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
• 算法
• 工程技术
• 高等教育
• 教材

店铺： 北京文博宏图图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121154737

商品编码：29639783006

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

---

数字信号处理：从理论基石到万千应用 数字信号处理（DSP）作为现代电子信息科学的核心支柱，其影响力早已渗透到我们生活的方方面面，从日常的通信、影音娱乐，到尖端的科学研究和工业自动化。理解DSP的原理，掌握其关键技术，不仅是电子工程、通信工程、计算机科学等相关领域专业人士的必备知识，更是推动技术革新、实现智能化社会的重要基石。本书旨在深入浅出地剖析DSP的核心概念、 fundamental algorithms and practical applications, empowering readers to navigate this vast and dynamic field with confidence. 第一部分：DSP的基石——信号与系统 要理解数字信号的处理，首先必须对信号的本质及其在系统中的行为有所认识。本部分将从信号的基本概念入手，介绍连续时间信号与离散时间信号的区别与联系，以及它们在实际中的表现形式。我们将重点探讨信号的分类，如周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等，并介绍描述信号特性的重要工具，如傅里叶级数和傅里叶变换。读者将了解如何通过这些工具将信号分解为不同频率分量的叠加，从而揭示信号的内在规律。 紧接着，我们将引入“系统”的概念。系统是处理信号的实体，无论是硬件电路还是软件算法，它们都接收输入信号并产生输出信号。我们将详细阐述线性时不变（LTI）系统的特性，这是DSP中最重要也最常用的一类系统。通过冲激响应和卷积运算，读者将学会如何完全表征一个LTI系统的行为，并理解输入信号如何通过系统进行变换。此外，我们将探讨系统的频域特性，如频率响应，以及它如何影响信号的频率成分。 为了将连续信号转化为数字信号，离散化是必不可少的一步。本部分将深入讲解采样定理，即奈奎斯特-香农采样定理，并解释为何需要以高于信号最高频率两倍的速率进行采样才能避免混叠失真。我们将讨论采样过程中的量化误差，以及如何通过调整量化位数来提高信号的精度。同时，连续时间信号到离散时间信号的转换，以及离散时间信号的表示方法（如序列），也将得到详细的介绍。 第二部分：离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法 数字信号处理的核心在于对离散时间信号进行分析和变换。离散傅里叶变换（DFT）是实现这一目标的关键工具，它将一个时域离散信号转换为其频域离散表示。本部分将详尽推导DFT的数学定义，并阐述其物理意义——将时域信号分解为一系列离散频率正弦和余弦分量的线性组合。我们将通过具体的例子，演示如何计算和理解DFT的结果，以及如何从频域信息反推出时域信号（IDFT）。 然而，直接计算DFT的复杂度非常高，随着信号长度的增加，计算量呈平方增长。为了克服这一障碍，快速傅里叶变换（FFT）应运而生。本部分将详细介绍FFT的各种算法，特别是最经典的按时间抽取的FFT（Cooley-Tukey算法）和按频率抽取的FFT。我们将深入剖析FFT算法的递归结构和蝶形运算，展示它如何通过分治的思想将计算复杂度从O(N^2)降低到O(N log N)。通过对FFT算法的理解，读者将能够高效地进行频谱分析，并为后续的滤波、调制解调等应用奠定基础。 第三部分：数字滤波器的设计与实现 数字滤波器是DSP中最基本也是最重要的应用之一，它用于去除信号中的噪声、增强特定频率成分或分离不同的信号。本部分将系统地介绍数字滤波器的分类，包括无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。 我们将首先深入探讨IIR滤波器。IIR滤波器以其设计灵活性和对计算资源的较低要求而受到青睐。本部分将讲解如何利用模拟滤波器设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）进行双线性变换或脉冲不变法，从而设计出相应的数字IIR滤波器。我们将详细分析IIR滤波器的传递函数、冲激响应的无限性，以及它们在时域和频域的特性。 随后，我们将重点介绍FIR滤波器。FIR滤波器以其固有的稳定性、线性相位特性以及设计上的灵活性而著称。我们将详细讲解FIR滤波器的基本结构，以及几种常用的设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗）和频率采样法。我们将分析不同窗函数对滤波器性能（如过渡带宽度、阻带衰减）的影响。此外，我们还将探讨FIR滤波器的最小均方误差（LMS）设计等更高级的设计技术。 在滤波器设计之后，本部分还将深入讨论数字滤波器的实现技术。我们将介绍直接型、级联型、并联型等不同的结构，并分析它们的优缺点，包括计算复杂度、存储需求和数值稳定性。读者将了解如何在硬件或软件平台上高效地实现设计好的数字滤波器。 第四部分：数字信号处理在通信系统中的应用 通信系统是DSP最广泛的应用领域之一。本部分将聚焦DSP在现代通信系统中的关键作用。 我们将首先介绍数字调制与解调技术。数字信号的传输需要将其转换为适合在信道中传输的形式。本部分将讲解幅度调制（ASK）、频率调制（FSK）、相移键控（PSK）以及正交幅度调制（QAM）等基本数字调制方案，并阐述DSP如何在接收端进行高效的解调，将接收到的模拟信号恢复为原始的数字数据。 自适应均衡器是解决通信信道失真问题的利器。本部分将深入讲解自适应均衡器的原理，包括它如何根据信道的时变特性，通过迭代算法（如LMS算法）来调整滤波器系数，以抵消信道引起的符号间干扰（ISI）。这将帮助读者理解现代通信系统中高数据速率和高可靠性的实现之道。 此外，我们还将探讨DSP在多载波通信（如OFDM）中的应用。OFDM技术通过将高速数据流分割成多个低速子数据流，并在多个正交子载波上传输，极大地提高了频谱利用率和抗多径干扰能力。DSP在OFDM的实现中扮演着核心角色，包括IFFT/FFT的计算、载波同步、信道估计等。 第五部分：数字信号处理在音频与图像处理中的应用 DSP的魅力远不止于通信，它在音频和图像处理领域同样展现出强大的生命力。 在音频处理方面，本部分将介绍数字音频编码标准，如MP3、AAC等，并探讨其背后的压缩和编码原理。我们将讲解感知编码的思想，即利用人耳的听觉特性，去除人耳不易感知的信息，从而实现高压缩比的同时保持较高的音质。此外，我们还将讨论音频效果处理，如混响、回声、均衡器以及降噪技术，并阐述DSP在这些技术中的实现。 在图像处理方面，本部分将深入探讨图像的数字表示，以及常见的图像增强技术，如对比度增强、锐化、平滑等。我们将重点介绍图像滤波的应用，包括边缘检测（如Sobel算子、Canny算子）、噪声去除（如均值滤波、中值滤波、高斯滤波）以及图像复原。此外，我们还将触及图像压缩技术，如JPEG标准的原理，以及DSP在这些领域中的核心作用，包括傅里叶变换、小波变换等。 第六部分：DSP系统设计的考量与发展趋势 在掌握了DSP的基本原理和关键技术后，了解实际系统设计的考量因素以及未来的发展趋势同样重要。 本部分将讨论DSP系统的硬件实现。我们将介绍专门的数字信号处理器（DSP芯片）的架构特点，包括其优化的指令集、多总线结构、硬件乘累加器（MAC）等，以及它们在实现高效DSP算法方面的优势。我们还将简要介绍FPGA（现场可编程门阵列）在DSP系统中的应用，以及其灵活性和并行处理能力。 同时，软件实现DSP算法也日益重要。本部分将讨论在通用处理器上利用高性能计算库（如Intel MKL、ARM NEON）加速DSP算法的策略。 最后，我们将展望DSP的发展趋势。包括： 实时处理能力的不断提升： 随着计算能力的增强，对更高采样率、更大数据流的实时处理需求将不断增长。 人工智能与DSP的融合： 深度学习等AI技术在信号分析、模式识别、自适应控制等领域的应用，将与传统DSP技术深度融合，催生出更智能、更强大的应用。 嵌入式DSP系统的普及： 随着物联网、可穿戴设备、智能家居等领域的兴起，对低功耗、高性能的嵌入式DSP解决方案的需求将持续攀升。 新的算法与技术： 例如，信息论在DSP中的更深层次应用，以及与量子计算相结合的可能性，都预示着DSP领域未来的无限可能。 本书希望通过系统性的讲解和丰富的应用案例，帮助读者建立起坚实的DSP理论基础，并能够将其应用于解决实际工程问题，为理解和创造更美好的数字世界贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

这本《高性能计算与并行编程实践指南》完全颠覆了我对传统串行编程的认知。它不是一本单纯介绍CUDA或OpenMP语法的参考手册，而更像是一本关于如何“思考并行化”的思维训练手册。书中对任务划分、数据依赖性分析以及负载均衡的讨论，占据了很大篇幅，这才是并行计算的真正难点所在。作者通过大量的实战案例，展示了如何识别代码中的“瓶颈”——那些天然不适合并行处理的部分，以及如何巧妙地重构算法以最大化CPU/GPU的利用率。我特别喜欢它对内存访问模式的分析，比如如何通过缓存分块和数据预取来显著提升矩阵运算的速度，这些细节在很多通用编程书中是被忽略的。书中的并行编程模型对比也非常客观，从线程级并行到指令级并行，每一种策略的优缺点都被分析得入木三分，使得我们在选择实现方法时能做出更明智的决策。读完这本书，我感觉自己对“快”的理解提升了一个维度，它不再是单纯的提高时钟频率，而是关于如何将时间有效地切分和利用的艺术。

评分☆☆☆☆☆

我最近在钻研的这本《嵌入式系统与实时控制》简直是为我这种动手型学习者量身定做的秘籍。它不像有些书那样，只停留在概念层面，而是深入到具体的硬件架构和底层代码实现。这本书最让我称道的是，它对微处理器和微控制器的对比分析极其到位，让你明白在不同应用场景下，到底该选择哪种“大脑”来驱动你的系统。书中对中断服务程序的编写和任务调度的逻辑讲解，简直是教科书级别的范例，每段代码的注释都精准地解释了其背后的时序关系和资源竞争风险。我尤其欣赏它关于资源受限环境下如何优化代码性能的部分，那些关于内存对齐、缓存利用率的“小窍门”，都是实战经验的结晶，而不是纸上谈兵的理论推导。每次我遇到一个棘手的实时性问题时，翻开这本书，总能找到与之对应的案例分析和解决方案模板。它没有回避复杂性，而是用一种极其清晰的逻辑结构，将复杂的实时操作系统（RTOS）内核机制层层剥开，让你看到其运行的脉络。这本书更像是一本工具箱，里面装满了解决实际工程问题的扳手和螺丝刀，每一次使用都能带来立竿见影的效果，极大地提升了我项目开发的效率和系统的稳定性。

评分☆☆☆☆☆

这本《信号处理的奇思妙想》真是让人大开眼界，作者仿佛是一位充满激情的魔法师，将原本枯燥的理论用生动的故事和贴近生活的例子串联起来。我原本以为数字信号处理（DSP）是那种只能在象牙塔里把玩的深奥学问，没想到这本书里，它变成了解决现实世界难题的强大工具。比如，它详细阐述了傅里叶变换如何像一把万能钥匙，打开了声音、图像分析的大门，那种“原来如此”的豁然开朗感，实在美妙。书中对各种滤波器的讲解，更是细致入微，从理想滤波器到实际可实现的滤波器，每一步的推导和权衡都交代得清清楚楚，完全没有那种教科书式的冷漠感，更像是资深工程师手把手带你走过一道道难关。特别是它对于采样定理的深入剖析，不仅解释了“为什么”要这么做，还展示了不遵守规则时可能带来的灾难性后果，让人对信号的数字化过程有了更深层次的敬畏。这本书的排版和图示设计也极其用心，复杂的数学公式旁边总有简洁明了的图形辅助，即便不是科班出身，也能大致跟上思路。读完之后，我感觉自己好像终于拿到了通往信号世界的一张有效门票，不再是那个在门外徘徊的无知者。它成功地把“理论”和“应用”这两个看似遥远的彼岸，通过巧妙的叙事连接了起来，让人由衷地佩服作者的功力。

评分☆☆☆☆☆

我最近在研究的这本《机器学习中的矩阵分析与优化算法》简直是一股清流，它没有过多地纠缠于那些花哨的深度学习模型，而是老老实实地把地基给夯实了。对于我这种偏爱数学推导的读者来说，这本书简直是福音。它将线性代数中最核心的概念——特征值分解、奇异值分解——与机器学习中的降维（如PCA）和正则化紧密结合起来，让你明白为什么这些数学工具如此强大。书中的优化部分尤其精彩，它细致地对比了梯度下降、牛顿法以及更高级的共轭梯度法在收敛速度和计算复杂度上的差异，并且给出了它们在实际损失函数优化中的应用场景。最难得的是，作者在解释KKT条件时，并没有用晦涩的数学语言堆砌，而是将其与支持向量机（SVM）的对偶问题联系起来，使得那些原本高高在上的理论一下子变得触手可及。这本书的难度是递进的，它要求你有一定的数学基础，但它给予的回报是巨大的——你会真正理解那些“黑箱”算法内部的运行逻辑，而不是简单地调用一个库函数。它教会我，算法的优雅往往藏在背后的矩阵运算和优化路径中。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我对《高级通信原理与网络架构》这本书的期望值本来不高，以为又是老调重弹的香农公式和编码理论。结果，它给了我一个惊喜，尤其是在对现代无线通信系统的宏观架构进行梳理时，展现出了极高的洞察力。作者并没有沉溺于数学细节的泥潭，而是着重于解释不同调制解调技术背道后的“工程哲学”。比如，它对OFDM（正交频分复用）的引入，不是直接给出傅里叶变换的公式，而是从多径衰落的痛点出发，形象地解释了为什么OFDM是解决信道间串扰的优雅方案，这种由问题驱动的讲解方式，让人对技术的诞生背景理解得更深刻。此外，书中关于MIMO（多输入多输出）技术的讲解，配以精妙的阵列图示，让人瞬间领悟了空间复用和分集增益的奥秘。这本书的格局很大，它把物理层、数据链路层和网络层的交互讲得非常流畅自然，让你看到一个完整的端到端通信链路是如何协同工作的。读完它，我不再是那个只知道单个模块功能的工程师，而是一个能从系统层面审视整个通信流程的架构师。