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权建军 编

图书标签:

• 数字信号处理
• DSP
• 应用
• 技术
• 通信
• 图像处理
• 音频处理
• 滤波
• 算法
• 嵌入式系统

出版社： 中国石化出版社

ISBN：9787511407177

版次：1

商品编码：10404343

包装：平装

开本：16开

出版时间：2011-01-01

页数：160

内容简介

TI公司的TMS320F2812芯片是目前最流行的DSP芯片之一。《DSP应用技术》以“基础、实用”为原则，以项目驱动的形式，将理论知识融于实际项目中，循序渐进地讲解了TMS320F2812的应用开发原理和方法，是一本注重应用，同时兼顾理论的实用教程。
《DSP应用技术》特别适合DSP应用技术的初学者，可作为大专院校电子信息类、通信类、自动化类、机电类等专业学生学习DSP应用的教材或参考书，也可供从事DSP技术开发的技术人员参考。

目录

第1章 TMS320F281xDSP概论
1．1 DSP概述
1．1．1 DSP简介
1．1．2 DSP的两种含义
1．1．3 定点DSP和浮点DSP
1．1．4 TM$320系列DSP芯片
1．2 TMS320F2812芯片简介
1．2．1 TMS320F2812芯片的封装及引脚
1．2．2 TM$320F2812芯片的功能和特点
1．3 TMS320F2812构成DSP最小应用系统
1．3．1 时钟模块
1．3．2 电源与复位模块
1．3．3 XMP／MC引脚
1．3．4 JTAG接口
1．4 DSP集成开发平台CCS
1．4．1？CCS安装及配置
1．4．2 CCS软件概述
1．4．3 CCS的应用
1．5 思考与训练

第2章 流水灯的控制
2．1 流水灯控制系统
2．1．1 流水灯控制系统的硬件组成
2．1．2 流水灯控制系统的工作过程
2．2 TMS320F2812的数字I／O模块
2．2．1 GPI0的寄存器
2．2．2 GPI0数字L／0的配置
2．3 TMS320F2812外设的C语言程序设计
2．3．1 数据类型
2．3．2 常量与变量的定义
2．3．3 c语言运算符与表达式
2．3．4？C程序常用语句
2．3．5 数组
2．3．6 指针
2．3．7 函数
2．3．8 在C语言中嵌入汇编语言
2．3．9 外设寄存器的位域结构定义
2．4 流水灯控制系统c程序详解
2．5 思考与训练

第3章 LED灯的定时闪烁及外部中断
3．1 LED灯的定时闪烁及外部中断
3．1．1 LED灯定时闪烁、外部中断硬件电路
3．1．2 LED灯定时闪烁及外部中断的工作过程
3．2 74HC373介绍
3．3 F2812的存储器结构
3．4 外部扩展接口
3．4．1 外部接口功能描述
3．4．2 XINTF接口操作
3．4．3 XINTF接口的应用
3．5 CPU定时器
3．5．1 CPU定时器的工作原理
3．5．2 CPU定时器的寄存器
3．5．3 CPU定时器的编程
3．6 中断系统
3．6．1 中断简介
3．6．2 PIE控制器概述
3．6．3 中断源及其响应
3．7 LED灯定时闪烁控制系统软件
3．8 外部中断
3．9 外部中断控制LED灯的工作过程
3．10 外部中断控制LED灯的程序
3．11 LED灯定时闪烁、外部中断控制系统软件
3．12 思考与训练

第4章 数字波形的合成
4．1 数字波形合成的基本方法
4．2 数字波形合成的硬件电路
4．3 AD7303简介
4．4 TMS320F2812的串行外设接口SPl概述
4．5 SPl的操作模式
4．5．1 SPI的数据发送和接收
4．5．2 SPI的主／从操作模式
4．5．3 SPI的数据格式和波特率设置
4．5．4 SPI的中断控制
4．5．5 SPI的复位及应用操作
4．6 SPl的FIF0操作
4．7 SPl模块的寄存器
……
第5章 模拟信号的采样
第6章 PWM波的产生
第7章 看门狗的应用
第8章 DSP与PC机的SCI通信
第9章 程序的烧写
附录
参考文献

前言/序言

《信号流的奥秘：数字信号处理与现代工程实践》 内容概述 本书旨在深入探讨数字信号处理（DSP）的核心概念、关键技术及其在当今多元化工程领域的广泛应用。我们不会涉及任何关于“DSP应用技术”这一特定书名的内容，而是将焦点放在DSP的理论基石、算法实现、硬件支持以及其解决现实世界复杂问题的实际价值上。本书的目标是为读者构建一个扎实的DSP知识体系，使其能够理解并掌握如何利用数字信号处理的力量来创新和优化各类工程系统。 第一章：数字信号的本质与初步解析 本章将从最基础的层面出发，介绍数字信号与模拟信号的根本区别。我们将剖析采样定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的重要性，理解为何它成为数字信号处理的基石，以及它对信号保真度的影响。读者将学习到量化（Quantization）的概念，了解其误差来源以及如何通过选择合适的量化比特数来平衡精度和数据存储需求。本章还将介绍信号的表示方法，包括时域和频域分析的初步概念，为后续章节的深入学习打下坚实的基础。我们将通过清晰的图示和直观的类比，帮助读者理解这些抽象的概念，例如将采样过程比作连续录音机中的逐帧拍摄，将量化比作将光滑的色彩渐变划分成有限的色块。 第二章：离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 傅里叶分析是理解信号频率成分的关键工具。本章将详细讲解离散傅里叶变换（DFT）的原理，阐述它如何将一个时域离散信号分解为其在频域上的成分。我们将深入探讨DFT的数学表达式，并分析其计算复杂度。随后，我们将介绍快速傅里叶变换（FFT）算法，重点阐述其作为DFT的高效实现方式，以及如何通过递归或蝶形运算大大降低计算量。读者将理解FFT在频谱分析、滤波设计、相关性计算等方面的巨大优势。本章将通过实际数据演示，展示如何利用FFT快速准确地揭示信号的隐藏频率信息，并探讨在实际应用中FFT的窗口函数选择及其影响。 第三章：数字滤波器的设计与实现 数字滤波器是DSP中最核心的应用之一，它们能够选择性地保留或抑制信号的特定频率成分。本章将区分两种主要的数字滤波器类型：无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器。我们将详细讲解它们的数学模型、设计方法（如巴特沃斯、切比雪夫、凯恩等设计准则）以及各自的优缺点。读者将学习到如何根据应用需求（如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度）来选择和设计最适合的滤波器。本章还将探讨滤波器的实现结构，包括直接型、级联型和并联型等，并分析它们在计算资源消耗和数值稳定性方面的差异。我们将通过具体的例子，展示如何设计一个音频均衡器或一个通信系统中的抗混叠滤波器，并分析其在时域和频域上的响应特性。 第四章：数字信号处理算法的优化与实现 高效的算法是DSP系统性能的关键。本章将聚焦于DSP算法的优化策略。我们将讨论定点运算与浮点运算的权衡，分析定点运算在资源受限环境下的优势和潜在的溢出、量化误差问题，以及相应的处理技术。读者将学习到如何进行算法的复杂度分析，并通过各种技巧（如查找表、并行计算、流水线技术）来提高算法的执行效率。本章还将介绍一些常用的DSP算法实现模式，例如累加器（MAC）操作的优化、循环展开以及利用硬件加速器的可能性。我们将通过一些具体的算法例子，如滑动平均滤波器、自适应滤波器或卷积运算，来演示这些优化技术的应用，并评估其对系统性能的提升效果。 第五章：自适应信号处理及其应用 自适应信号处理是DSP领域一个非常活跃和重要的分支，它能够根据输入信号的变化自动调整滤波器参数，以达到最佳的信号处理效果。本章将深入讲解自适应滤波器的基本原理，包括其收敛性、稳定性以及常用的自适应算法，如最速下降法（LMS）及其变种（如NLMS、RLS）。读者将理解这些算法如何通过最小化某个误差准则来更新滤波器系数。本章还将探讨自适应滤波器的广泛应用，例如在噪声消除（ANC）、回声消除（AEC）、信道均衡和系统辨识等领域。我们将通过实例展示，如何利用自适应滤波器来消除通信链路中的噪声干扰，或者在会议系统中消除扬声器的回声，使其在动态环境中依然保持良好的处理效果。 第六章：多速率信号处理 在许多通信、音频和视频处理系统中，信号在不同的采样率下进行处理是普遍存在的。本章将详细介绍多速率信号处理（MRSP）技术，包括信号的抽取（Decimation）和插值（Interpolation）。读者将学习到抽取滤波器和插值滤波器的设计原则，以及如何在不引入额外失真的情况下改变信号的采样率。本章还将介绍下变频（Downsampling）和上变频（Upsampling）的级联结构，以及如何利用多相滤波器组（Polyphase Filter Banks）来高效地实现多速率系统。我们将通过一个具体的例子，比如数字音频中的采样率转换（如CD音质到高保真音质的转换），来演示多速率信号处理的实际应用及其重要性。 第七章：小波变换与多分辨率分析 除了傅里叶变换，小波变换（Wavelet Transform）是另一种强大的信号分析工具，尤其适用于分析非平稳信号。本章将介绍小波变换的基本概念，包括母小波、尺度函数和小波函数。读者将学习到离散小波变换（DWT）的原理，以及它如何将信号分解到不同的尺度和位置上，从而实现多分辨率分析。本章还将探讨小波变换在信号去噪、特征提取、图像压缩等领域的应用。我们将通过一些例子，例如如何使用小波变换来去除信号中的尖峰噪声，或者如何利用其在图像压缩标准（如JPEG2000）中的作用来理解其强大能力。 第八章：统计信号处理与参数估计 统计信号处理关注的是含有噪声或不确定性的信号。本章将介绍随机过程的概念，以及如何利用统计学的方法来描述和分析信号。读者将学习到功率谱密度（PSD）的概念，以及如何通过它来理解信号的频率分布特性。本章还将深入探讨参数估计问题，包括如何利用最大似然估计（MLE）、最小均方误差（MMSE）等方法来估计信号的未知参数。我们将探讨在雷达、声纳、通信等领域，参数估计是如何帮助我们提取有用的信息，例如估计目标的位置、速度等。 第九章：DSP硬件平台与架构 虽然本书主要关注算法和理论，但理解DSP硬件平台是实现高效处理的关键。本章将简要介绍各种DSP硬件的架构特点，包括专用的数字信号处理器（DSP芯片）、现场可编程门阵列（FPGA）以及高性能的微控制器（MCU）。我们将讨论这些硬件在计算能力、功耗、实时性、可编程性等方面的优势和劣势。读者将了解到，如何根据特定的应用需求选择合适的硬件平台，以及如何在硬件上高效地实现DSP算法。本章将提供一些关于选择和使用不同硬件平台的指导性建议。 第十章：DSP在现代工程实践中的前沿应用 本章将带领读者探索DSP在多个前沿工程领域的实际应用。我们将深入分析DSP在无线通信（如4G/5G信号调制解调、信道编码）、音频和视频处理（如高清编码/解码、虚拟现实）、生物医学工程（如医学影像处理、ECG/EEG信号分析）、汽车电子（如ADAS、自动驾驶）、人工智能（如深度学习中的信号处理部分）等领域的关键作用。通过这些案例研究，读者将能够清晰地看到DSP技术如何驱动着现代科技的发展，解决日益复杂的工程挑战，并为未来的创新奠定基础。我们将强调DSP作为一种通用技术，如何赋能各个学科的突破。 结论 本书的宗旨是提供一个全面、深入且实用的数字信号处理知识体系。我们力求通过清晰的解释、丰富的例证和实际的视角，帮助读者掌握DSP的核心原理和技术，并能够将所学知识灵活应用于解决各种工程问题。数字信号处理不仅是理论研究，更是构建现代智能世界的基石。掌握DSP，就是掌握了理解和塑造我们数字世界的关键能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书真是让我大开眼界！虽然我之前对数字信号处理（DSP）的概念只是一知半解，但当我翻开《DSP应用技术》后，仿佛打开了一扇新世界的大门。书中并没有像某些教材那样，一开始就抛出一堆复杂的数学公式和理论推导，而是从实际的应用场景出发，循序渐进地介绍了DSP在各个领域的魅力。我特别喜欢其中关于音频处理的章节，作者用非常生动形象的比喻，解释了如何通过DSP技术实现降噪、回声消除甚至是音效增强。读到这里，我脑海中立刻浮现出各种音乐播放器、录音软件背后的原理，感觉自己一下子变得“高大上”了许多。更让我惊喜的是，书中还穿插了不少实际的工程案例，比如如何利用DSP实现智能家居中的语音识别，或者在通信系统中如何提高信号传输的效率和可靠性。这些案例的讲解，不再是枯燥的理论搬运，而是结合了具体的硬件平台和开发工具，让我能更直观地理解DSP技术的落地应用。即便我是个初学者，也能在作者的引导下，一步步感受到DSP技术的强大力量，以及它如何默默地改变着我们的生活。读完这部分内容，我迫不及待地想动手尝试一些简单的DSP项目了，感觉离掌握这项颠覆性技术又近了一大步！

评分☆☆☆☆☆

这本书带来的最深刻体验，莫过于它对“动手实践”的强调。我一直认为，学习技术最重要的就是亲手去实践，而《DSP应用技术》正是这样一本鼓励读者“撸起袖子加油干”的书。书中在介绍完某个理论概念或算法后，常常会紧跟着一个具体的实践环节，比如如何利用某个开源的DSP库去实现一个简单的图像处理算法，或者如何搭建一个简单的通信系统来验证某个信号编码技术的有效性。这些实践环节的设计非常人性化，它提供了清晰的步骤和指导，即使是初学者也能按照说明一步步完成。更重要的是，它让我在学习过程中，能够立即感受到理论知识的价值和趣味性。当我成功地用代码实现了书中的一个例子，并看到了预期的结果时，那种成就感是无与伦比的。这种“学以致用”的学习方式，大大提升了我学习的积极性和效率。我不再是被动地接受信息，而是成为了一个积极的探索者。读完这本书，我感觉自己不仅仅是学到了知识，更是获得了一种解决实际问题的能力和信心。那些曾经让我望而却步的DSP概念，在经过亲手实践后，变得鲜活而易于理解。

评分☆☆☆☆☆

从技术深度和广度的角度来看，《DSP应用技术》给我留下了深刻的印象，并且在我的知识体系中填补了许多空白。书中对嵌入式DSP系统的硬件架构和软件开发流程的介绍，让我对整个DSP系统的构建有了更全面的认识。我以前只知道DSP芯片很强大，但具体是怎么工作的，以及如何在其上进行开发，一直是一头雾水。《DSP应用技术》则像一位经验丰富的导师，一步步地引导我了解DSP处理器的内部结构，各种指令集的作用，以及如何高效地利用这些资源。书中关于实时操作系统（RTOS）在DSP系统中的应用，以及如何进行多任务并发处理的讲解，也让我茅塞顿开。这对于理解那些需要处理大量实时数据的复杂系统（比如自动驾驶汽车的传感器融合）至关重要。此外，作者对不同DSP芯片平台的优劣势分析，也为我提供了宝贵的参考信息，让我能够根据具体的应用需求，选择最合适的硬件平台。总而言之，这本书不仅仅是一本技术手册，更是一本能够帮助读者建立起完整DSP技术认知体系的百科全书，让我对DSP的理解上升到了一个全新的层次。

评分☆☆☆☆☆

我对这本书的另一大触动，在于它所呈现出的那种“化繁为简”的智慧。我曾接触过一些关于DSP的书籍，它们往往像是一本厚重的数学百科全书，里面充斥着傅里叶变换、Z变换、滤波器设计等高深莫测的理论。而《DSP应用技术》则巧妙地避开了这些“硬骨头”，转而聚焦于DSP在实际工程中的“怎么用”。书中并没有回避基础概念，但一定是服务于实际应用的，比如在讲解数字滤波器的章节，作者不会上来就讲各种数学模型的推导，而是先描述一个实际问题，比如如何从一段嘈杂的语音信号中提取出清晰的人声，然后再引入滤波器作为解决方案，并解释这个滤波器是如何工作的，以及在实际应用中需要考虑哪些参数。这种“问题导向”的学习方式，对于我这种更注重实操而非纯理论的人来说，简直是福音。而且，书中关于算法实现的介绍也相当到位，很多章节都附带了伪代码或者通用的编程思路，让我能够清晰地理解如何将理论转化为实际的代码。即使我可能不会立刻去实现那些复杂的算法，但至少我明白了这些算法背后的逻辑和目的，这为我未来深入学习打下了坚实的基础。这本书让我明白，DSP并非遥不可及的象牙塔，而是触手可及的强大工具。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一开始对这本书并没有抱有太高的期望，毕竟“应用技术”这四个字听起来就有点泛泛而谈。《DSP应用技术》却给了我一个大大的惊喜，它以一种非常独特且引人入胜的方式，将DSP技术在现代工业中的重要性展现得淋漓尽致。我尤其赞赏书中对“智能制造”领域应用的深入探讨。作者通过分析传感器数据的实时处理，如何实现自动化生产线上的故障预测和智能控制，让我看到了DSP技术在工业4.0时代的巨大潜力。书中的案例分析非常详实，涉及到了具体的硬件选型、算法优化以及系统集成等关键环节，让我能够清晰地看到DSP技术是如何从一个抽象的概念，转化为实际的生产力。而且，作者在讲解过程中，并没有刻意去回避技术难点，而是用一种“抽丝剥茧”的方式，逐步揭示问题的本质，并提供切实可行的解决方案。这种严谨又不失灵活的讲解风格，让我受益匪浅。我以前总是觉得DSP离我的工作领域比较远，但读完这本书后，我才意识到它的应用范围之广，以及它在推动技术进步中所扮演的关键角色。