DSP原理及应用(修订版) 9787121154737 电子工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

邹彦 著

图书标签:

• 数字信号处理
• DSP
• 信号处理
• 电子工业出版社
• 通信工程
• 模式识别
• 图像处理
• 控制工程
• 算法
• 理论与应用

店铺： 花晨月夕图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121154737

商品编码：29639772463

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：DSP原理及应用(修订版)

定价：38.00元

作者：邹彦

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787121154737

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

---

内容提要

---

　　本书以TI公司的TMS320C54x系列芯片为描述对象，以应用系统设计为主线，系统地介绍了DSP芯片的基本结构、开发和应用。全书共分为9章，首先详细介绍了TMS320C54x的体系结构、原理和指令系统；其次介绍了汇编语言开发工具、汇编程序设计和应用程序开发实例；然后从应用的角度介绍了DSP芯片的片内外设应用和DSP系统的硬件设计，并通过两个应用系统设计实例介绍了DSP芯片的开发过程；后对集成开发环境CCS软件的使用方法进行了详尽的描述。
　　本书旨在使读者了解TMS320C54x的体系结构和基本原理，熟悉DSP芯片的开发工具和使用方法，掌握DSP系统的设计和应用系统的开发方法。

目录

---

第1章 绪论
1.1 数字信号处理概述
1.2 可编程DSP芯片
1.2.1 DSP芯片的发展概况
1.2.2 DSP芯片的特点
1.2.3 DSP芯片的分类
1.2.4 DSP芯片的应用
1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势
1.3 DSP系统
1.3.1 DSP系统的构成
1.3.2 DSP系统的特点
1.3.3 DSP系统的设计过程
1.3.4 DSP芯片的选择
1.4 DSP产品简介
本章小结
思考题与习题
第2章 TMS320C54x的硬件结构
2.1 ’C54x的基本结构
2.2 ’C54x的主要特性和外部引脚
2.2.1 ’C54x的主要特性
2.2.2 ’ C54x的引脚功能
2.3 ’C54x的内部总线结构
2.4 ’C54x的中央处理器
2.4.1 算术逻辑运算单元（ALU）
2.4.2 累加器A和B
2.4.3 桶形移位寄存器
2.4.4 乘法-累加单元（MAC）
2.4.5 比较、选择和存储单元（CSSU）
2.4.6 指数编码器（EXP）
2.4.7 CPU状态和控制寄存器
2.5 ’C54x的存储空间结构
2.5.1 存储空间结构
2.5.2 程序存储空间
2.5.3 数据存储空间
2.5.4 I/O空间
2.6 ’C54x的片内外设电路
2.7 ’C54x的系统控制
2.7.1　程序地址的产生
2.7.2 流水线操作
2.7.3 系统的复位
2.7.4 中断操作
2.7.5 省电和保持方式
2.8 ’C54x的外部总线
2.8.1 外部总线接口
2.8.2 外部总线等待状态控制
2.8.3 外部总线接口时序
本章小结
思考题与习题
第3章 TMS320C54x的指令系统
3.1 寻址方式
3.1.1 立即寻址
3.1.2 寻址
3.1.3 累加器寻址
3.1.4 直接寻址
3.1.5 间接寻址
3.1.6 存储器映像寄存器寻址
3.1.7 堆栈寻址
3.2 TMS320C54x指令的表示方法
3.2.1 指令系统中的符号
3.2.2 指令系统中的运算符
3.3 TMS320C54x的指令系统
3.3.1 数据传送指令
3.3.2 算术运算指令
3.3.3 逻辑运算指令
3.3.4 程序控制指令
3.3.5 并行操作指令
3.3.6 重复操作指令
本章小结
思考题与习题
第4章 汇编语言程序的开发工具
4.1 TMS320C54x软件开发过程
4.2 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程
4.3 COFF的一般概念
4.3.1 COFF文件的基本单元
4.3.2 汇编器对段的处理
4.3.3 链接器对段的处理
4.3.4 链接器对程序的重新定位
4.3.5 程序装入
4.3.6 COFF文件中的符号
4.4 源程序的汇编
4.4.1 汇编程序的运行
4.4.2 汇编时的列表文件
4.4.3 汇编伪指令
4.4.4 宏定义和宏调用
4.5 链接器的使用
4.5.1 链接器的运行
4.5.2 链接器命令文件的编写与使用
4.5.3 目标库
4.5.4 MEMORY命令
4.5.5 SECTIONS命令
4.5.6 多个文件的链接实例
本章小结
思考题和习题
第5章 TMS320C54x的汇编语言程序设计
5.1 概述
5.1.1 汇编语言源程序格式
5.1.2 汇编语言中的常数与字符串
5.1.3 汇编源程序中的符号
5.1.4 汇编源程序中的表达式
5.2 堆栈的使用方法
5.3 控制程序
5.3.1 分支操作程序
5.3.2 循环操作程序
5.4 算术运算程序
5.4.1 加减法运算和乘法运算
5.4.2 除法运算
5.4.3 长字运算和并行运算
5.5 重复操作程序
5.5.1 单指令重复操作
5.5.2 块程序重复操作
5.5.3 循环嵌套
5.6 数据块传送程序
5.7 小数运算程序
5.8 浮点运算程序
本章小结
思考题与习题
第6章 应用程序设计
6.1 FIR滤波器的DSP实现
6.1.1 FIR滤波器的基本结构
6.1.2 FIR滤波器的设计方法
6.1.3 FIR滤波器的MATLAB设计
6.1.4 FIR滤波器的DSP实现
6.1.5 FIR滤波器的设计实例
6.2 IIR滤波器的DSP实现
6.2.1 IIR滤波器的基本结构
6.2.2 IIR滤波器的设计
6.2.3 IIR滤波器的MATLAB设计
6.2.4 IIR滤波器的DSP实现
6.3 快速傅里叶变换（FFT）的DSP实现
6.3.1 FFT算法的简介
6.3.2 FFT算法的DSP实现
6.4 正弦波信号发生器
6.4.1 产生正弦波的算法
6.4.2 正弦波的实现
本章小结
思考题与习题
第7章 TMS320C54x片内外设、接口及应用
7.1 ’C54x的主机接口
7.2 ’C54x的定时器
7.2.1 定时器结构
7.2.2 ’C54x定时器/计数器的应用
7.3 ’C54x的串行口
7.3.1 标准同步串行口
7.3.2 缓冲同步串行口
7.3.3 TDM时分复用串行口
7.3.4 McBSP多通道带缓冲串行口
7.3.5 ’C54x串行口的应用
7.4 ’C54x的中断系统
7.4.1 中断寄存器
7.4.2 中断控制
7.4.3 中断系统的应用
本章小结
思考题与习题
第8章 TMS320C54x的硬件设计
8.1 硬件设计概述
8.2 DSP系统的基本设计
8.2.1 电源电路的设计
8.2.2 复位电路的设计
8.2.3 时钟电路的设计
8.3 DSP的电平转换电路设计
8.4 DSP存储器和I/O的扩展
8.4.1 程序存储器的扩展
8.4.2 数据存储器的扩展
8.4.3 I/O的扩展应用
8.4.4 综合扩展应用
8.5 DSP与A/D和D/A转换器的接口
8.5.1 ’C54x与A/D转换器的接口
8.5.2 ’C54x与D/A转换器的接口
8.6 DSP系统的硬件设计实例
8.6.1 基于G.729A标准的DSP实时系统的设计
8.6.2 语音基带处理模块的设计
本章小结
思考题与习题
第9章 DSP集成开发环境CCS
9.1 CCS的简介
9.1.1 CCS的组成
9.1.2 CCS的主要功能
9.2 CCS的安装及设置
9.2.1 系统配置要求
9.2.2 安装CCS软件
9.2.3 CCS系统配置
9.2.4 CCS文件名介绍
9.3 CCS的基本操作
9.3.1 CCS的窗口和工具条
9.3.2 文件的编辑
9.3.3 反汇编窗口的使用
9.3.4 存储器窗口的使用
9.3.5 寄存器窗口的使用
9.3.6 观察窗口的使用
9.4 CCS工程项目的创建
9.4.1 工程项目的管理
9.4.2 工程项目的建立、打开和关闭
9.4.3 工程项目的构建
9.5 CCS工程项目的调试
9.5.1 程序的运行控制
9.5.2 断点
9.5.3 探测点
9.5.4 图形工具的使用
9.5.5 数据输入与输出
9.5.6 评价点
9.6 CCS开发软件使用举例
9.6.1 CCS开发流程
9.6.2 CCS使用举例
本章小结
思考题与习题
附录A TMS320C54x芯片引脚图
附录B TMS320C54x系列DSP芯片汇总表
附录C TMS320C54x助记符汇编指令集
参考文献

作者介绍

---

文摘

---

序言

---

《信号的魔法：探索数字信号处理的奥秘》 在这信息爆炸的时代，我们每日沉浸在由无数信号编织而成的数字世界中。从智能手机里的每一次通话，到高清电视屏幕上流动的影像，再到医学影像设备捕捉到的生命细节，数字信号处理（DSP）技术无处不在，它如同隐藏在幕后的魔法师，将原始的、杂乱无章的数据转化为清晰、有意义的信息。本书旨在揭开数字信号处理的神秘面纱，带领读者深入理解其核心原理，并领略其在各个领域令人惊叹的应用。 第一部分：信号的语言——数字信号处理的基础 数字信号处理，顾名思义，是对数字信号进行处理的技术。但究竟什么是数字信号？它们又为何需要被处理？本书的第一部分将从最基本的问题入手，构建起读者对数字信号处理的认知框架。 什么是信号？ 我们将从宏观层面理解信号的本质，它是一种信息的载体，可以是模拟的，如声波、光波，也可以是数字的，如计算机内部的二进制代码。理解模拟信号的连续性和无限性，以及数字信号的离散性和有限性，是后续深入理解的关键。 为什么需要数字信号处理？ 模拟信号在传输过程中容易受到噪声干扰，并且难以精确存储、传输和分析。数字信号处理技术则能够克服这些局限，实现信号的精确控制、高效压缩、智能识别和复杂分析。我们将探讨数字信号处理相比于模拟信号处理的优势，例如更高的精度、更好的灵活性、更低的成本以及更强的鲁棒性。 信号的离散化与采样： 模拟信号如何转化为数字信号？这是数字信号处理的起点。我们将详细介绍采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem），它是连接连续世界和离散世界的核心桥梁。理解奈奎斯特频率、混叠现象以及采样率的选择对信号保真度的影响至关重要。读者将学习到，只有当采样频率高于信号最高频率的两倍时，才能无损地恢复原始信号。 量化： 采样得到的信号仍然是连续幅度的，需要将其转化为离散的数值。量化过程就是将连续的幅度映射到有限的离散电平上。本书将介绍均匀量化和非均匀量化等方法，并分析量化误差对信号质量的影响。理解量化位数（bit depth）的重要性，以及它如何决定信号的动态范围和信噪比。 编码： 量化后的数值需要以二进制形式表示，以便计算机进行存储和处理。我们将简要介绍常用的编码方式，为后续的数字处理奠定基础。 傅里叶变换的威力： 信号在时域和频域有着不同的表现形式。傅里叶变换是揭示信号频谱特性的强大工具，它将信号从时域分解为不同频率的正弦和余弦分量的组合。本书将深入浅出地介绍傅里叶变换的原理，包括连续傅里叶变换（CFT）、离散时间傅里叶变换（DTFT）和离散傅里叶变换（DFT）。特别地，我们将详细讲解快速傅里叶变换（FFT）算法，它是现代数字信号处理的核心计算方法，极大地提高了信号频谱分析的效率。通过对频域的理解，我们可以更容易地识别信号中的噪声、提取特定频率成分，以及进行信号的滤波和调制。 第二部分：数字信号处理的核心技术 掌握了基础理论后，我们将进入数字信号处理的各个核心技术领域，这些技术是实现各种高级应用的基础。 数字滤波器设计： 滤波器是数字信号处理中最基本也是最重要的工具之一，用于去除不需要的频率成分，或增强特定的频率成分。我们将区分两种主要的滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 IIR滤波器： 利用反馈机制，以较少的阶数实现陡峭的频率响应，但可能存在稳定性问题和非线性相位延迟。我们将介绍巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和椭圆（Elliptic）等经典IIR滤波器设计方法，并分析它们的特性。 FIR滤波器： 不使用反馈，具有线性相位延迟和稳定性，但通常需要较高的阶数。我们将介绍窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗）和频率采样法等FIR滤波器设计技术，并讨论如何权衡滤波器性能和计算复杂度。 滤波器设计工具： 读者将了解到如何利用MATLAB、Python等工具箱来辅助滤波器设计，并对设计参数进行优化，以满足实际应用的需求。 相关与卷积： 这两个概念是理解滤波器工作原理以及信号分析和模式识别的关键。 卷积： 描述了线性时不变（LTI）系统对输入信号的响应。我们将用直观的图示和数学公式来解释卷积的计算过程，以及它在滤波、系统建模等方面的应用。 相关： 用于衡量两个信号之间的相似度，常用于目标检测、定位和同步。我们将区分自相关和互相关，并探讨它们在雷达、通信和图像处理中的作用。 数字信号的变换： 除了傅里叶变换，还有其他重要的信号变换，它们在特定场景下能提供更优的分析视角。 Z变换： 它是傅里叶变换在离散时间系统分析中的推广，用于分析离散时间系统的频率响应、稳定性和系统函数。我们将介绍Z变换的性质及其在系统稳定性判据（如单位圆判断）中的应用。 离散小波变换（DWT）： 与傅里叶变换关注信号的频率成分不同，小波变换同时关注信号的频率和时间信息，能够有效地分析非平稳信号，并在信号压缩、去噪和特征提取方面展现出强大的优势。我们将介绍小波的基本概念、母小波的选择，以及DWT在多分辨率分析中的作用。 第三部分：数字信号处理的应用蓝图 理解了数字信号处理的核心原理和技术后，本书将带领读者领略其在各个领域的广阔应用，展示技术的力量如何改变我们的生活。 通信系统： 从基础的语音通话到高速的互联网数据传输，DSP技术扮演着至关重要的角色。 调制与解调： 如何将信息加载到载波上进行传输，以及如何从载波中提取信息，是通信系统的核心。我们将介绍幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相移键控（PSK）、正交频分复用（OFDM）等数字调制解调技术。 信道编码与解码： 在传输过程中，信号会受到噪声干扰，导致错误。信道编码技术能够增加信号的冗余度，使接收端能够检测和纠正错误。我们将介绍卷积码、Turbo码、LDPC码等先进的信道编码技术。 自适应均衡： 克服通信信道的时变特性，提高信号的接收质量。 音频信号处理： 声音是人类感知世界的重要方式，DSP技术让声音的记录、处理和还原更加精妙。 音频压缩： MP3、AAC等音频格式的出现，得益于感知编码技术，它利用人耳的听觉特性，去除人耳难以察觉的声音信息，实现高效的音频压缩。 音频降噪： 从嘈杂的环境中提取清晰的声音，广泛应用于语音识别、降噪耳机等领域。 语音识别与合成： 让机器理解人类的语言，并能够生成自然流畅的语音。 音乐效果处理： 混响、均衡、压缩等效果器，极大地丰富了音乐的表现力。 图像与视频处理： 我们每天接触的海量视觉信息，背后都有DSP的支撑。 图像增强与复原： 提高图像的清晰度、对比度，去除模糊和噪声，修复损坏的图像。 图像压缩： JPEG、MPEG等图像和视频压缩标准，依赖于离散余弦变换（DCT）和小波变换等技术，实现了高质量图像和视频的有效存储和传输。 特征提取与目标识别： 从图像中提取关键特征，用于人脸识别、物体检测、自动驾驶等应用。 图像分割与合成： 将图像分解为不同的区域，或将不同的图像元素进行组合。 医学影像： DSP技术在医疗诊断中发挥着不可替代的作用。 X射线、CT、MRI等影像的重建与处理： 将原始探测到的信号转化为清晰的医学影像，帮助医生诊断疾病。 生理信号监测与分析： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）等信号的处理，用于监测患者的健康状况。 其他应用领域： 雷达与声纳： 目标探测、距离测量和速度估计。 仪器仪表： 精密测量和数据采集。 工业自动化： 传感器数据处理和控制。 生物信息学： DNA序列分析等。 本书的特色与读者收获 本书力求在原理的严谨性和应用的直观性之间取得平衡。我们将避免过于晦涩的数学推导，而是通过大量的图示、实例和类比，帮助读者理解抽象的概念。每章都会配以相应的习题，鼓励读者动手实践，加深理解。 通过阅读本书，您将能够： 建立扎实的数字信号处理理论基础： 从信号的本质到各种变换和滤波技术，您将全面掌握DSP的核心概念。 理解DSP在现代科技中的关键作用： 认识到DSP技术是如何赋能通信、媒体、医疗等各个领域的。 掌握利用DSP解决实际问题的能力： 学习到如何根据具体需求选择和设计合适的DSP算法和技术。 为进一步深入学习DSP领域打下坚实基础： 为您在通信工程、电子工程、计算机科学等相关领域的深入研究提供有力的支撑。 数字信号处理是一门既深邃又实用的学科，它如同隐藏在技术背后的“操作系统”，默默地驱动着现代社会的运转。本书希望成为您探索这片奇妙领域的一扇窗户，开启您对信号世界更深层次的认知与探索之旅。

评分☆☆☆☆☆

这本号称“权威”的数字信号处理教材，拿到手我就感觉有点不对劲。封面设计得倒是中规中矩，符合理工科教材的调性，但内页的排版简直是一场灾难。字体忽大忽小，公式和文字之间的间距像是没经过任何排版软件处理，直接导出的PDF扫描件既视感拉满。说实话，学DSP这种对数学推导和公式严谨性要求极高的学科，清晰的版面是第一位的。我花了整整一个下午试图搞懂那个关于Z变换的章节，结果光是眼神在那些密密麻麻、挤在一起的符号里“游泳”就快把我练成了游泳健将。更别提偶尔出现的错别字和漏掉的下标，你得停下来反复琢磨作者到底想表达的是$H(z)$还是$H(z^{-1})$，这极大地分散了对核心概念的理解和专注度。如果说知识内容是骨架，那么好的排版就是肌肉和皮肤，这本教材的“骨架”可能还算扎实，但“皮肉”完全是松垮垮的，读起来体验感极差，更像是在看一份未经校对的草稿，而不是正规出版物。对于初学者来说，光是适应这种阅读环境就已经消耗了大量的精力，根本没法把精力聚焦在那些精妙的算法原理上了。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论深度上的挖掘，也显得有些用力不均。它似乎在某些非常基础的概念上花费了过多的篇幅进行反复论证，比如傅里叶级数的收敛性，写得极其细致，恨不得把微积分课本的内容都搬过来。然而，一旦涉及到高级主题，比如自适应滤波（LMS、RLS）或者小波变换时，笔锋又突然收紧，变成了一种极其简略的“点到为止”。很多关键的收敛条件、稳定性的分析，甚至是一些重要的数学推导过程，都直接被跳过了，留下了大片的空白，让你自己去“悟”或者“查阅其他资料”。这种处理方式对于那些已经具备扎实数学基础的读者来说或许可以接受，但对于大多数需要系统学习的工程师或学生而言，无疑是制造了新的学习障碍。它没有给出一个完整的、自洽的知识体系，更像是不同阶段学习成果的简单拼凑，阅读体验非常破碎，逻辑链条总是在关键时刻断裂。

评分☆☆☆☆☆

论及习题设计，那简直是一场“灾难性”的体验。习题的数量本身不算少，但质量参差不齐到了令人发指的地步。有些题目只是对课本例题的数字替换，机械性地重复计算，毫无创新性。更要命的是，书后面提供的参考答案，少得可怜，而且很多关键的、需要手算推导的难题根本就没有给出详细的步骤解析。我尝试做了几道关于滤波器纹波和阻带衰减的题目，费了九牛二虎之力算出一个结果，结果对照参考答案（如果存在的话），往往发现两者相差甚远，却无法从书本内容中找到出错的逻辑点。这种“出了题，但不给钥匙”的做法，极大地打击了读者的学习积极性。一个好的教材应该通过习题来巩固和深化理解，而不是让读者陷入无休止的验证和自我怀疑中。我不得不去网上寻找各种论坛和BBS上的“同命运”的受害者，互相交流解答，这完全偏离了通过教材自学的初衷。

评分☆☆☆☆☆

翻开内容，我立刻被它那种陈旧的叙事方式给“劝退”了。整本书给我的感觉，就像是直接把上世纪八九十年代的课堂讲义原封不动地搬了过来，连案例的选择都充满了年代感。什么“改进的FFT算法”、“早期的滤波器设计方法”，听起来就像是考古发现一样。现在是21世纪，DSP的应用早就渗透到5G通信、深度学习的边缘计算加速里了，这些前沿的、与现代硬件紧密结合的应用，在这本书里完全找不到踪影。我本来是想通过学习来指导我做一个实时的音频降噪项目，结果翻遍全书，找到的不过是教科书式的理论证明和一些与现代嵌入式平台毫无关联的仿真实例。这种理论与实践脱节得太严重了，读完一章，我脑子里剩下的是一堆抽象的复变函数和积分，却不知道该如何将这些知识转化为能跑在Cortex-M系列芯片上的有效代码。如果只是想了解历史沿革，或许它还算合格，但作为一本面向“应用”的教材，它显然已经落伍了，更像是给计算机博物馆收藏的。

评分☆☆☆☆☆

这本书在阐述信号与系统的基本概念时，显得过于依赖于教科书式的定义堆砌，缺乏生动的物理图像和直观的工程解释。例如，在讲解线性时不变系统（LTI）的卷积时，作者花费了大量篇幅在复杂的积分表达上，但对于“为什么卷积能完美描述系统的时域响应”这一核心物理意义的解释却相当乏力。我更喜欢那种能用生活中的例子或者实际的物理现象来类比抽象概念的讲解方式。比如，讲解系统的频率响应时，如果能多结合声学、光学中的衰减和振荡现象来阐述，读者会更容易抓住其本质。这本书的语言风格过于“干燥”和“学术化”，使得原本就抽象的信号处理领域变得更加难以亲近。读完后，我感觉自己记住了许多公式和术语，但对于“为什么”以及“如何用”的理解，仍然停留在非常表层的认知水平，知识点之间缺乏有效的串联和融会贯通，难以形成系统的工程思维框架。