DSP技術原理及應用教程 劉艷萍 9787810776066 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉艷萍 著

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齣版社： 北京航天航空大學齣版社

ISBN：9787810776066

商品編碼：29577253664

包裝：平裝

齣版時間：2008-07-01

基本信息

書名：DSP技術原理及應用教程

定價：36.00元

作者：劉艷萍

齣版社：北京航天航空大學齣版社

齣版日期：2008-07-01

ISBN：9787810776066

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.522kg

編輯推薦

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內容提要

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本書介紹瞭數字信號處理器技術的發展、特點和種類，介紹TMS320係列DSP中的C2000、C5000、C6000及C5000 RISC係列的主要性能指標和硬件結構組成。其中圍繞TMS320C54xDSP芯片，詳細介紹瞭數字信號處理器的基本概念、內部結構、工作原理、指令係統、係統開發、各種硬件接口電路設計和常用數據/信號處理算法的實現方法，並給齣瞭應用實例。
本書的突齣特點是內容全麵，詳略得當，實用性強，適用於高等院校電類專業本科生和研究生教材，也可供相關DSP技術開發人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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信號處理的數字脈搏：從理論到實踐的探索 在這個信息爆炸的時代，我們每天都在與海量的數據打交道，而這些數據往往需要經過精密的“加工”纔能被理解和利用。數字信號處理（DSP）技術，正是這樣一種強大的工具，它如同數字世界的“心髒”，跳動著信息的脈搏，驅動著從音頻、視頻到通信、醫療等各個領域的進步。本書旨在為讀者打開一扇通往DSP世界的大門，深入淺齣地剖析其核心原理，並展示其在實際應用中的無限可能。 穿越數字之海：DSP理論基石的深度解析 理解DSP，首先要掌握其理論根基。本書將從最基礎的概念齣發，帶領讀者一步步構建起對數字信號處理的全麵認知。 信號的數字化之旅：采樣、量化與編碼。任何模擬信號想要在數字世界中流通，都必須經曆一次“蛻變”——采樣、量化與編碼。采樣是將連續變化的信號在時間軸上離散化，如同每隔一段時間拍下一張照片；量化則是將采樣得到的信號幅度值映射到有限的離散電平上，就像將不同深淺的顔色簡化為有限的幾種基本色；而編碼則將這些量化值轉化為二進製的數字代碼，使之能夠被計算機理解和處理。我們將詳細探討這三個過程的原理，分析不同采樣率、量化位數對信號保真度的影響，以及在實際應用中如何權衡精度與效率。 時域與頻域的對話：傅裏葉變換的奧秘。信號在時間維度上錶現的是其隨時間的變化規律，而在頻率維度上則揭示瞭其包含的各種不同頻率成分的“能量分布”。傅裏葉變換，正是連接這兩個維度的橋梁。本書將係統介紹離散傅裏葉變換（DFT）及其高效算法——快速傅裏葉變換（FFT），深入解析其數學原理，並解釋為何它在信號分析、濾波、調製解調等諸多DSP應用中扮演著核心角色。我們將通過直觀的圖示和詳細的推導，幫助讀者理解信號的頻譜特性，以及如何通過傅裏葉變換來識彆、分析和處理信號。 濾波器：信號的“淨化器”與“塑形師”。現實世界中的信號往往混雜著各種噪聲和不需要的成分，濾波技術就像一個精密的“淨化器”，能夠有效地去除這些乾擾，提取齣有用的信息。本書將全麵介紹數字濾波器的設計原理和實現方法，包括FIR（有限衝激響應）濾波器和IIR（無限衝激響應）濾波器。我們將探討不同濾波器類型的特點，如低通、高通、帶通、帶阻濾波器，以及如何根據應用需求選擇閤適的濾波器結構、設計指標（如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度）和設計算法（如窗函數法、頻率采樣法、雙綫性變換法）。通過豐富的實例，讀者將學會如何設計齣滿足特定性能要求的濾波器。 係統分析的數學語言：Z變換與係統函數。在數字信號處理中，對係統的分析常常需要藉助Z變換。它如同拉普拉斯變換在連續係統中的作用，將時域的差分方程轉化為域中的代數方程，極大地簡化瞭係統的分析過程。本書將詳細講解Z變換的性質，並引入係統函數（傳遞函數）的概念，闡述如何利用係統函數來錶徵和分析綫性時不變（LTI）離散時間係統的特性，如穩定性、頻率響應等。我們將深入探討極點和零點對係統行為的影響，幫助讀者建立對數字濾波係統和離散時間係統的深刻理解。 數字信號的“身份證”：采樣定理的嚴謹性。奈奎斯特-香農采樣定理是數字信號處理的基石，它規定瞭要無損地從連續信號中恢復原始信息，采樣頻率必須大於信號最高頻率的兩倍。本書將嚴謹地闡述采樣定理的數學推導和物理意義，分析欠采樣和過采樣的後果，以及如何避免混疊現象。理解采樣定理，對於正確地進行信號采樣和恢復至關重要。 隨機信號的探索：統計信號處理的基礎。許多現實信號具有隨機性，如通信信道中的噪聲，或者傳感器采集到的測量數據。本書將介紹隨機信號的基本概念，包括概率密度函數、自相關函數、互相關函數等，並引入隨機過程的概念。我們將探討如何利用統計學方法來分析和處理隨機信號，例如維納濾波器的設計，用於在噪聲乾擾下估計原始信號。 DSP的觸角：經典應用領域的深度剖析 理論的根基是為瞭更好地理解和應用。本書將聚焦於DSP技術在各個關鍵領域的實際應用，通過詳實的案例分析，展示其強大的生命力。 通信世界的“潤滑劑”：數字通信係統。現代通信，從手機通話到互聯網數據傳輸，都離不開DSP的身影。本書將深入探討DSP在數字通信中的應用，包括： 調製與解調：AM、FM、PSK、QAM等各種數字調製解調技術的原理與實現，如何利用DSP將信息編碼到載波信號中，又如何從接收到的信號中精確地提取齣原始信息。 信道編碼與解碼：差錯控製編碼（如漢明碼、捲積碼、Turbo碼）如何幫助數據在傳輸過程中抵抗噪聲乾擾，提高通信的可靠性。 均衡技術：如何利用DSP技術補償信道引起的信號失真，確保信息傳輸的準確性。 多址技術：FDMA、TDMA、CDMA等技術如何讓多個用戶共享通信資源，DSP在其中扮演的關鍵角色。 聲音與圖像的“魔法師”：音頻與圖像處理。我們每天接觸的音樂、電影、照片，背後都蘊藏著復雜的DSP技術。 音頻處理：語音編碼與解碼（如MP3、AAC），迴聲消除、噪聲抑製，音頻特效（如混響、均衡器），聲音識彆與閤成等。我們將分析相關的DSP算法，如短時傅裏葉變換（STFT）、梅爾頻率倒譜係數（MFCC）等。 圖像處理：圖像增強（如對比度調整、銳化），圖像復原（如去模糊、去噪），圖像壓縮（如JPEG），邊緣檢測，特徵提取等。我們將介紹捲積、傅裏葉變換在圖像處理中的應用，以及常用的圖像濾波算法。 洞察世界的“眼睛”：雷達與聲納係統。無論是軍事探測還是氣象觀測，雷達和聲納係統都依賴DSP技術來“看”和“聽”。本書將剖析DSP在這些領域的應用，包括： 目標檢測與識彆：如何利用DSP分析迴波信號，識彆目標的距離、速度、方嚮，甚至目標類型。 信號的壓縮與處理：脈衝壓縮技術如何提高雷達的距離分辨率和信噪比。 多普勒效應的應用：如何利用多普勒效應測量目標的徑嚮速度。 醫療健康的新篇章：生物醫學信號處理。DSP技術在醫療領域的應用正在深刻地改變著診斷和治療方式。 心電圖（ECG）與腦電圖（EEG）分析：如何利用DSP技術從這些生理信號中提取有用的診斷信息，檢測異常。 醫學影像處理：CT、MRI等醫學影像的重構與增強，為醫生提供更清晰的診斷依據。 生物傳感器信號處理：處理來自各種生物傳感器的數據，用於實時監測和診斷。 工業生産的“大腦”：控製係統與自動化。在現代工業生産中，DSP技術被廣泛應用於實現精確的控製和自動化。 數字控製器設計：PID控製器等經典控製算法的數字化實現。 傳感器數據融閤：整閤來自多個傳感器的數據，提高係統的魯棒性和準確性。 電機控製：實現對電機速度、位置、扭矩的精確控製。 展望未來：DSP的無限可能 數字信號處理技術並非一成不變，它正隨著計算能力的提升和算法的創新而不斷發展。本書在最後的章節將展望DSP技術的未來發展方嚮，包括： 高性能計算與硬件加速：專門的DSP處理器、FPGA、GPU等硬件平颱如何進一步提升DSP的計算效率。 機器學習與深度學習的融閤：如何利用AI技術增強DSP的功能，例如更智能的信號識彆、自適應濾波等。 新興應用領域：物聯網、5G通信、自動駕駛、虛擬現實/增強現實等領域對DSP提齣的新挑戰與新機遇。 通過係統性的理論講解和豐富的實踐案例，本書緻力於為讀者提供一個全麵、深入且實用的DSP技術學習平颱。無論您是初學者，還是希望深化理解的專業人士，都能從中獲益，掌握這把開啓數字世界奧秘的金鑰匙。

評分☆☆☆☆☆

我是一名對信號處理理論充滿好奇心的愛好者，雖然沒有直接的專業背景，但一直對無綫通信、音頻技術等背後的原理很感興趣。這本書的封麵和標題就吸引瞭我，感覺內容會比較體係化。讀完之後，我最大的感受是作者在內容的組織上非常閤理，循序漸進，從最基礎的信號和係統概念開始，逐步引入傅裏葉變換、采樣定理等核心內容，然後深入到數字濾波器的設計和實現，最後再講解一些高級應用。這種結構安排，對於我這樣沒有紮實基礎的讀者來說，非常友好，可以幫助我一步一步地建立起對DSP的認知。書中對於一些關鍵概念的解釋，比如“奈奎斯特定理”和“抽樣誤差”，都用非常生動的語言和圖示來輔助說明，讓我這個非科班齣身的人也能大緻理解其中的奧妙。雖然一些數學推導我可能無法完全消化，但核心思想和應用場景是清晰的，這足以讓我對DSP技術産生濃厚的興趣。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在工作崗位上摸爬滾打瞭幾年的工程師，我最近開始重新拾起DSP理論，希望能提升自己的技術棧，應對更復雜的項目需求。選擇這本書，很大程度上是齣於對其作者在業界口碑的瞭解，以及對內容深度和廣度的期待。讀下來之後，我並沒有失望。這本書在理論的嚴謹性上做得非常好，不僅僅是停留在公式的羅列，而是對每個概念的由來、推導過程以及物理意義都進行瞭細緻的闡述，例如在介紹Z變換的時候，它不僅僅給齣瞭定義，還解釋瞭它在離散係統分析中的重要性，以及與傅裏葉變換的聯係和區彆，這讓我對離散係統的穩定性、因果性等有瞭更深刻的理解。而且，書中對於一些經典算法的介紹，比如維納濾波、卡爾曼濾波，雖然不是首次接觸，但這本書提供的角度和細節，讓我重新審視瞭這些算法的適用場景和優化方嚮。在應用方麵，書中提及的一些嵌入式DSP平颱的開發流程和注意事項，也為我指明瞭實際操作中可能遇到的難點和解決方案，非常有參考價值。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我最初是被這本書的“應用教程”這幾個字吸引的。我更傾嚮於學習那些能夠直接轉化為實踐的技術，理論的東西對我來說可能有些枯燥。然而，這本書在這方麵做得非常齣色。它並沒有迴避理論的基礎，而是以一種實用的方式來呈現理論。例如，在講解數字濾波器的設計時，它不僅給齣瞭各種設計方法的數學公式，更重要的是，它提供瞭大量具體的代碼示例，演示瞭如何在實際的開發環境中實現這些濾波器，比如使用MATLAB或C語言。這些代碼片段非常具有參考性，我可以直接藉鑒到我的項目中去。此外，書中關於DSP在通信係統中的應用，比如調製解調、信道編碼等，講解得也非常透徹，並且結閤瞭實際的通信協議和標準，讓我能夠理解DSP技術在現代通信中的核心地位。這本書真的做到瞭理論與實踐的完美結閤。

評分☆☆☆☆☆

這本書我斷斷續續也看瞭一段時間瞭，作為一名初涉數字信號處理領域的學生，一開始確實被這門學科的復雜性嚇到過，畢竟信號的時域、頻域變換，各種濾波器的設計，還有傅裏葉、拉普拉斯變換這些概念，著實需要花一番功夫去理解。但當我真正翻開這本書，靜下心來逐字逐句地研讀時，那種豁然開朗的感覺便逐漸湧現。作者的講解非常深入淺齣，理論推導清晰明瞭，並且恰到好處地配上瞭大量的圖示和實例，這對於我這樣需要直觀感受的人來說，簡直是福音。尤其是關於FFT算法的講解，雖然網上也有很多資源，但結閤書中的分析，纔真正理解瞭其背後的數學原理和計算效率的提升。還有在實際應用部分，比如音頻信號處理和圖像濾波的例子，讓我看到瞭理論知識是如何落地生根，解決實際問題的，這極大地激發瞭我繼續深入學習的興趣和動力。總的來說，這是一本非常紮實、非常有指導意義的教材，對於想係統學習DSP的初學者來說，絕對是不可多得的良師益友。

評分☆☆☆☆☆

這本書對我而言，更像是一本“工具書”和“參考手冊”。我在工作中會遇到各種與信號處理相關的挑戰，從數據采集的優化到特定信號的檢測，都需要紮實的DSP知識來支撐。這本書就提供瞭我需要的“工具”。我尤其喜歡書中關於“噪聲抑製”和“特徵提取”章節的論述，裏麵介紹的各種濾波技術和信號分析方法，比如功率譜密度分析，能夠幫助我快速定位問題並選擇閤適的解決方案。而且，書中的一些算法實現細節，比如如何處理邊緣效應，如何提高計算效率，都非常實用。每當遇到一個新的問題，我都會翻開這本書，查找相關的章節，往往能從中獲得啓發。這本書的深度足夠應付我工作中遇到的絕大多數問題，而且它的內容組織清晰，索引做的也很好，查找起來非常方便，是我案頭常備的一本好書。