普通高校“十二五”規劃教材：DSP技術原理及應用教程（第3版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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賈誌成，王寶珠 著，劉艷萍，李誌軍 編

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 信號處理
• 嵌入式係統
• 通信工程
• 電子工程
• 教材
• 高等教育
• 第三版
• 應用教程

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512408708

版次：3

商品編碼：11084938

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2012-08-01

用紙：膠版紙

頁數：331

字數：550000

正文語種：中文

內容簡介

《普通高校“十二五”規劃教材：DSP技術原理及應用教程（第3版）》介紹瞭數字信號處理器技術的發展、特點和種類，介紹TMS320係列DSP中的C2000、c5000、C6000及C5000+RISC係列的主要性能指標和硬件結構組成。其中圍繞TMS320C54x DSP芯片，詳細介紹瞭數字信號處理器的基本概念、內部結構、工作原理、指令係統、係統開發、各種硬件接口電路設計和常用數據／信號處理算法的實現方法，並給齣瞭應用實例。
《普通高校“十二五”規劃教材：DSP技術原理及應用教程（第3版）》的突齣特點是內容全麵，詳略得當，實用性強，適用於高等院校電類專業本科生和研究生教材，也可供相關DSP技術開發人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 緒論
1.1 數字信號處理
1.2 數字信號處理器
1.2.1 DSP芯片的特點
1.2.2 DSP芯片的分類及選擇
1.3 定點DSP的數據格式
1.4 DSP芯片的發展及應用
1.4.1 DSP芯片的發展
1.4.2 DSP芯片的應用
1.5 TMS320係列DSP發展概述
1.5.1 TMS320C2000係列簡介
1.5.2 TMS320C5000係列簡介
1.5.3 TMS320C6000係列簡介
1.5.4 TMS320C5000DSP+RISC
1.5.5 TI公司的其他DSP芯片簡介
習題

第2章 TMS320C54x的結構原理
2.1 TMS320C54x的內部結構及主要特性
2.1.1 TMS320C54x的內部結構
2.1.2 TMS320C54x的主要特性
2.2 總綫結構
2.3 存儲係統
2.3.1 存儲器空間
2.3.2 程序存儲器
2.3.3 數據存儲器
2.3.4 110空間
2.4 中央處理單元（CPU）
2.4.1 CPU狀態和控製寄存器
2.4.2 算術邏輯單元（ALU）
2.4.3 纍加器A和B
2.4.4 桶形移位器
2.4.5 乘法器／加法器單元
2.4.6 比較、選擇和存儲單元
2.4.7 指數編碼器
2.4.8 地址發生器
2.5 片內外設
2.5.1 通用I/O口
2.5.2 定時器
2.5.3 時鍾發生器
2.5.4 軟件可編程等待狀態發生器
2.5.5 存儲器組切換邏輯
2.5.6 HPI接口
2.5.7 串行接口
2.5.8 JTAG接口
2.6 中斷係統
2.6.1 中斷係統概述
2.6.2 中斷標誌寄存器（IFR）及中斷屏蔽寄存器（IMR）
2.6.3 接收應答中斷請求及中斷處理
2.6.4 重新映射中斷嚮量地址
2.7 流水綫結構
習題

第3章 TMS320C54x硬件係統設計
3.1 TMS320C54x硬件係統組成部分
3.2 TMS320C54x的時鍾及復位電路設計
3.2.1 時鍾電路設計
3.2.2 復位電路設計
3.3 供電係統設計
3.4 外部存儲器和I/O擴展設計
3.4.1 外擴數據存儲器電路設計
3.4.2 外擴程序存儲器電路設計
3.4.3 110（輸入／輸齣接口）擴展電路設計
3.5 A/D和D/A接口設計
3.6 3.3 V和5V混閤邏輯設計
3.7 JTAG在綫仿真調試接口電路設計
習題

第4章 TMS320C54x指令係統
4.1 指令係統概述
4.2 匯編源程序格式
4.2.1 匯編源程序語句格式
4.2.2 匯編語言常量
4.2.3 字符串
……
第5章 TMS320C54x的軟件開發與設計
第6章 匯編語言程序設計
第7章 TMS320C54x的開發應用
第8章 DSP集成開發環境CCS及其使用
第9章 DSP技術原理及開發基礎實驗
附錄A TMS320C54x指令錶
附錄B TMS320係列産品命名
附錄C 條件指令所用到的條件和相應的操作數符號錶
參考文獻

前言/序言

數字信號處理：變革的基石與未來的脈動 數字信號處理（Digital Signal Processing, DSP）技術，已然滲透進我們生活的方方麵麵，從智能手機的語音識彆到高清電視的圖像壓縮，從醫療影像的分析診斷到汽車的自動駕駛，其身影無處不在。它不僅僅是一種技術，更是現代信息社會蓬勃發展的基石，驅動著無數創新應用的誕生與演進。理解DSP的原理，掌握其應用方法，對於投身於電子信息、通信工程、計算機科學等相關領域的研究者和工程師而言，已成為一項基本且至關重要的技能。 這本教程，旨在為讀者構建一個全麵而深入的DSP知識體係。我們將從數字信號處理最核心的概念齣發，逐步揭示其背後蘊含的數學原理與算法精髓，並在此基礎上，詳細闡述DSP技術在各個實際領域的廣泛應用。我們力求以嚴謹的學術態度，清晰的邏輯脈絡，以及生動易懂的語言，引導讀者穿越紛繁復雜的信號世界，洞察其本質，掌握其規律，並最終能夠靈活運用DSP技術解決實際問題。 第一章：信號與係統的數字化之旅——DSP的基石 本章將帶領讀者進入DSP的世界，首先建立起對“信號”和“係統”的基本認知。我們將區分模擬信號與數字信號的特性，理解為何數字化處理在現代技術中扮演著如此重要的角色。模擬信號的連續性、無限性與數字信號的離散性、有限性之間的轉化過程，即采樣與量化，將是本章的重點。我們將深入探討采樣定理（Nyquist-Shannon Sampling Theorem），理解其對數字信號處理的決定性意義，以及欠采樣和過采樣可能帶來的影響。量化過程中引入的量化誤差，以及如何通過增加量化比特數來減小誤差，也將得到詳細的剖析。 接著，我們將引入“係統”的概念，並著重介紹“綫性時不變（LTI）係統”這一DSP領域的核心模型。LTI係統的兩個關鍵性質——疊加性和時不變性——將是理解係統響應的基礎。我們將通過捲積（Convolution）運算來描述LTI係統對輸入信號的響應，理解衝激響應（Impulse Response）在錶徵LTI係統中的關鍵作用。離散時間捲積的計算方法，以及其在係統分析中的重要性，也將得到詳盡的闡述。此外，本章還將初步介紹LTI係統的時域和頻域錶示方法，為後續章節的學習打下堅實的基礎。 第二章：變換的魔力——時域到頻域的飛躍 傅裏葉變換（Fourier Transform）是信號處理領域最強大、最核心的工具之一，它允許我們將信號從其復雜的時間變化分解為不同頻率分量的疊加。本章將深入探討傅裏葉變換的數學原理，包括連續時間傅裏葉變換（CTFT）和離散時間傅裏葉變換（DTFT）。我們將理解傅裏葉變換的物理意義，即信號的頻譜特性，以及它如何揭示信號中蘊含的頻率信息。 隨後，我們將重點關注離散傅裏葉變換（DFT）。DFT是傅裏葉變換在數字信號處理中最直接的應用形式，它將無限長的離散時間信號在有限的時間內進行傅裏葉分析。我們將詳細介紹DFT的計算方法，並探討其計算量較大的局限性。基於DFT，我們將引齣快速傅裏葉變換（FFT）算法。FFT以其指數級的計算效率，極大地推動瞭DSP技術的普及和應用。我們將分析FFT的原理，介紹幾種常見的FFT算法（如Cooley-Tukey算法），並理解其在降低計算復雜度方麵的巨大優勢。 除瞭傅裏葉變換，本章還將介紹Z變換（Z-Transform）。Z變換是分析離散時間LTI係統頻率特性的另一種強大工具，它能夠統一處理因果和非因果係統，並提供一種係統穩定性分析的直觀方法。我們將討論Z變換的定義、收斂域（ROC），以及它與DTFT之間的聯係。通過Z變換，我們可以將差分方程錶示的係統轉化為代數方程，從而更方便地分析係統的頻率響應和穩定性。 第三章：濾波器的奧秘——塑造信號的頻率世界 濾波器是DSP技術中最常見的應用之一，其核心功能是選擇性地允許某些頻率的信號通過，同時衰減或阻止其他頻率的信號。本章將係統地介紹數字濾波器的設計與實現。我們將區分兩大類數字濾波器：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。 對於IIR濾波器，我們將討論其基於模擬濾波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器）的設計方法，以及如何通過雙綫性變換（Bilinear Transform）等方法將其映射到數字域。我們將深入分析IIR濾波器的傳遞函數，理解其極零點配置對頻率響應的影響，並探討其在相同阻帶衰減下所需階數較少，計算量較小的優點，同時也需要注意其潛在的穩定性問題和非綫性相位特性。 對於FIR濾波器，我們將介紹其“無零點”的特性，以及其固有的穩定性。我們將重點闡述幾種主要的FIR濾波器設計方法，包括窗函數法（如矩形窗、漢明窗、海寜窗、布萊剋曼窗等）和頻率采樣法。我們將分析不同窗函數的特性，以及它們在過渡帶寬度和阻帶衰減之間的權衡。此外，還將介紹更高級的Parks-McClellan算法（也稱為最優逼近算法），能夠設計齣具有最優幅頻特性的FIR濾波器。 本章還將討論濾波器的時域和頻域性能指標，如通帶、阻帶、過渡帶、衰減度等，並提供實際設計和仿真實例，幫助讀者理解各種濾波器類型的優缺點以及在不同應用場景下的選擇依據。 第四章：隨機信號的洞察——理解不確定性中的規律 現實世界中的許多信號並非完全可預測，而是具有隨機性。例如，通信信道中的噪聲、傳感器采集的測量誤差等。本章將深入探討隨機信號的處理。我們將引入概率論和數理統計的基本概念，如概率密度函數（PDF）、纍積分布函數（CDF）、均值、方差等，用於描述隨機信號的統計特性。 我們將重點關注平穩隨機過程（Stationary Random Process），特彆是寬平穩（Wide-Sense Stationarity, WSS）隨機過程。我們將介紹自相關函數（Autocorrelation Function, ACF）和互相關函數（Cross-correlation Function, CCF），理解它們如何錶徵隨機信號的統計依賴性。同時，我們將學習功率譜密度（Power Spectral Density, PSD），它能夠揭示隨機信號在不同頻率上的能量分布，為隨機信號的濾波和分析提供重要依據。 本章還將介紹幾種經典的隨機信號模型，如白噪聲（White Noise）和帶限白噪聲。我們將探討如何利用綫性係統來生成或模擬特定統計特性的隨機信號。隨機信號的均方誤差（Mean Squared Error, MSE）最小估計，將是本章的一個重要主題，並為後續章節的自適應濾波等高級應用奠定理論基礎。 第五章：自適應信號處理——動態調整的智能 當信號的統計特性隨時間變化時，傳統的固定參數濾波器將難以應對。自適應信號處理技術應運而生，它能夠根據輸入信號的統計特性動態地調整濾波器參數，以實現最優的性能。本章將聚焦於自適應濾波器的原理與應用。 我們將詳細介紹最常用的自適應濾波算法——最小均方（Least Mean Squares, LMS）算法。我們將推導LMS算法的更新方程，並分析其收斂性能。LMS算法以其簡單、高效而聞名，廣泛應用於噪聲抵消、迴聲消除、信道均衡等領域。 除瞭LMS算法，我們還將介紹其變種，如歸一化LMS（NLMS）算法，以及更復雜的遞歸最小二乘（Recursive Least Squares, RLS）算法。RLS算法在收斂速度上通常優於LMS算法，但其計算復雜度也相對較高。 本章還將展示自適應濾波器的實際應用案例，例如，在通信係統中，利用自適應均衡器消除符號間乾擾（ISI）；在語音處理中，利用自適應噪聲抵消器（ANC）去除環境噪聲；在生物醫學信號處理中，用於去除肌電乾擾等。通過這些實例，讀者將深刻理解自適應信號處理在應對動態變化環境中的強大能力。 第六章：多速率信號處理——效率與精度的雙重奏 在許多現代通信和數據采集係統中，信號以不同的速率進行采樣、處理和傳輸。多速率信號處理技術專門研究如何在不同采樣率之間進行信號的轉換，以實現更高的效率和更好的性能。本章將深入探討多速率信號處理的核心概念。 我們將首先介紹信號的抽取（Decimation）和內插（Interpolation）操作。抽取是降低信號采樣率的過程，而內插是提高信號采樣率的過程。我們將分析抽取和內插對信號頻譜的影響，以及如何通過濾波來避免混疊和産生錯誤的頻率成分。 隨後，我們將介紹多速率濾波器組（Multirate Filter Banks）。濾波器組能夠將信號分解為多個子帶信號，並在不同子帶上進行獨立的處理，然後再將處理後的信號重構。我們將討論常見的濾波器組結構，如QMF（Quadrature Mirror Filter）濾波器組和DTC（Direct Transfer Coefficients）濾波器組。 本章還將探討多速率信號處理在音頻和圖像壓縮（如JPEG2000）、軟件定義無綫電（SDR）、數據采集係統等領域的應用。理解多速率信號處理，對於設計高效、靈活的信號處理係統至關重要。 第七章：現代DSP應用實例——技術的力量在實踐中綻放 在前麵的章節中，我們已經對DSP的核心原理進行瞭係統性的闡述。本章將通過一係列典型的現代DSP應用案例，將理論知識與實際工程緊密結閤。我們將深入剖析這些應用背後的DSP技術細節，展示DSP如何解決現實世界中的挑戰。 通信係統中的DSP： 我們將探討數字通信係統中DSP的廣泛應用，包括調製解調、信道編碼與解碼、均衡、乾擾抑製等。例如，在蜂窩通信係統中，DSP如何實現高速數據傳輸和高效頻譜利用。 音頻信號處理： 從MP3壓縮到語音識彆，從音頻效果器到高保真音頻係統，DSP在音頻領域扮演著關鍵角色。我們將分析音頻信號的量化、編碼、濾波、混響等過程。 圖像與視頻處理： 數字圖像的采集、壓縮、增強、識彆，以及視頻的編碼、傳輸、實時處理，都離不開DSP技術。我們將探討圖像濾波、邊緣檢測、運動估計、特徵提取等算法。 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）、肌電圖（EMG）等生理信號的分析，以及醫學影像（如CT、MRI）的重建和處理，都依賴於DSP技術。我們將瞭解如何利用DSP去除噪聲、提取特徵、輔助診斷。 嵌入式DSP係統： 介紹專門為DSP優化的微處理器（DSPs）及其開發工具鏈。我們將瞭解嵌入式DSP係統如何實現高性能、低功耗的實時信號處理，以及在消費電子、汽車電子、工業控製等領域的應用。 通過這些具體的應用實例，讀者將能夠更直觀地感受到DSP技術的強大生命力，並激發他們將所學知識應用於解決更廣泛的工程問題。 結論：展望DSP的未來 數字信號處理技術仍在不斷發展，新的算法、新的硬件不斷湧現。深度學習與DSP的融閤，正在為信號處理帶來革命性的變革，例如在圖像識彆、語音閤成等領域取得瞭前所未有的成就。隨著物聯網（IoT）、5G通信、人工智能（AI）等技術的飛速發展，DSP將在未來發揮更加核心的作用。 本書的編寫，旨在為有誌於投身於DSP領域的研究者和工程師提供一個堅實的起點，幫助他們建立起紮實的理論基礎和初步的應用能力。我們希望通過本教程的學習，讀者能夠掌握DSP的核心技術，理解其發展脈絡，並能獨立地進行相關的研究與開發工作，共同推動數字信號處理技術的進步，為構建更美好的數字未來貢獻力量。

評分☆☆☆☆☆

作為一名已經接觸過一些DSP基礎知識的學生，我更加關注的是這本書在理論深度和應用廣度上的提升。前兩個版本我也有所耳聞，而“第3版”的齣現，通常意味著對內容進行瞭更新和完善，尤其是在當今技術日新月異的背景下。我希望能看到書中對於最新的DSP算法和處理器的介紹，以及它們在實際中的最新應用案例。比如，在信號處理方麵，是否涉及瞭更加先進的濾波技術、變換算法，或者在通信、圖像處理、音頻等領域是否有更前沿的解決方案。同時，我也很想瞭解這本書在代碼實現和軟件工具方麵的指導。純理論的講解固然重要，但對於工程實踐而言，能夠動手實現、調試齣實際效果，纔是檢驗學習成果的關鍵。我期待書中能夠提供清晰的代碼示例，並且對常用的DSP開發環境和仿真工具進行詳細的介紹，這樣我纔能更好地將所學知識轉化為實際技能，應對未來工作中可能遇到的挑戰。

評分☆☆☆☆☆

在我接觸到這本書之前，我對DSP這個領域一直抱有一種既好奇又略帶畏懼的心態。它似乎是電子工程領域中一個既重要又難以捉摸的學科，各種術語和概念聽起來就讓人望而卻步。然而，當我拿到這本《DSP技術原理及應用教程（第3版）》時，我感覺到瞭一種前所未有的輕鬆感。書本的整體風格非常務實，沒有過多花哨的裝飾，直接切入主題，每一章節的標題都清晰明瞭，直指核心知識點。我尤其欣賞它在講解一些基礎概念時，會不厭其煩地進行類比和圖示，這對於我這種需要具象化理解的人來說，簡直是福音。例如，在解釋采樣定理時，書中通過生動的比喻，將看似抽象的數學公式轉化為易於理解的物理過程，讓我茅塞頓開。而且，我注意到它在很多地方都留有思考題和實踐環節的提示，這鼓勵我去主動思考，而不是被動接受信息。我期待這本書能夠讓我真正理解DSP的“為什麼”和“怎麼做”，而不是僅僅停留在死記硬背的層麵，為我日後的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，我選擇這本書純粹是因為它在我學校的課程設置中是必選教材。起初，我並沒有抱有太大的期望，認為這可能又是一本枯燥乏味的教科書。然而，當我開始閱讀之後，我發現我的看法被徹底顛覆瞭。這本書的寫作風格比我想象中要生動不少，雖然它依舊是一本學術著作，但作者似乎努力地在用一種更容易被理解的方式來闡述復雜的概念。例如，在解釋傅裏葉變換時，書中用到瞭很多圖例和類比，幫助我這個對數學公式感到頭疼的人，也能大緻理解其背後的物理意義。而且，這本書的案例選擇也相當有意思，我發現它並沒有拘泥於一些陳舊的例子，而是涵蓋瞭一些相對現代的應用場景，這讓我覺得這門學科依然充滿活力，並且與我們的生活息息相關。雖然我還沒有深入到這本書的全部內容，但我已經被它初步的講解方式所吸引，並且對後續的內容産生瞭濃厚的興趣，希望能從中真正學到一些有用的知識，而不是僅僅為瞭應付考試。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計給我留下瞭深刻的第一印象。硬殼封麵，沉甸甸的，散發著一種嚴謹專業的學術氣息。字體清晰，排版大方，即便放在書架上，也能一眼認齣它的身份——一本厚重的、值得深入研讀的教材。翻開扉頁，紙張的質感也很不錯，略帶磨砂感，不像那種過於光滑的紙張容易反光，閱讀起來更加舒適，不容易疲勞。封麵上的“普通高校‘十二五’規劃教材”和“第3版”的字樣，則傳遞齣一種權威性和更新迭代的保障，讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我更關注的是它在理論講解上的深度和廣度，以及能否真正做到“原理及應用”的有機結閤。畢竟，對於我這樣的初學者而言，晦澀的理論和脫離實際的應用，都可能成為學習路上的絆腳石。我希望這本書能夠以一種循序漸進的方式，將DSP的核心概念一一剖析，同時又能提供足夠多的貼近實際工程的例子，讓我能夠融會貫通，學以緻用。我對於它在章節編排上的邏輯性也頗為好奇，是否能夠按照一定的脈絡，從基礎到進階，一步步引導讀者掌握DSP技術的精髓。

評分☆☆☆☆☆

我是一名希望通過自學來掌握DSP技術的在職工程師。市麵上關於DSP的書籍不少，但很多都過於理論化，或者 terlalu 淺顯，難以滿足我深入學習的需求。我挑選這本書，很大程度上是看中瞭它“普通高校‘十二五’規劃教材”的定位，這通常意味著內容的嚴謹性和係統的性。從我初步翻閱的感受來看，這本書的結構安排是相當有條理的。章節之間的邏輯過渡自然，從最基本的數字信號處理概念，逐步深入到各種變換、濾波器設計、以及具體的DSP處理器架構。我尤其喜歡它在介紹不同算法時，會詳細分析其原理、優缺點以及適用場景，這對於我評估和選擇閤適的算法解決實際問題非常有幫助。另外，我對書中關於“應用”的部分非常期待，希望它能包含一些真實世界的案例分析，比如在音頻壓縮、雷達信號處理、或者醫療設備中的應用，這樣我纔能更好地將書本知識與我的工作聯係起來，找到DSP技術在我的領域內的價值和潛力。