正版 DSP技术实验指导书(含盘) 彭启琮,管庆,徐胜 9787040290806 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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彭启琮，管庆，徐胜 著

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• 9787040290806

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出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040290806

商品编码：29657881915

包装：平装

出版时间：2010-05-01

基本信息

书名：DSP技术实验指导书(含盘)

定价：25.90元

作者：彭启琮,管庆,徐胜

出版社：高等教育出版社

出版日期：2010-05-01

ISBN：9787040290806

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.422kg

编辑推荐

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本书为数字信号处理技术的教学，设计了丰富而系统的实验内容，包括算术运算、DSP算法理论、DSP处理器芯片原理、CCS的高级调试工具DSP/BIOS的应用、DSP的接口、控制类和硬件扩展设计共七大类实验，基本涵盖了DSP开发应用的基础知识点。本书所设计的实验与数字信号处理的实际应用紧密结合，注重实验的实用性和综合性。

内容提要

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本书为数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)技术的教学设计了丰富而系统的实验内容，包括算术运算、DSP算法、DSP处理器芯片、CCS的高级调试工具DSP/BIOS的应用、DSP的接口、控制类和硬件扩展设计等，共七大类实验，基本涵盖了DSP开发及应用所涉及的基础知识。
本书所设计的实验，与数字信号处理的实际应用紧密结合，注重实验的实用性和综合性。书中的DSP实验具有很强的可操作性。每个实验从原理介绍开始，阐述相关DSP基础知识，然后给出完整的实验步骤以及实现的详细代码。通过这些实验步骤，可以逐渐了解和掌握本实验的知识点，后通过完成实验后的思考题，检验、巩固以及拓展这些知识点。实验的主要任务是完成那些思考题，而不是简单重复指导书上的实验步骤。
书中设计的一些大型综合性实验，不仅涉及DSP的相关软硬件知识，还有数字电路、模拟电路、接口电路等其他方面的知识，能够对读者进行综合能力的训练。读者可以通过电路设计、调试，进一步掌握DSP硬件开发技能。同时，还要求读者编制相应的应用软件，以强化理论知识的实际工程应用。
本书可用于本科及研究生的DSP技术教学(开设包含实验技能培训在内的DSP技术课程)。对于专业从事DSP开发及相关领域的工程师，阅读本书也有的帮助。

目录

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实验一 DES综合外设实验
1.1 实验目的
1.2 实验原理
1.3 系统初始化程序
1.4 思考题
实验二 基本算术运算
2.1 实验目的
2.2 实验原理
2.3 实验内容
2.4 思考题
实验三 C54xx的浮点数的算术运算
3.1 实验目的
3.2 实验原理
3.3 实验内容
3.4 思考题
实验四 BSP串口操作
4.1 实验目的
4.2 实验要求
4.3 实验原理
4.4 实验内容
4.5 思考题
实验五 HPI接口操作
5.1 实验目的
5.2 实验要求
5.3 实验原理
5.4 实验内容
实验六 定时器与数字振荡器
6.1 实验目的
6.2 实验要求
6.3 实验原理
6.4 实验内容
6.5 思考题
实验七 FIR数字滤波器
7.1 实验目的
7.2 实验要求
7.3 实验原理
7.4 实验内容
7.5 思考题
实验八 快速傅里叶变换(FFT)的实现
8.1 实验目的
8.2 实验原理
8.3 实验内容
8.4 思考题
实验九 双音多频DTMF技术
9.1 实验目的
9.2 实验要求
9.3 实验原理
9.4 实验内容
9.5 思考题
实验十 外部中断、按键、LED控制实验
10.1 实验目的
10.2 实验内容
10.3 思考题
实验十一 LCD显示实验
11.1 实验目的
11.2 实验内容
11.3 思考题
实验十二 语音信号采样及IIR滤波实验
12.1 实验目的
12.2 实验内容
12.3 思考题
实验十三 卷积算法实验、离散余弦变换(DCT)算法实验
13.1 实验目的
13.2 实验内容
13.3 思考题
实验十 CCS中DSP/BIOS工具的使用
14.1 实验目的
14.2 实验原理
14.3 实验内容
实验十五 TMS320VC5402的BOOTLOADER技术
15.1 实验目的
15.2 实验要求
15.3 实验原理
15.4 实验内容
15.5 思考题
实验十六 硬件扩展设计实验
16.1 实验目的
16.2 实验要求
16.3 DES320E各功能模块
16.4 实验内容
实验十七 小均方误差(LMS)自适应滤波算法的应用
17.1 实验目的
17.2 实验要求
17.3 实验原理
17.4 实验内容
17.5 思考题
实验十八 USB通信实验
18.1 实验目的
18.2 实验内容
实验十九 以太网通信实验
19.1 实验目的
19.2 实验内容
实验二十 电话通信实验
20.1 实验目的
20.2 实验内容
实验二十一 语音编解码实验
21.1 实验目的
21.2 实验内容
21.3 思考题
实验二十 DSP/BIOS中线程的使用
22.1 实验目的
22.2 实验原理
22.3 实验内容
22.4 思考题
实验二十三 任务线程的同步
23.1 实验目的
23.2 实验原理
23.3 实验内容
23.4 思考题
实验二十四 使用信号量旗语发送信息
24.1 实验目的
24 2 实验原理
24.3 实验内容
24.4 思考题
实验二十五 利用旗语解决冲突
25.1 实验目的
25.2 实验原理
25.3 实验内容
25.4 思考题
实验二十六 使用邮箱发送信息
26.1 实验目的
26.2 实验原理
26.3 实验内容
26.4 思考题
实验二十七 DTMF在DSP/BIOS下的实现
27.1 实验目的
27.2 实验原理
27.3 实验内容
27.4 思考题
附录
附录一 DES320E简介
F1.1 功能特点
F1.2 XDS510仿真调试器
F1.3 对外的扩展接口
F1.4 DES320E功能模块图
附录二 DES320E驱动程序的安装
F2.1 安装驱动程序
F2.2 安装CCS T的硬仿真器驱动程序
附录三 DES320E实验系统资源一览
F3.1 实验系统按键说明
F3.2 存储器映射一览表
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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数字信号处理（DSP）前沿技术与应用探索 一、 引言 数字信号处理（DSP）作为一门融合了数学、计算机科学和电子工程的交叉学科，在现代科技发展中扮演着至关重要的角色。从通信系统、音频视频处理到医疗影像、自动驾驶，DSP的身影无处不在。它能够对模拟信号进行数字化、分析、变换和重构，从而实现更高效、更精确的信息处理。本书旨在深入探讨DSP领域的前沿技术，并结合实际应用案例，为读者提供一个全面而深入的学习体验。本书不依赖于任何具体教材的特定章节或例题，而是从DSP的基本原理出发，逐步引导读者进入更广阔的应用天地，培养解决复杂信号处理问题的能力。 二、 DSP核心理论与算法解析 本书首先将系统梳理DSP的核心理论基础，确保读者对这一领域有一个扎实的认识。 1. 信号的数字化表示与采样定理： 我们将从最根本的信号概念入手，深入理解连续时间信号与离散时间信号的区别，以及模拟信号如何通过采样转换为数字信号。我们将详细解析奈奎斯特-香农采样定理，阐述其在数字信号处理中的核心地位，并探讨欠采样、过采样等技术在特定场景下的应用。 2. 傅里叶变换家族： 傅里叶变换是DSP中最重要的分析工具之一。本书将系统介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）、离散傅里叶变换（DFT）以及快速傅里叶变换（FFT）。我们将不仅仅停留在数学公式层面，更会深入剖析它们在频域分析、系统特性研究以及滤波器设计等方面的实际意义。FFT算法的原理、优化技巧以及其在实际工程中的高效实现方式也将是重点讲解内容。 3. Z变换与系统分析： Z变换是离散时间系统分析的有力工具，它类似于连续时间系统中的拉普拉斯变换。我们将详细讲解Z变换的性质、收敛域的概念，以及如何利用Z变换来描述和分析线性时不变（LTI）系统的特性，如稳定性、因果性、频率响应等。通过Z变换，读者将能够理解系统的零极点配置如何影响其性能。 4. 滤波器理论与设计： 滤波器是DSP中最常见的应用之一，用于选择或抑制特定频率范围的信号。本书将深入探讨两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将详细介绍它们的设计原理、设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、凯泽窗法等），并分析它们各自的优缺点。读者将学习如何根据具体应用需求选择合适的滤波器类型并进行参数设计。 5. 离散卷积与相关： 卷积是LTI系统输出与输入之间关系的数学表达，而相关则用于度量两个信号的相似程度。我们将详细讲解离散卷积和相关运算的定义、性质以及在时域和频域的计算方法。这些运算在系统响应、模式识别、目标检测等领域有着广泛的应用。 三、 高级DSP技术与现代发展 在掌握了DSP的基础理论之后，本书将进一步探索一些更高级、更具前瞻性的技术，这些技术是当前DSP研究和应用的热点。 1. 自适应信号处理： 自适应信号处理技术能够根据输入信号的统计特性变化自动调整其参数，以达到最优的滤波或预测效果。我们将重点介绍最小均值平方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法等经典的自适应滤波算法，并探讨它们在噪声消除、均衡化、预测编码等方面的应用。 2. 多速率信号处理： 多速率信号处理研究的是信号采样率改变时的处理技术，如信号的抽取（降低采样率）和插值（提高采样率）。我们将解析多速率滤波器的结构、设计原理以及它在数据压缩、软件无线电、多媒体通信等领域的应用，例如差错控制编码中的速率匹配。 3. 小波变换： 相较于傅里叶变换，小波变换能够提供信号的局部时间和频率信息，在处理非平稳信号方面具有独特的优势。本书将介绍小波变换的基本概念、不同类型的小波基，以及其在信号去噪、特征提取、图像压缩（如JPEG2000）等领域的应用。 4. 谱估计技术： 传统的周期图法在信号噪声较大时估计效果不佳。我们将介绍更先进的谱估计方法，如Welch方法、多窗法、AR模型法、ARIMA模型法等，并分析它们在信号分析、故障诊断、雷达信号处理等场景下的性能表现。 5. 统计信号处理基础： 信号常常伴随着噪声，理解信号的统计特性对于有效处理至关重要。我们将介绍随机变量、随机过程、概率密度函数、协方差函数、相关函数等基本概念，并讲解如何在统计模型下进行信号估计、检测和跟踪。 四、 DSP的实际应用领域深入剖析 理论与实践相结合是学习DSP的最佳途径。本书将精选多个DSP领域的典型应用案例，深入剖析其背后的DSP技术原理。 1. 通信系统中的DSP： 调制解调与信道编码： 探讨AM、FM、PSK、QAM等调制解调技术，以及卷积码、LDPC码、Turbo码等前向纠错码在提高通信可靠性方面的作用。 均衡化技术： 分析信道失真对信号的影响，介绍自适应均衡器（如LMS、RLS均衡器）在补偿信道效应方面的原理与应用。 多址接入技术： 阐述TDMA、FDMA、CDMA、OFDMA等技术如何利用DSP实现多个用户在同一通信链路上的共享。 软件无线电（SDR）： 介绍SDR如何利用强大的DSP能力实现通信系统功能的软件化，提高灵活性和可重构性。 2. 音频与语音信号处理： 音频压缩： 深入讲解MP3、AAC等音频编码格式背后的感知编码原理和DSP技术。 语音识别与合成： 介绍语音信号的特征提取（如MFCC）、声学模型、语言模型等在语音识别中的关键技术，以及语音合成的韵律模型和波形生成。 回声消除与降噪： 分析回声和噪声对语音通信的影响，探讨自适应滤波等技术在抑制这些干扰方面的应用。 3. 图像与视频信号处理： 图像增强与复原： 介绍平滑、锐化、去噪、去模糊等图像处理算法，以及如何利用DSP技术提升图像质量。 图像压缩： 详细解析JPEG、MPEG等图像和视频压缩标准中基于DCT、DWT（小波变换）等DSP技术的原理。 特征提取与目标识别： 探讨边缘检测、角点检测、SIFT、HOG等特征提取算法，以及SVM、神经网络等在目标识别中的应用。 4. 生物医学信号处理： 心电图（ECG）与脑电图（EEG）分析： 介绍如何利用DSP技术对ECG和EEG信号进行去噪、特征提取和模式识别，辅助疾病诊断。 医学影像处理： 探讨CT、MRI、超声等医学影像的重建、增强和分析技术，以及DSP在提高诊断精度中的作用。 5. 其他前沿应用： 雷达与声纳信号处理： 介绍脉冲压缩、多普勒处理、目标检测等DSP技术在雷达与声纳系统中的应用。 传感器网络与物联网（IoT）： 探讨DSP在传感器数据采集、融合、压缩和无线传输中的作用。 机器学习与深度学习的DSP交叉： 介绍如何将DSP技术应用于机器学习模型的设计和优化，以及深度学习在信号处理任务中的应用。 五、 学习方法与实践建议 本书强调理论与实践相结合的学习模式。 1. 数学基础巩固： 建议读者在学习过程中，适时回顾和巩固相关的线性代数、概率论与数理统计、复变函数等数学知识。 2. 编程实践： 强烈建议读者利用MATLAB、Python（配合NumPy、SciPy、OpenCV等库）或C/C++等编程语言，动手实现书中的算法和案例，通过编写代码来加深对理论的理解。 3. 仿真工具运用： 熟练掌握如MATLAB Simulink等仿真工具，可以更直观地展示信号处理流程和算法效果。 4. 前沿文献追踪： 鼓励读者关注DSP领域的最新研究进展，阅读相关的学术论文和技术报告。 六、 结语 数字信号处理技术正以前所未有的速度发展，其应用领域不断拓展。本书力求为读者构建一个坚实的DSP理论基础，并引领其探索广阔的应用前沿。通过系统性的学习和不断的实践，相信读者能够掌握DSP的核心技术，并将其运用于解决实际工程问题，为科技进步贡献力量。本书的目的是激发读者的学习兴趣，培养其独立思考和解决问题的能力，为他们未来的学习和职业发展打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

作为一本实验指导性质的读物，我最看重的是其实践的可操作性和对常见陷阱的预警。这本书在这方面做得非常出色。它没有回避真实硬件环境下的各种不确定性，而是坦诚地列出了一些在仿真环境（如MATLAB/Simulink）中表现完美，但在实际FPGA或DSP芯片上运行时经常遇到的问题，比如时序约束、资源浪费等。更难能可贵的是，每完成一个实验模块后，它都会设置一个“思考与拓展”的部分，引导读者去尝试修改参数、替换算法，看看结果会发生什么变化。这种鼓励主动探索的设计，极大地激发了我的学习热情，让我感觉自己不再是被动接受知识，而是在主动地“创造”知识。这种互动性，是单纯看视频教程无法比拟的。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计确实很吸引人，那种深蓝色调配上简洁的白色字体，给人一种专业而沉稳的感觉，很符合理工科教材的调性。拿到手里的时候，首先注意到的是纸张的质感，摸上去很厚实，不是那种廉价的、一摸就容易卷边的纸张，这让人在翻阅和做笔记的时候心情都会好很多。而且，作为一本实验指导书，它很贴心地附带了光盘，这一点在现在很多实体教材中已经越来越少见了，这无疑为读者提供了极大的便利，省去了到处找配套资源的麻烦。从目录上看，涵盖的实验项目非常丰富，从基础的理论验证到稍微复杂一些的系统实现，体系结构非常完整，看得出编者在课程设计上是下了不少功夫的。特别期待里面的实践环节，希望能通过这些实验，真正将那些复杂的数字信号处理算法落地，而不是停留在理论的纸上谈兵阶段。整体初印象非常正面，对接下来的学习充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我是一个对传统教材排版有点审美疲劳的人，但翻开这本书的内页，感受完全不同。它的图表绘制得极其精细，那些频谱图、时域波形图，线条清晰锐利，坐标轴的标注也规范得无可挑剔，即便是初学者也能一眼看出关键信息。在讲解模块连接和系统框图时，逻辑关系的处理非常到位，那种层层递进的感觉，仿佛作者就在你身边，手把手地引导你理解复杂的信号流。我尤其欣赏它在代码示例上的处理方式——不是简单地堆砌一大段程序，而是结合了详细的注释和针对性的解释，告诉你“为什么这么写”，而不是“它就是这么写的”。这种教学的深度和用心，在很多同类书籍中是很难找到的。读起来的感觉就像是在和一个经验丰富、极富耐心的工程师对话，而不是面对一本冰冷的说明书。

评分☆☆☆☆☆

我购买这本书主要是因为对某个特定领域的应用很感兴趣，所以一开始对它是否能覆盖到我需要的深度持保留态度。然而，深入阅读了其中几章后，发现它在理论深度和工程实践之间的平衡把握得恰到好处。比如在讲解FFT算法的实现时，它不仅交代了数学原理，还引入了固定点运算可能带来的精度损失问题，并提供了相应的优化建议。这种“预见性”的指导，对于真正想把项目做出来的学生或工程师来说，是无价之宝。它不是那种只教你怎么用工具箱（Toolbox）的“半成品”指导书，而是着力于让你理解工具箱背后是如何构建的。书本的语言风格带着一种严谨的学术气息，但又不失清晰流畅，即便是面对高深莫测的滤波器设计，也能被拆解得条理分明，让人茅塞顿开。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧和印刷质量，坦白说，在如今这个追求快速迭代的时代，算得上是“匠心制作”了。书页的装订非常牢固，即使我经常需要将它平铺在实验台上，来回翻阅查找数据手册或者对照代码，它也没有出现任何松动的迹象。封面那种微微的磨砂质感，使得它拿在手里不易滑落，也耐得住日常的磨损。而在内容编排上，章节之间的过渡非常自然平滑，知识点的衔接逻辑紧密，几乎没有出现那种“前言不搭后语”的突兀感。整本书给人一种“扎实可靠”的印象，让人相信投入时间去研读它，所学到的知识体系会非常稳固，是值得长期保留和反复查阅的工具书，而不是用完即弃的快餐读物。