【正版全新】 FPGA数字信号处理与工程应用实践(含盘) 张春生,苏开友 中国铁道出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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张春生，苏开友 著

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• 苏开友
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出版社： 中国铁道出版社

ISBN：9787113161002

商品编码：28738162641

包装：平装

出版时间：2013-06-01

基本信息

书名：FPGA数字信号处理与工程应用实践(含盘)

定价：69.80元

作者：张春生,苏开友

出版社：中国铁道出版社

出版日期：2013-06-01

ISBN：9787113161002

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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　　《FPGA数字信号处理与工程应用实践》作者多年实践经验融入侃侃而谈的讲解中，为读者奉献FPGA的开发盛宴。

内容提要

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　　《FPGA数字信号处理与工程应用实践》全面、系统地介绍了宽带移动通信系统中先进的信道编码技术的软硬件实现，即Turbo码和LDPC码的FPGA实现。书中首先详细介绍了FPGA设计的基础知识，然后讲解信道编码技术中的码的构造、编译码算法和信道编码技术实现相关的软硬件知识，帮助读者建立巩固大型数字系统开发之道。为了帮助读者从了解到实践，书中每章都提供了大量针对性的实例，供读者实战练习。

目录

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篇　FPGA设计基础篇
　章　FPGA开发基础知识
　　1．1　可编程逻辑器件基础
　　　1．1．1　可编程逻辑器件概述
　　　1．1．2　FPGA的发展历史
　　　1．1．3　FPGA器件开发工具
　　1．2　FPGA器件的基础知识
　　　1．2．1　FPGA芯片的工作原理
　　　1．2．2　FPGA基本架构
　　1．3　FPGA基本开发流程及其工具
　　　1．3．1　功能定义和器件选型
　　　1．3．2　设计输入
　　　1．3．3　功能仿真
　　　1．3．4　综合优化
　　　1．3．5　综合后仿真
　　　1．3．6　实现与布局布线
　　　1．3．7　时序仿真
　　　1．3．8　芯片编程与调试
　　1．4　FPGA技术的优势及发展趋势
　　　1．4．1　FPGA技术的开发优势
　　　1．4．2　FPGA发展趋势
　　1．5　本章总结
　第2章　基于Verilog HDL的设计流程
　　2．1 　Verilog HDL的基本知识
　　　2．1．1　硬件描述语言Verilog HDL的历史
　　　2．1．2　Verilog HDL与其他硬件描述语言的比较
　　　2．1．3　Verilog HDL的主要功能
　　　2．1．4　Verilog HDL的设计流程简介
　　2．2　Verilog的基本语法
　　　2．2．1　模块结构、数据类型、变量和基本运算符号
　　　2．2．2　功能描述语句
　　　2．2．3　系统任务和预处理语句
　　2．3　Verilog的高阶语法
　　　2．3．1　设计模型的不同抽象级别
　　　2．3．2　简单组合逻辑模块
　　　2．2．3　简单时序逻辑模块
　　　2．3．4　状态机的原理、结构和设计
　　2．4　本章总结
　　　第3章　FPGA器件选择
　　3．1　如何选择合适的器件
　　　3．1．1　FPGA目标平台的选择和开发工具的支持
　　　3．1．2　器件的硬件资源
　　　3．1．3　电气接口标准
　　　3．1．4　器件的速度等级
　　　3．1．5　器件的温度等级
　　　3．1．6　器件的封装
　　　3．1．7　器件的价格
　　3．2　Xilinx芯片
　　　3．2．1　Spartan．2系列
　　　3．2．2　Spartan．2E系列
　　　3．2．3　Spartan．3系列
　　　3．2．4　Spartan．3E系列
　　　3．2．5　Spartan．3A系列
　　　3．2．6　Spartan．3A DSP系列
　　　3．2．7　Spartan．3AN系列
　　　3．2．8　Vitrex系列
　　3．3　Xilinx PROM芯片介绍
　　3．4　Altera芯片
　　　3．4．1　Cyclone系列
　　　3．4．2　Cyclone II系列
　　　3．4．3　Stratix系列
　　　3．4．4　Stratix GX系列
　　　3．4．5　Stratix II系列
　　　……
第二篇　数字系统的建模与仿真
第三篇　通信系统中的FPGA实现

作者介绍

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文摘

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序言

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现代通信系统中的信号处理：理论与实践 在当今信息爆炸的时代，数字信号处理（DSP）技术已成为支撑现代通信、雷达、医学成像、音频视频处理等众多尖端技术的核心驱动力。无论是手机中的语音通话，还是天空中飞行的卫星，亦或是体内悄然工作的医疗设备，背后都离不开对信号的精密采集、转换、分析与重构。本书旨在为读者提供一个全面而深入的信号处理理论框架，并结合实际工程应用，揭示DSP技术在现实世界中的强大力量。 第一部分：数字信号处理基础理论 信号处理的旅程始于对信号本身的理解。我们首先将探讨信号的本质，区分模拟信号与数字信号的差异，以及数字化的必要性和方法。连续时间信号的傅里叶级数与傅里叶变换是理解信号频谱特性的基石。通过傅里叶分析，我们可以将复杂的信号分解为不同频率的正弦和余弦分量的叠加，从而揭示信号的内在结构和频率组成。 离散时间信号及其傅里叶变换（DTFT）是数字信号处理的直接出发点。我们将详细介绍DTFT的定义、性质及其在分析离散信号频谱方面的作用。然而，DTFT的计算在理论上是无限的，无法直接应用于数字计算机。因此，离散傅里叶变换（DFT）应运而生，它是在有限时间、有限频率范围内对离散信号进行频谱分析的关键工具。快速傅里叶变换（FFT）算法的发明，极大地提高了DFT的计算效率，为实时数字信号处理奠定了基础。本书将深入讲解FFT的原理、不同算法的优劣，以及其在实际应用中的高效实现。 滤波器是信号处理中不可或缺的组成部分，它们用于选择性地保留或抑制信号的特定频率成分。我们将详细介绍数字滤波器的分类：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。IIR滤波器以其参数效率高而著称，但可能存在稳定性问题。FIR滤波器则具有良好的线性相位特性和稳定性，但通常需要更高的阶数。本书将系统讲解各种滤波器设计方法，包括时域设计法、频率域设计法（如窗函数法、频率采样法）以及最优设计法（如Parks-McClellan算法），并分析它们各自的适用场景和设计技巧。 第二部分：数字信号处理的进阶理论与专题 在掌握了基础的信号处理理论后，我们将进一步探索更高级的主题。自适应信号处理是现代通信系统中尤为重要的一项技术，它允许滤波器根据输入信号的统计特性自动调整自身参数，以达到最优的滤波效果。本书将详细介绍自适应滤波器的基本原理，如最小均方（LMS）算法、归一化LMS算法以及递归最小二乘（RLS）算法，并探讨它们在噪声消除、信号均衡、回声消除等方面的具体应用。 多速率信号处理是处理不同采样率信号的关键技术。在许多实际系统中，信号可能以不同的速率进行采集、传输或处理。多速率信号处理技术，如抽取（downsampling）和插值（upsampling），允许我们在不失真或最小失真的情况下改变信号的采样率，从而有效地节省系统资源和提高处理效率。我们将深入讲解多速率信号处理的理论基础、滤波器组（filter banks）的设计与应用。 谱估计是分析信号频率成分的重要手段。当信号的统计特性未知时，传统的基于DFT的谱估计方法可能会产生较大的误差。本书将介绍多种谱估计方法，包括经典谱估计（如周期图法、Welch法）和现代谱估计（如AR模型、MA模型、ARMA模型），并分析它们在不同应用场景下的优缺点。 第三部分：数字信号处理在工程中的实践应用 理论的深度最终需要通过实践来检验和升华。本部分将聚焦于数字信号处理在各个工程领域的典型应用。 通信系统中的信号处理： 调制与解调： 讲解数字调制技术，如ASK、FSK、PSK、QAM等，以及相应的解调方法。分析不同调制方式在信噪比、带宽效率等方面的权衡。 信道编码与解码： 介绍纠错码的基本原理，如海明码、卷积码、Turbo码、LDPC码等，以及它们在提高通信可靠性方面的作用。 均衡技术： 探讨信道失真（如多径效应、频率选择性衰落）对信号的影响，以及均衡器的设计与实现，如线性均衡器、决策反馈均衡器（DFE）等。 OFDM技术： 深入分析正交频分复用（OFDM）技术，其在抑制符号间干扰、提高频谱利用率方面的优势，并结合实际通信标准（如Wi-Fi、LTE）进行阐述。 雷达与声纳系统中的信号处理： 脉冲压缩： 讲解如何通过匹配滤波等技术，在保持高距离分辨率的同时，提高雷达的回波能量，以探测弱小目标。 多普勒处理： 分析多普勒效应在目标速度测量中的应用，以及如何利用FFT进行目标速度提取。 目标检测与跟踪： 介绍基于信号处理的目标检测算法（如CFAR检测器）以及目标跟踪的基本原理。 音频与图像处理中的信号处理： 音频信号处理： 讲解音频信号的采样、量化、编码（如MP3），以及音频降噪、语音增强、音频压缩等技术。 图像信号处理： 介绍图像的采样、量化、表示，以及图像去噪、边缘检测、图像增强、图像压缩（如JPEG）等基本算法。 多媒体信号处理： 探讨视频信号的特性，视频压缩标准（如MPEG）的基本原理，以及视频信号的传输与处理。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）信号处理： 讲解ECG信号的采集、去噪，以及QRS波群检测、心率计算等。 脑电图（EEG）信号处理： 介绍EEG信号的特点，以及脑电信号的滤波、特征提取等。 第四部分：工程实践与工具 理论与实践的结合离不开有效的工程工具。本书将强调在实际工程中，如何将理论知识转化为可执行的算法和系统。 DSP处理器架构与指令集： 简要介绍主流DSP处理器的架构特点，如哈佛结构、流水线技术、MAC指令等，以及它们如何支持高效的信号处理运算。 软件开发环境与仿真工具： 推荐常用的DSP开发工具链（如TI Code Composer Studio, Analog Devices CrossCore等）和仿真软件（如MATLAB/Simulink, Python SciPy/NumPy等），并指导读者如何利用这些工具进行算法设计、仿真验证和嵌入式系统开发。 硬件实现考虑： 简要讨论在实际硬件设计中需要考虑的因素，如采样率选择、量化精度、存储器带宽、功耗等，以及它们对信号处理性能的影响。 本书力求做到理论严谨，讲解深入浅出，并辅以丰富的实例和图示，帮助读者建立扎实的数字信号处理理论基础，并能将其灵活应用于各种工程实践中。通过本书的学习，读者将能够更好地理解现代通信、雷达、多媒体等领域的核心技术，并具备独立分析和解决相关工程问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

评价三 拿到这本书《正版全新》FPGA数字信号处理与工程应用实践，最让我感到安心的是“正版全新”的承诺，这保证了我获得的知识是权威且无损的。一直以来，我对FPGA在数字信号处理领域的应用充满了好奇，但市面上很多教材要么过于学术化，要么过于浅显，很难找到一个平衡点。这本书的书名就直接点明了其核心价值——将理论与实际工程紧密结合，这正是我所需要的。我特别期待书中能够深入剖析一些经典的数字信号处理算法，例如FFT、FIR滤波器、IIR滤波器等，并详细讲解它们如何在FPGA硬件平台上高效实现，包括算法的并行化、流水线设计以及资源优化策略。同时，“工程应用实践”意味着书中会有大量的案例分析，通过实际项目来巩固理论知识，这对于提升我的工程能力非常有帮助。中国铁道出版社的出版质量一直以来都备受认可，我相信这本书的排版、印刷以及内容的严谨性都会有很好的保证。附带的光盘更是锦上添花，可以直接下载例程代码，加速我的学习进程。

评分☆☆☆☆☆

评价二 入手了《正版全新》FPGA数字信号处理与工程应用实践这本书，最大的感受就是“干货满满”。我尤其看重“实践”这两个字，因为学FPGA最怕的就是纸上谈兵。这本书从书名和封面信息来看，就致力于解决这个问题，它不仅提供了理论知识，更强调了如何在工程中落地。翻阅了一下目录，发现涉及的工程应用方向非常广泛，涵盖了通信、雷达、图像处理等多个热门领域，这对于我这种想要拓展FPGA应用视野的人来说，简直是量身定做的。我特别想了解书中是如何讲解那些复杂的算法在FPGA上的实现细节，以及如何进行性能优化和资源分配。封面上“含盘”的标识更是让我欣喜，这意味着书中提供的代码和例程是完整且可运行的，可以直接拿来学习和修改，大大缩短了从理论到实践的过渡时间。张春生和苏开友老师的编写风格，我希望能够清晰易懂，并辅以丰富的图示和流程图，让初学者也能快速掌握。总而言之，这本书的出现，对于那些希望将FPGA数字信号处理技术真正应用于实际工程的读者来说，无疑是一份宝贵的资源。

评分☆☆☆☆☆

评价一 这本书真的让我眼前一亮！我一直在找一本能够将FPGA数字信号处理理论与实际工程应用结合得如此紧密的教材，终于让我找到了《正版全新》！封面上的信息非常清晰，而且“含盘”这一点对我来说至关重要，这意味着我可以立刻上手实践，而不是只能停留在理论层面。书名中的“工程应用实践”几个字，让我对这本书的学习价值充满了期待。我之前接触过一些FPGA的书籍，大多理论讲得很深，但实际操作的例子却少之又少，导致学完之后感觉像是空中楼阁，不知道如何应用到实际项目中。而这本书似乎能填补这个空白，通过具体的工程案例来讲解，我想这对于我这种希望学以致用的人来说，简直是福音。中国铁道出版社的名字也让我觉得这本书的内容会更加扎实可靠，毕竟出版社的信誉非常重要。我迫不及待地想打开它，看看张春生和苏开友两位老师是如何将复杂的FPGA数字信号处理变得如此贴近工程实际的。希望这本书能给我带来全新的视角和实操技巧，让我能够在FPGA的学习道路上更上一层楼。

评分☆☆☆☆☆

评价四 收到《正版全新》FPGA数字信号处理与工程应用实践这本书，我立刻被它的内容所吸引。封面上的“工程应用实践”几个字，让我觉得它不是一本枯燥的理论书籍，而是能够真正解决实际工程问题的宝典。我一直认为FPGA最大的魅力在于它能够实现高性能的硬件加速，尤其是在数字信号处理领域，其优势更是无可比拟。这本书如果能详细讲解如何将复杂的DSP算法转化为高效的FPGA逻辑，那将对我意义重大。我希望书中能够涵盖一些时下热门的DSP应用，比如无线通信中的基带信号处理、图像和视频信号的处理、以及传感器数据的高速采集与分析等。我尤其关注书中对于设计流程的讲解，从需求分析、算法选择、架构设计，到HDL编码、仿真验证、硬件实现，以及最后的性能调试，如果能有一个完整的流程指导，那将是极大的帮助。张春生和苏开友老师的专业知识加上中国铁道出版社的权威出版，让我对这本书的质量充满了信心。

评分☆☆☆☆☆

评价五 《正版全新》FPGA数字信号处理与工程应用实践这本书，绝对是FPGA学习者和工程师们的一大福音。我一直在寻找一本能够真正引领我走进FPGA数字信号处理工程世界的大门。这本书的标题非常具有吸引力，“工程应用实践”，这说明它不会像某些书籍那样只停留在理论层面，而是会带我们深入到实际的工程应用中去。我非常期待书中能够有非常贴近实际的工程案例，通过这些案例来阐述FPGA在数字信号处理中的具体应用，例如在通信系统中的调制解调、在雷达系统中的信号处理、在医疗设备中的信号采集与分析等等。我希望书中能够提供详细的设计思路、硬件实现方法以及性能优化技巧，并且最好能有源代码和开发板的配套信息，这样我们学习起来会更加高效。张春生和苏开友两位老师的作者身份，加上中国铁道出版社的信誉，都让我对这本书的内容质量和专业性有了很高的期待。这本书的出现，必将极大地推动FPGA数字信号处理在工程实践中的发展。