何利用傅裏葉變換、濾波器和機器學習算法來分析和處理音頻信號。 圖像與視頻處理則為我們帶來瞭豐富多彩的視覺體驗。圖像增強、圖像復原、邊緣檢測、特徵提取、圖像壓縮（如JPEG、MPEG）等技術，都在數字信號處理的框架下得以實現。我們將介紹小波變換在圖像去噪和壓縮方麵的優勢，以及捲積在圖像特徵提取中的作用。 生物醫學工程是數字信號處理技術發揮重要作用的另一個領域。心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物信號的采集與分析，醫學影像（如CT、MRI）的重建與處理，都依賴於精密的數字信號處理算法。 控製係統中，數字控製器利用數字信號處理技術來調節係統的動態行為，實現精確控製和優化。 此外，雷達、聲納、地震勘探、金融數據分析等眾多領域，都廣泛地應用瞭數字信號處理的技術。本書將通過這些具體的應用場景，幫助讀者理解理論知識如何轉化為實際的解決方案，並激發讀者在這些領域進行深入探索的興趣。 本書的獨特價值 本書旨在提供一個更加全麵、係統且具有前瞻性的視角，幫助讀者建立起堅實的理論基礎，掌握核心算法的設計與實現技巧，並深刻理解數字信號處理在現代科技中的重要作用。我們不僅僅是羅列知識點，更注重闡述知識點之間的聯係，以及它們如何共同構建起數字信號處理的宏大圖景。 我們鼓勵讀者將本書作為探索數字信號處理世界的起點，通過深入的學習和實踐，掌握這門強大的技術，為解決現實世界中的挑戰貢獻自己的力量。這門學科的魅力在於其普適性與創造性，無論您是學生、研究人員，還是工程師，本書都將為您提供一把解鎖信號奧秘、駕馭信息洪流的鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

跨越時空的經典之作 閱讀這本書，我仿佛穿越瞭時空，與那些開創性的DSP先驅們進行瞭一次思想的對話。這本書的價值不僅僅在於它傳授的技術知識，更在於它所蘊含的嚴謹的科學精神和解決問題的思維方式。即使在今天，書中的許多核心思想和設計理念仍然具有極高的參考價值。我注意到，雖然某些硬件技術已經更新換代，但書中所講解的信號處理理論和算法架構仍然是理解新一代DSP處理器的基石。作者們在敘述時，總是能將復雜的概念梳理得井井有條，讓讀者在輕鬆閱讀的同時，能夠逐步建立起紮實的知識體係。我特彆欣賞書中那種不厭其煩的講解方式，對於一些關鍵概念，往往會從不同的角度進行闡釋，直到讀者完全理解為止。這讓我覺得，這本書不僅僅是在傳授知識，更是在培養一種科學探究的能力，一種獨立思考的精神，這對於任何一個從事技術工作的人來說，都彌足珍貴。

評分☆☆☆☆☆

開篇的震撼與後續的探索 翻開這本書，我立刻被其深厚的學術底蘊所摺服。作者們並非簡單地羅列概念，而是以一種史詩般的敘事，將數字信號處理（DSP）這一復雜而迷人的領域展現在讀者麵前。從最初的理論基礎，到精妙的硬件架構設計，再到實際應用中的巧妙落地，每一個環節都經過瞭精雕細琢。我尤其對書中對各種DSP芯片傢族的深入剖析印象深刻，那些密密麻麻的寄存器、指令集和流水綫結構，在作者的筆下變得鮮活起來，仿佛一幅幅壯麗的技術畫捲在我眼前徐徐展開。書中對於不同架構在性能、功耗和成本上的權衡分析，更是讓我醍醐灌頂，讓我開始重新審視自己過去對DSP的理解。這本書不僅僅是一本教材，更像是一位經驗豐富的導師，引導我一步步深入DSP的核心，去理解它為何如此強大，又為何能夠驅動現代電子世界的無數創新。我迫不及待地想將書中的理論知識與我正在進行的項目相結閤，看看能否激發齣新的靈感和解決方案。

評分☆☆☆☆☆

細節的摳磨與工程的智慧 這本書最大的魅力在於它對細節的極緻追求。我常常被書中對於某個具體指令的解釋，或者對某個硬件模塊工作原理的細緻描繪所吸引。作者們並沒有迴避那些可能讓初學者感到枯燥的技術細節，反而將它們作為理解整個體係的關鍵。例如，關於乘加單元（MAC）的工作流程，書中就給齣瞭詳盡的時序圖和邏輯示意，讓我能夠清晰地理解每一個時鍾周期內發生瞭什麼。再比如，在討論浮點運算時，書中不僅講解瞭IEEE 754標準，還進一步分析瞭不同DSP處理器在實現中的差異和優化策略。這種嚴謹的態度，不僅培養瞭我一絲不苟的學習習慣，更讓我體會到工程實現中的智慧。書中的許多例子都來源於實際的工程項目，讓我看到理論知識如何在現實世界中解決具體問題，這對於我提升工程實踐能力非常有幫助。我甚至開始在閱讀時，不自覺地拿書中的算法和實現方式與我接觸過的其他係統進行對比，這讓我學到瞭很多處理實際問題時纔可能遇到的“坑”和“竅門”。

評分☆☆☆☆☆

理論的深度與應用的廣度 這本書為我打開瞭一個全新的視角，讓我認識到DSP在現代科技中的核心地位。我過去可能隻零散地接觸過一些DSP的應用，但通過這本書，我纔真正理解瞭它們背後強大的理論支撐。從通信係統中的信號濾波和調製解調，到音頻和圖像處理中的復雜算法，再到控製係統中的實時運算，DSP無處不在。書中對於各種經典DSP算法的推導和分析，清晰明瞭，邏輯嚴謹，讓我對FFT、FIR、IIR等算法有瞭更深刻的理解。更重要的是，書中的應用案例展示瞭這些算法如何在真實場景中發揮作用，例如在智能手機的降噪功能、高清電視的圖像增強、以及自動駕駛汽車的傳感器數據處理等方麵。這種理論與實踐的完美結閤，讓我看到瞭DSP技術的無限可能性，也激發瞭我對未來科技發展的濃厚興趣。我開始思考，除瞭書中提到的領域，DSP還能在哪些新興領域帶來突破性的進展。

評分☆☆☆☆☆

循序漸進的學習體驗 作為一本經典教材，這本書的結構設計非常閤理，讓我能夠循序漸進地掌握DSP的知識。開篇的理論基礎部分，為我打下瞭堅實的數學和信號處理功底，讓我能夠更好地理解後續的硬件架構和算法實現。隨後，書中對不同DSP處理器傢族的介紹，讓我看到瞭不同設計理念和技術路綫的演變，這對於理解行業發展趨勢非常有益。而算法實現部分，更是將理論與實踐緊密結閤，通過具體的代碼示例和性能分析，讓我能夠親手體驗DSP程序的編寫和優化過程。我特彆喜歡書中提供的豐富練習題，它們不僅鞏固瞭課堂上的知識，也引導我思考更深層次的問題。這本書的語言風格清晰流暢，雖然內容艱深，但讀起來並不晦澀難懂，這得益於作者們對教學的深刻理解和精湛的錶達能力。每一次閱讀，我都能在字裏行間感受到他們對DSP事業的熱愛和對知識傳播的認真態度，這極大地增強瞭我學習的動力和信心。