DSP技术实验指导书 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：29498938997

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

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：260000

页码：207

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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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）核心原理与实践应用 内容概要： 本书系统阐述了数字信号处理（DSP）的基本理论、核心算法和关键技术，并通过丰富的实验项目，带领读者深入理解DSP在实际工程中的应用。全书内容涵盖了从基础概念到高级应用的多个层面，旨在为读者打下坚实的DSP理论基础，并培养解决实际问题的动手能力。 第一部分：DSP基础理论 本部分聚焦于DSP的基石，为理解后续内容奠定必要的基础。 信号与系统基础： 信号的分类与表示： 深入介绍模拟信号与数字信号的区别，以及连续时间信号和离散时间信号的表示方法。讨论了周期信号、非周期信号、能量信号、功率信号等概念，并讲解了冲激信号、阶跃信号等基本信号的特性。 系统模型与特性： 详细讲解了线性时不变（LTI）系统的基本概念，包括系统方程、系统响应等。深入探讨了系统的因果性、稳定性、时域和频域分析方法，为理解信号通过系统后的变化提供理论支撑。 采样理论： 重点阐述了奈奎斯特-香农采样定理，解释了如何将连续时间信号转换为离散时间信号，以及采样频率选择的重要性。讨论了欠采样、过采样以及采样过程中可能出现的混叠现象及其解决方法，如抗混叠滤波器。 量化与编码： 介绍数字信号处理中不可避免的量化过程，包括均匀量化和非均匀量化，并分析量化误差的来源与影响。讨论了不同编码方式对信号精度的影响。 傅里叶分析： 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 讲解了DTFT的定义、性质以及其在分析离散时间信号频谱方面的作用。讨论了DTFT与傅里叶级数（FS）、傅里叶变换（FT）之间的联系。 离散傅里叶变换（DFT）： 深入阐述了DFT的定义、计算方法（如快速傅里叶变换，FFT）及其在计算机中实现傅里叶分析的不可替代性。详细分析了DFT的周期性、线性性质、卷积性质、循环移位性质等，这些性质对于理解和应用DFT至关重要。 快速傅里叶变换（FFT）： 详细讲解了FFT算法的原理，如蝶形运算、按时间抽选和按频率抽选算法。通过实例演示了FFT如何极大地提高DFT的计算效率，使其在实际应用中成为可能。 傅里叶分析在DSP中的应用： 探讨了傅里叶分析在频谱分析、滤波设计、系统识别等方面的广泛应用，展示了其在理解信号特性和设计处理算法中的核心地位。 Z变换： Z变换的定义与性质： 引入Z变换作为离散时间系统分析的有力工具，详细讲解了单边Z变换和双边Z变换的定义。深入分析了Z变换的收敛域（ROC）概念，以及其与系统稳定性的关系。重点讨论了Z变换的线性性、时移性、乘法性、卷积性质等。 逆Z变换： 讲解了求解逆Z变换的多种方法，包括部分分式展开法、留数定理法和幂级数展开法，使读者能够从Z域表达式恢复到时域信号。 Z变换在系统分析中的应用： 阐述了如何利用Z变换来分析离散时间系统的动态特性，包括系统函数、零极点分析、稳定性判据（如单位圆判据）等。展示了Z变换在系统分析和滤波器设计中的强大能力。 第二部分：DSP核心算法与实现 本部分将理论知识转化为具体的算法，并探讨其实现方法。 数字滤波器的设计与实现： IIR（无限冲激响应）滤波器： 设计方法： 详细介绍巴特沃斯、切比雪夫（I型和II型）、椭圆滤波器等经典IIR滤波器的设计方法，包括模拟滤波器原型设计以及从模拟到数字域的转换（如脉冲响应不变法、双线性变换法）。 系统函数与差分方程： 讲解IIR滤波器的系统函数表示，以及如何根据系统函数推导出实现滤波器的差分方程。 实现结构： 介绍IIR滤波器的直接型I、直接型II、级联型、并联型等多种实现结构，并分析其在计算复杂度、量化效应等方面的优劣。 应用： 探讨IIR滤波器在音频处理、通信系统等领域的应用。 FIR（有限冲激响应）滤波器： 设计方法： 重点讲解窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗）和频率采样法等FIR滤波器设计方法。介绍Remez算法（Parks-McClellan算法）用于设计最优幅度的FIR滤波器。 系统函数与卷积： 阐述FIR滤波器的系统函数表示，并强调其输出是输入信号与滤波器冲激响应的卷积。 实现结构： 介绍FIR滤波器的直接型、转置型、频域实现等结构，并分析其在实现复杂度和并行性方面的特点。 线性相位FIR滤波器： 详细介绍线性相位FIR滤波器的性质、设计方法（如对称性和反对称性），以及其在音频、图像处理等对相位失真敏感的应用中的重要性。 应用： 探讨FIR滤波器在通信、控制、医疗设备等领域的广泛应用。 多速率信号处理： 抽取与插值： 详细讲解信号的抽取（降采样）和插值（升采样）操作，以及它们在改变信号采样率时的作用。 抽取与插值的数学原理： 深入分析抽取和插值过程中对频谱的影响，以及如何通过滤波器来避免混叠和消除镜像。 多速率滤波器组： 介绍多速率滤波器组（如二通道和M通道滤波器组）的设计与应用，例如在子带编码、信号压缩等领域。 应用： 探讨多速率信号处理在通信系统（如调制解调）、音频编码、图像处理等领域的应用。 自适应信号处理： 自适应滤波器的基本原理： 引入自适应滤波器的概念，即滤波器参数能够根据输入信号的变化而自动调整，以达到最佳滤波效果。 最小均方（LMS）算法： 详细讲解LMS算法的原理、迭代公式，分析其收敛速度和稳定性。 递归最小二乘（RLS）算法： 介绍RLS算法，与LMS算法进行比较，分析其收敛速度更快的优势以及计算复杂度更高的劣势。 自适应滤波器的应用： 重点介绍自适应滤波器在噪声消除（如回声消除、语音增强）、信道均衡、系统辨识等方面的应用。 第三部分：DSP在实际工程中的应用 本部分将理论与算法的应用推向实践，展示DSP技术的广泛影响力。 语音信号处理： 语音信号的特性： 分析语音信号的声学特性、生理学特性，以及时域和频域的典型表现。 语音编码： 介绍不同类型的语音编码器，如脉冲编码调制（PCM）、线性预测编码（LPC）、变分编码（CELP）等，以及它们在语音压缩和通信中的作用。 语音识别与合成： 简述语音识别和语音合成的基本原理，以及DSP在其中的关键作用。 应用实例： 语音降噪、语音识别系统、语音助手等。 图像与视频信号处理： 图像信号的特性： 讨论图像信号的二维特性、空间频率域分析。 图像增强与复原： 介绍用于提升图像质量的算法，如对比度增强、锐化、去模糊等。 图像压缩： 讲解JPEG、MPEG等图像和视频压缩标准背后的DSP技术，如离散余弦变换（DCT）。 应用实例： 图像滤波、边缘检测、特征提取、人脸识别等。 通信系统中的DSP应用： 调制与解调： 讲解数字通信中常用的调制解调技术，如ASK、FSK、PSK、QAM等，以及DSP在其中的实现。 信道编码与解码： 介绍纠错编码技术，如卷积码、BCH码、LDPC码，以及DSP在解码过程中的作用。 均衡技术： 讨论在存在信道失真时，如何利用DSP技术进行信道均衡，以恢复原始信号。 软件无线电（SDR）： 介绍SDR的概念，即通过软件实现大部分通信功能，DSP是SDR的核心支撑技术。 应用实例： 移动通信、无线网络、卫星通信等。 其他DSP应用领域： 生物医学信号处理： 如心电图（ECG）、脑电图（EEG）信号的分析与处理。 仪器仪表与测量： 数字示波器、频谱分析仪等高端仪器中的DSP应用。 控制系统： 数字PID控制器、状态空间控制等DSP实现。 音频处理： 音效处理、音乐合成、噪声消除等。 实验指导（非具体实验内容，仅阐述实验部分的目的与方法）： 本书的实验部分旨在将理论知识和算法原理转化为可操作的实践项目。通过这些实验，读者将有机会： 熟悉DSP开发环境： 掌握使用相关的开发工具和平台，如MATLAB/Simulink、C/C++语言在嵌入式DSP处理器上的编程。 实现核心DSP算法： 动手实现傅里叶变换、数字滤波器、自适应滤波器等关键算法，并观察其运行结果。 分析信号与系统特性： 通过实验测量和分析，直观地理解信号和系统的时域、频域特性。 设计与验证数字滤波器： 学习根据实际需求设计不同类型的数字滤波器（IIR和FIR），并在实际信号上进行测试，评估其性能。 解决实际问题： 运用DSP技术解决一些典型的工程问题，如噪声消除、信号分离等，培养解决实际工程问题的能力。 理解量化与计算误差的影响： 在实验中体会浮点运算与定点运算的区别，以及量化对信号处理结果的影响。 通过以上理论、算法和实践的有机结合，本书将系统地引导读者掌握数字信号处理（DSP）的核心技术，并为其在各个工程领域的深入应用打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

这本《DSP技术实验指导书》真是为我这样刚接触数字信号处理的学生量身定做的。一开始，我对着那些复杂的公式和理论感到头疼，但翻开这本书，一股亲切感油然而生。它没有一开始就丢给我一堆晦涩的概念，而是循序渐进，从最基础的采样、量化讲起，到FFT、滤波器设计这些核心内容，每一步都讲解得非常透彻。最让我惊喜的是，书中提供的实验项目都非常贴近实际应用，比如语音信号处理、图像滤波等，这些都是我平时接触到的，让我觉得DSP离我并不遥远，学习起来也更有动力。每一个实验都有详细的步骤指导，代码示例清晰易懂，即使我对编程不太熟悉，也能跟着操作。更重要的是，书中不仅教我怎么做，还深入浅出地解释了每个实验背后的原理，让我明白“为什么这么做”，而不是死记硬背。实验的结论分析也给得非常到位，让我能够更好地理解实验结果，发现问题并思考解决方案。总而言之，这本书就像一位耐心细致的老师，引领我一步步踏入DSP的奇妙世界，让我从一个门外汉逐渐变成了一个能够动手实践的初学者。

评分☆☆☆☆☆

《DSP技术实验指导书》的魅力在于它能够唤醒你内心深处的探究欲。我一直对声音和图像的处理很感兴趣，总觉得背后一定有神奇的技术在支撑。拿到这本书，我感觉找到了那把打开神秘大门的钥匙。书中对各种信号的处理方式，比如怎么把嘈杂的音频变得清晰，怎么让模糊的图片变得锐利，都给出了非常清晰的解释和对应的实验。让我印象深刻的是，它并没有直接给你一个“黑盒子”，而是让你一点点地去搭建这个“盒子”，去理解里面的每一个齿轮和杠杆是如何工作的。比如，讲到滤波器设计时，它会从最简单的理想滤波器讲起，然后逐步引入实际应用中的各种限制和挑战，并教你如何克服。每个实验的步骤都清晰得如同导航地图，即使我之前从未接触过相关的软件和工具，也能跟着指引一步步完成。最重要的是，它鼓励你去思考，去尝试，而不是仅仅照搬。实验的最后，它会引导你分析结果，让你思考为什么会这样，有没有更好的方法。这种鼓励探索的精神，让我觉得学习DSP不再是一件枯燥的任务，而是一场充满乐趣的冒险。

评分☆☆☆☆☆

作为一本实验指导书，《DSP技术实验指导书》在理论与实践的结合上做得非常出色。它不是一本纯粹的理论教材，也不是一本简单的操作手册，而是一座连接理论知识与工程应用的桥梁。我之前学习DSP理论的时候，常常会遇到“知其然不知其所以然”的困境，理论知识总是显得有些空泛。这本书通过设计一系列具有代表性的实验，让我能够将抽象的理论知识转化为具体的实践操作，从而深刻地理解DSP的核心概念和技术。例如，在讲解FFT时，书中提供了多个实验，分别演示了不同信号在时域和频域的表现，以及FFT在信号分析中的重要作用。实验过程中，作者不仅提供了详细的实验步骤和必要的代码片段，还对每一个步骤的操作目的和理论依据进行了清晰的阐述。更令人称赞的是，书中对实验结果的分析和讨论部分，能够引导读者深入思考，发现问题，并尝试提出解决方案，这对于培养学生的创新思维和解决实际问题的能力具有重要的意义。这本书让我感受到，DSP技术并非遥不可及，而是能够应用于我们生活中的方方面面。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在我拿到这本《DSP技术实验指导书》之前，我对DSP的认知几乎为零，甚至觉得这东西离我的专业学科八竿子打不着。抱着姑且一试的心态翻开，结果完全出乎意料。这本书的编排方式非常 inteligencia。它没有直接讲授晦涩的理论，而是从一些非常实际的例子入手，比如我们每天听到的音乐，看到的图片，这些背后都可能隐藏着DSP的影子。然后，它会巧妙地引出相关的DSP概念和技术，让你在不知不觉中就被吸引进去。作者的语言风格非常接地气，避免了使用过于学术化的术语，即使是一些比较复杂的概念，也能用通俗易懂的比喻来解释，让我这个初学者也能轻松理解。书中的实验环节设计得更是别出心裁，很多实验都围绕着生活中的常见现象展开，比如去噪、压缩，让我觉得DSP并非高高在上，而是能解决实际问题的有力工具。实验过程中，作者会给出非常细致的操作指南，甚至连代码中的每一个函数的作用都解释得明明白白。这种“手把手”的教学方式，极大地降低了学习门槛，让我能够迅速上手，并享受到动手解决问题的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

对于有一定DSP理论基础，但缺乏实践经验的学习者来说，《DSP技术实验指导书》无疑是一剂良药。我之前学习DSP理论时，总感觉隔靴搔痒，对很多概念的理解停留在纸面。这本书的出现，彻底改变了我的学习状态。它将抽象的理论具象化，通过一个个精心设计的实验，让我能够亲身验证那些公式和算法的有效性。书中的实验内容涵盖了DSP的多个重要领域，从基本的信号生成与分析，到高级的滤波器设计与实现，再到实用的语音处理与图像识别，每个实验都设计得既有深度又不失趣味。作者在讲解实验原理时，并非简单重复理论知识，而是结合实验的具体操作，进行更深入的剖析，让我对理论知识的理解上升到了一个新的高度。特别是实验中提供的代码，不仅完整而且注释详细，让我能够轻松地理解代码逻辑，并在此基础上进行修改和扩展，培养了我的编程实践能力。更值得称赞的是，书中对实验结果的分析和讨论也十分到位，引导我思考实验误差的来源，以及如何优化实验设计，这对于提升我的工程实践能力非常有帮助。