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權建軍 編

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 應用
• 技術
• 通信
• 圖像處理
• 音頻處理
• 濾波
• 算法
• 嵌入式係統

齣版社： 中國石化齣版社

ISBN：9787511407177

版次：1

商品編碼：10404343

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2011-01-01

頁數：160

內容簡介

TI公司的TMS320F2812芯片是目前最流行的DSP芯片之一。《DSP應用技術》以“基礎、實用”為原則，以項目驅動的形式，將理論知識融於實際項目中，循序漸進地講解瞭TMS320F2812的應用開發原理和方法，是一本注重應用，同時兼顧理論的實用教程。
《DSP應用技術》特彆適閤DSP應用技術的初學者，可作為大專院校電子信息類、通信類、自動化類、機電類等專業學生學習DSP應用的教材或參考書，也可供從事DSP技術開發的技術人員參考。

目錄

第1章 TMS320F281xDSP概論
1．1 DSP概述
1．1．1 DSP簡介
1．1．2 DSP的兩種含義
1．1．3 定點DSP和浮點DSP
1．1．4 TM$320係列DSP芯片
1．2 TMS320F2812芯片簡介
1．2．1 TMS320F2812芯片的封裝及引腳
1．2．2 TM$320F2812芯片的功能和特點
1．3 TMS320F2812構成DSP最小應用係統
1．3．1 時鍾模塊
1．3．2 電源與復位模塊
1．3．3 XMP／MC引腳
1．3．4 JTAG接口
1．4 DSP集成開發平颱CCS
1．4．1？CCS安裝及配置
1．4．2 CCS軟件概述
1．4．3 CCS的應用
1．5 思考與訓練

第2章 流水燈的控製
2．1 流水燈控製係統
2．1．1 流水燈控製係統的硬件組成
2．1．2 流水燈控製係統的工作過程
2．2 TMS320F2812的數字I／O模塊
2．2．1 GPI0的寄存器
2．2．2 GPI0數字L／0的配置
2．3 TMS320F2812外設的C語言程序設計
2．3．1 數據類型
2．3．2 常量與變量的定義
2．3．3 c語言運算符與錶達式
2．3．4？C程序常用語句
2．3．5 數組
2．3．6 指針
2．3．7 函數
2．3．8 在C語言中嵌入匯編語言
2．3．9 外設寄存器的位域結構定義
2．4 流水燈控製係統c程序詳解
2．5 思考與訓練

第3章 LED燈的定時閃爍及外部中斷
3．1 LED燈的定時閃爍及外部中斷
3．1．1 LED燈定時閃爍、外部中斷硬件電路
3．1．2 LED燈定時閃爍及外部中斷的工作過程
3．2 74HC373介紹
3．3 F2812的存儲器結構
3．4 外部擴展接口
3．4．1 外部接口功能描述
3．4．2 XINTF接口操作
3．4．3 XINTF接口的應用
3．5 CPU定時器
3．5．1 CPU定時器的工作原理
3．5．2 CPU定時器的寄存器
3．5．3 CPU定時器的編程
3．6 中斷係統
3．6．1 中斷簡介
3．6．2 PIE控製器概述
3．6．3 中斷源及其響應
3．7 LED燈定時閃爍控製係統軟件
3．8 外部中斷
3．9 外部中斷控製LED燈的工作過程
3．10 外部中斷控製LED燈的程序
3．11 LED燈定時閃爍、外部中斷控製係統軟件
3．12 思考與訓練

第4章 數字波形的閤成
4．1 數字波形閤成的基本方法
4．2 數字波形閤成的硬件電路
4．3 AD7303簡介
4．4 TMS320F2812的串行外設接口SPl概述
4．5 SPl的操作模式
4．5．1 SPI的數據發送和接收
4．5．2 SPI的主／從操作模式
4．5．3 SPI的數據格式和波特率設置
4．5．4 SPI的中斷控製
4．5．5 SPI的復位及應用操作
4．6 SPl的FIF0操作
4．7 SPl模塊的寄存器
……
第5章 模擬信號的采樣
第6章 PWM波的産生
第7章 看門狗的應用
第8章 DSP與PC機的SCI通信
第9章 程序的燒寫
附錄
參考文獻

前言/序言

《信號流的奧秘：數字信號處理與現代工程實踐》 內容概述 本書旨在深入探討數字信號處理（DSP）的核心概念、關鍵技術及其在當今多元化工程領域的廣泛應用。我們不會涉及任何關於“DSP應用技術”這一特定書名的內容，而是將焦點放在DSP的理論基石、算法實現、硬件支持以及其解決現實世界復雜問題的實際價值上。本書的目標是為讀者構建一個紮實的DSP知識體係，使其能夠理解並掌握如何利用數字信號處理的力量來創新和優化各類工程係統。 第一章：數字信號的本質與初步解析 本章將從最基礎的層麵齣發，介紹數字信號與模擬信號的根本區彆。我們將剖析采樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem）的重要性，理解為何它成為數字信號處理的基石，以及它對信號保真度的影響。讀者將學習到量化（Quantization）的概念，瞭解其誤差來源以及如何通過選擇閤適的量化比特數來平衡精度和數據存儲需求。本章還將介紹信號的錶示方法，包括時域和頻域分析的初步概念，為後續章節的深入學習打下堅實的基礎。我們將通過清晰的圖示和直觀的類比，幫助讀者理解這些抽象的概念，例如將采樣過程比作連續錄音機中的逐幀拍攝，將量化比作將光滑的色彩漸變劃分成有限的色塊。 第二章：離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 傅裏葉分析是理解信號頻率成分的關鍵工具。本章將詳細講解離散傅裏葉變換（DFT）的原理，闡述它如何將一個時域離散信號分解為其在頻域上的成分。我們將深入探討DFT的數學錶達式，並分析其計算復雜度。隨後，我們將介紹快速傅裏葉變換（FFT）算法，重點闡述其作為DFT的高效實現方式，以及如何通過遞歸或蝶形運算大大降低計算量。讀者將理解FFT在頻譜分析、濾波設計、相關性計算等方麵的巨大優勢。本章將通過實際數據演示，展示如何利用FFT快速準確地揭示信號的隱藏頻率信息，並探討在實際應用中FFT的窗口函數選擇及其影響。 第三章：數字濾波器的設計與實現 數字濾波器是DSP中最核心的應用之一，它們能夠選擇性地保留或抑製信號的特定頻率成分。本章將區分兩種主要的數字濾波器類型：無限脈衝響應（IIR）濾波器和有限脈衝響應（FIR）濾波器。我們將詳細講解它們的數學模型、設計方法（如巴特沃斯、切比雪夫、凱恩等設計準則）以及各自的優缺點。讀者將學習到如何根據應用需求（如通帶紋波、阻帶衰減、過渡帶寬度）來選擇和設計最適閤的濾波器。本章還將探討濾波器的實現結構，包括直接型、級聯型和並聯型等，並分析它們在計算資源消耗和數值穩定性方麵的差異。我們將通過具體的例子，展示如何設計一個音頻均衡器或一個通信係統中的抗混疊濾波器，並分析其在時域和頻域上的響應特性。 第四章：數字信號處理算法的優化與實現 高效的算法是DSP係統性能的關鍵。本章將聚焦於DSP算法的優化策略。我們將討論定點運算與浮點運算的權衡，分析定點運算在資源受限環境下的優勢和潛在的溢齣、量化誤差問題，以及相應的處理技術。讀者將學習到如何進行算法的復雜度分析，並通過各種技巧（如查找錶、並行計算、流水綫技術）來提高算法的執行效率。本章還將介紹一些常用的DSP算法實現模式，例如纍加器（MAC）操作的優化、循環展開以及利用硬件加速器的可能性。我們將通過一些具體的算法例子，如滑動平均濾波器、自適應濾波器或捲積運算，來演示這些優化技術的應用，並評估其對係統性能的提升效果。 第五章：自適應信號處理及其應用 自適應信號處理是DSP領域一個非常活躍和重要的分支，它能夠根據輸入信號的變化自動調整濾波器參數，以達到最佳的信號處理效果。本章將深入講解自適應濾波器的基本原理，包括其收斂性、穩定性以及常用的自適應算法，如最速下降法（LMS）及其變種（如NLMS、RLS）。讀者將理解這些算法如何通過最小化某個誤差準則來更新濾波器係數。本章還將探討自適應濾波器的廣泛應用，例如在噪聲消除（ANC）、迴聲消除（AEC）、信道均衡和係統辨識等領域。我們將通過實例展示，如何利用自適應濾波器來消除通信鏈路中的噪聲乾擾，或者在會議係統中消除揚聲器的迴聲，使其在動態環境中依然保持良好的處理效果。 第六章：多速率信號處理 在許多通信、音頻和視頻處理係統中，信號在不同的采樣率下進行處理是普遍存在的。本章將詳細介紹多速率信號處理（MRSP）技術，包括信號的抽取（Decimation）和插值（Interpolation）。讀者將學習到抽取濾波器和插值濾波器的設計原則，以及如何在不引入額外失真的情況下改變信號的采樣率。本章還將介紹下變頻（Downsampling）和上變頻（Upsampling）的級聯結構，以及如何利用多相濾波器組（Polyphase Filter Banks）來高效地實現多速率係統。我們將通過一個具體的例子，比如數字音頻中的采樣率轉換（如CD音質到高保真音質的轉換），來演示多速率信號處理的實際應用及其重要性。 第七章：小波變換與多分辨率分析 除瞭傅裏葉變換，小波變換（Wavelet Transform）是另一種強大的信號分析工具，尤其適用於分析非平穩信號。本章將介紹小波變換的基本概念，包括母小波、尺度函數和小波函數。讀者將學習到離散小波變換（DWT）的原理，以及它如何將信號分解到不同的尺度和位置上，從而實現多分辨率分析。本章還將探討小波變換在信號去噪、特徵提取、圖像壓縮等領域的應用。我們將通過一些例子，例如如何使用小波變換來去除信號中的尖峰噪聲，或者如何利用其在圖像壓縮標準（如JPEG2000）中的作用來理解其強大能力。 第八章：統計信號處理與參數估計 統計信號處理關注的是含有噪聲或不確定性的信號。本章將介紹隨機過程的概念，以及如何利用統計學的方法來描述和分析信號。讀者將學習到功率譜密度（PSD）的概念，以及如何通過它來理解信號的頻率分布特性。本章還將深入探討參數估計問題，包括如何利用最大似然估計（MLE）、最小均方誤差（MMSE）等方法來估計信號的未知參數。我們將探討在雷達、聲納、通信等領域，參數估計是如何幫助我們提取有用的信息，例如估計目標的位置、速度等。 第九章：DSP硬件平颱與架構 雖然本書主要關注算法和理論，但理解DSP硬件平颱是實現高效處理的關鍵。本章將簡要介紹各種DSP硬件的架構特點，包括專用的數字信號處理器（DSP芯片）、現場可編程門陣列（FPGA）以及高性能的微控製器（MCU）。我們將討論這些硬件在計算能力、功耗、實時性、可編程性等方麵的優勢和劣勢。讀者將瞭解到，如何根據特定的應用需求選擇閤適的硬件平颱，以及如何在硬件上高效地實現DSP算法。本章將提供一些關於選擇和使用不同硬件平颱的指導性建議。 第十章：DSP在現代工程實踐中的前沿應用 本章將帶領讀者探索DSP在多個前沿工程領域的實際應用。我們將深入分析DSP在無綫通信（如4G/5G信號調製解調、信道編碼）、音頻和視頻處理（如高清編碼/解碼、虛擬現實）、生物醫學工程（如醫學影像處理、ECG/EEG信號分析）、汽車電子（如ADAS、自動駕駛）、人工智能（如深度學習中的信號處理部分）等領域的關鍵作用。通過這些案例研究，讀者將能夠清晰地看到DSP技術如何驅動著現代科技的發展，解決日益復雜的工程挑戰，並為未來的創新奠定基礎。我們將強調DSP作為一種通用技術，如何賦能各個學科的突破。 結論 本書的宗旨是提供一個全麵、深入且實用的數字信號處理知識體係。我們力求通過清晰的解釋、豐富的例證和實際的視角，幫助讀者掌握DSP的核心原理和技術，並能夠將所學知識靈活應用於解決各種工程問題。數字信號處理不僅是理論研究，更是構建現代智能世界的基石。掌握DSP，就是掌握瞭理解和塑造我們數字世界的關鍵能力。

評分☆☆☆☆☆

從技術深度和廣度的角度來看，《DSP應用技術》給我留下瞭深刻的印象，並且在我的知識體係中填補瞭許多空白。書中對嵌入式DSP係統的硬件架構和軟件開發流程的介紹，讓我對整個DSP係統的構建有瞭更全麵的認識。我以前隻知道DSP芯片很強大，但具體是怎麼工作的，以及如何在其上進行開發，一直是一頭霧水。《DSP應用技術》則像一位經驗豐富的導師，一步步地引導我瞭解DSP處理器的內部結構，各種指令集的作用，以及如何高效地利用這些資源。書中關於實時操作係統（RTOS）在DSP係統中的應用，以及如何進行多任務並發處理的講解，也讓我茅塞頓開。這對於理解那些需要處理大量實時數據的復雜係統（比如自動駕駛汽車的傳感器融閤）至關重要。此外，作者對不同DSP芯片平颱的優劣勢分析，也為我提供瞭寶貴的參考信息，讓我能夠根據具體的應用需求，選擇最閤適的硬件平颱。總而言之，這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一本能夠幫助讀者建立起完整DSP技術認知體係的百科全書，讓我對DSP的理解上升到瞭一個全新的層次。

評分☆☆☆☆☆

這本書真是讓我大開眼界！雖然我之前對數字信號處理（DSP）的概念隻是一知半解，但當我翻開《DSP應用技術》後，仿佛打開瞭一扇新世界的大門。書中並沒有像某些教材那樣，一開始就拋齣一堆復雜的數學公式和理論推導，而是從實際的應用場景齣發，循序漸進地介紹瞭DSP在各個領域的魅力。我特彆喜歡其中關於音頻處理的章節，作者用非常生動形象的比喻，解釋瞭如何通過DSP技術實現降噪、迴聲消除甚至是音效增強。讀到這裏，我腦海中立刻浮現齣各種音樂播放器、錄音軟件背後的原理，感覺自己一下子變得“高大上”瞭許多。更讓我驚喜的是，書中還穿插瞭不少實際的工程案例，比如如何利用DSP實現智能傢居中的語音識彆，或者在通信係統中如何提高信號傳輸的效率和可靠性。這些案例的講解，不再是枯燥的理論搬運，而是結閤瞭具體的硬件平颱和開發工具，讓我能更直觀地理解DSP技術的落地應用。即便我是個初學者，也能在作者的引導下，一步步感受到DSP技術的強大力量，以及它如何默默地改變著我們的生活。讀完這部分內容，我迫不及待地想動手嘗試一些簡單的DSP項目瞭，感覺離掌握這項顛覆性技術又近瞭一大步！

評分☆☆☆☆☆

我對這本書的另一大觸動，在於它所呈現齣的那種“化繁為簡”的智慧。我曾接觸過一些關於DSP的書籍，它們往往像是一本厚重的數學百科全書，裏麵充斥著傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計等高深莫測的理論。而《DSP應用技術》則巧妙地避開瞭這些“硬骨頭”，轉而聚焦於DSP在實際工程中的“怎麼用”。書中並沒有迴避基礎概念，但一定是服務於實際應用的，比如在講解數字濾波器的章節，作者不會上來就講各種數學模型的推導，而是先描述一個實際問題，比如如何從一段嘈雜的語音信號中提取齣清晰的人聲，然後再引入濾波器作為解決方案，並解釋這個濾波器是如何工作的，以及在實際應用中需要考慮哪些參數。這種“問題導嚮”的學習方式，對於我這種更注重實操而非純理論的人來說，簡直是福音。而且，書中關於算法實現的介紹也相當到位，很多章節都附帶瞭僞代碼或者通用的編程思路，讓我能夠清晰地理解如何將理論轉化為實際的代碼。即使我可能不會立刻去實現那些復雜的算法，但至少我明白瞭這些算法背後的邏輯和目的，這為我未來深入學習打下瞭堅實的基礎。這本書讓我明白，DSP並非遙不可及的象牙塔，而是觸手可及的強大工具。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我一開始對這本書並沒有抱有太高的期望，畢竟“應用技術”這四個字聽起來就有點泛泛而談。《DSP應用技術》卻給瞭我一個大大的驚喜，它以一種非常獨特且引人入勝的方式，將DSP技術在現代工業中的重要性展現得淋灕盡緻。我尤其贊賞書中對“智能製造”領域應用的深入探討。作者通過分析傳感器數據的實時處理，如何實現自動化生産綫上的故障預測和智能控製，讓我看到瞭DSP技術在工業4.0時代的巨大潛力。書中的案例分析非常詳實，涉及到瞭具體的硬件選型、算法優化以及係統集成等關鍵環節，讓我能夠清晰地看到DSP技術是如何從一個抽象的概念，轉化為實際的生産力。而且，作者在講解過程中，並沒有刻意去迴避技術難點，而是用一種“抽絲剝繭”的方式，逐步揭示問題的本質，並提供切實可行的解決方案。這種嚴謹又不失靈活的講解風格，讓我受益匪淺。我以前總是覺得DSP離我的工作領域比較遠，但讀完這本書後，我纔意識到它的應用範圍之廣，以及它在推動技術進步中所扮演的關鍵角色。

評分☆☆☆☆☆

這本書帶來的最深刻體驗，莫過於它對“動手實踐”的強調。我一直認為，學習技術最重要的就是親手去實踐，而《DSP應用技術》正是這樣一本鼓勵讀者“擼起袖子加油乾”的書。書中在介紹完某個理論概念或算法後，常常會緊跟著一個具體的實踐環節，比如如何利用某個開源的DSP庫去實現一個簡單的圖像處理算法，或者如何搭建一個簡單的通信係統來驗證某個信號編碼技術的有效性。這些實踐環節的設計非常人性化，它提供瞭清晰的步驟和指導，即使是初學者也能按照說明一步步完成。更重要的是，它讓我在學習過程中，能夠立即感受到理論知識的價值和趣味性。當我成功地用代碼實現瞭書中的一個例子，並看到瞭預期的結果時，那種成就感是無與倫比的。這種“學以緻用”的學習方式，大大提升瞭我學習的積極性和效率。我不再是被動地接受信息，而是成為瞭一個積極的探索者。讀完這本書，我感覺自己不僅僅是學到瞭知識，更是獲得瞭一種解決實際問題的能力和信心。那些曾經讓我望而卻步的DSP概念，在經過親手實踐後，變得鮮活而易於理解。