DSP技術實驗指導書 彭啓琮,管慶,徐勝 9787040290806 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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彭啓琮，管慶，徐勝 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 信號處理
• 實驗指導
• 通信工程
• 電子工程
• 彭啓琮
• 高等教育
• 教材
• 9787040290806

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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040290806

商品編碼：29498938997

包裝：平裝

齣版時間：2010-05-01

基本信息

書名：DSP技術實驗指導書

定價：25.90元

作者：彭啓琮,管慶,徐勝

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-05-01

ISBN：9787040290806

字數：260000

頁碼：207

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

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本書為數字信號處理技術的教學，設計瞭豐富而係統的實驗內容，包括算術運算、DSP算法理論、DSP處理器芯片原理、CCS的高級調試工具DSP/BIOS的應用、DSP的接口、控製類和硬件擴展設計共七大類實驗，基本涵蓋瞭DSP開發應用的基礎知識點。本書所設計的實驗與數字信號處理的實際應用緊密結閤，注重實驗的實用性和綜閤性。

內容提要

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本書為數字信號處理(Digital Signal Processing，DSP)技術的教學設計瞭豐富而係統的實驗內容，包括算術運算、DSP算法、DSP處理器芯片、CCS的高級調試工具DSP/BIOS的應用、DSP的接口、控製類和硬件擴展設計等，共七大類實驗，基本涵蓋瞭DSP開發及應用所涉及的基礎知識。
本書所設計的實驗，與數字信號處理的實際應用緊密結閤，注重實驗的實用性和綜閤性。書中的DSP實驗具有很強的可操作性。每個實驗從原理介紹開始，闡述相關DSP基礎知識，然後給齣完整的實驗步驟以及實現的詳細代碼。通過這些實驗步驟，可以逐漸瞭解和掌握本實驗的知識點，後通過完成實驗後的思考題，檢驗、鞏固以及拓展這些知識點。實驗的主要任務是完成那些思考題，而不是簡單重復指導書上的實驗步驟。
書中設計的一些大型綜閤性實驗，不僅涉及DSP的相關軟硬件知識，還有數字電路、模擬電路、接口電路等其他方麵的知識，能夠對讀者進行綜閤能力的訓練。讀者可以通過電路設計、調試，進一步掌握DSP硬件開發技能。同時，還要求讀者編製相應的應用軟件，以強化理論知識的實際工程應用。
本書可用於本科及研究生的DSP技術教學(開設包含實驗技能培訓在內的DSP技術課程)。對於專業從事DSP開發及相關領域的工程師，閱讀本書也有的幫助。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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數字信號處理（DSP）核心原理與實踐應用 內容概要： 本書係統闡述瞭數字信號處理（DSP）的基本理論、核心算法和關鍵技術，並通過豐富的實驗項目，帶領讀者深入理解DSP在實際工程中的應用。全書內容涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的多個層麵，旨在為讀者打下堅實的DSP理論基礎，並培養解決實際問題的動手能力。 第一部分：DSP基礎理論 本部分聚焦於DSP的基石，為理解後續內容奠定必要的基礎。 信號與係統基礎： 信號的分類與錶示： 深入介紹模擬信號與數字信號的區彆，以及連續時間信號和離散時間信號的錶示方法。討論瞭周期信號、非周期信號、能量信號、功率信號等概念，並講解瞭衝激信號、階躍信號等基本信號的特性。 係統模型與特性： 詳細講解瞭綫性時不變（LTI）係統的基本概念，包括係統方程、係統響應等。深入探討瞭係統的因果性、穩定性、時域和頻域分析方法，為理解信號通過係統後的變化提供理論支撐。 采樣理論： 重點闡述瞭奈奎斯特-香農采樣定理，解釋瞭如何將連續時間信號轉換為離散時間信號，以及采樣頻率選擇的重要性。討論瞭欠采樣、過采樣以及采樣過程中可能齣現的混疊現象及其解決方法，如抗混疊濾波器。 量化與編碼： 介紹數字信號處理中不可避免的量化過程，包括均勻量化和非均勻量化，並分析量化誤差的來源與影響。討論瞭不同編碼方式對信號精度的影響。 傅裏葉分析： 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 講解瞭DTFT的定義、性質以及其在分析離散時間信號頻譜方麵的作用。討論瞭DTFT與傅裏葉級數（FS）、傅裏葉變換（FT）之間的聯係。 離散傅裏葉變換（DFT）： 深入闡述瞭DFT的定義、計算方法（如快速傅裏葉變換，FFT）及其在計算機中實現傅裏葉分析的不可替代性。詳細分析瞭DFT的周期性、綫性性質、捲積性質、循環移位性質等，這些性質對於理解和應用DFT至關重要。 快速傅裏葉變換（FFT）： 詳細講解瞭FFT算法的原理，如蝶形運算、按時間抽選和按頻率抽選算法。通過實例演示瞭FFT如何極大地提高DFT的計算效率，使其在實際應用中成為可能。 傅裏葉分析在DSP中的應用： 探討瞭傅裏葉分析在頻譜分析、濾波設計、係統識彆等方麵的廣泛應用，展示瞭其在理解信號特性和設計處理算法中的核心地位。 Z變換： Z變換的定義與性質： 引入Z變換作為離散時間係統分析的有力工具，詳細講解瞭單邊Z變換和雙邊Z變換的定義。深入分析瞭Z變換的收斂域（ROC）概念，以及其與係統穩定性的關係。重點討論瞭Z變換的綫性性、時移性、乘法性、捲積性質等。 逆Z變換： 講解瞭求解逆Z變換的多種方法，包括部分分式展開法、留數定理法和冪級數展開法，使讀者能夠從Z域錶達式恢復到時域信號。 Z變換在係統分析中的應用： 闡述瞭如何利用Z變換來分析離散時間係統的動態特性，包括係統函數、零極點分析、穩定性判據（如單位圓判據）等。展示瞭Z變換在係統分析和濾波器設計中的強大能力。 第二部分：DSP核心算法與實現 本部分將理論知識轉化為具體的算法，並探討其實現方法。 數字濾波器的設計與實現： IIR（無限衝激響應）濾波器： 設計方法： 詳細介紹巴特沃斯、切比雪夫（I型和II型）、橢圓濾波器等經典IIR濾波器的設計方法，包括模擬濾波器原型設計以及從模擬到數字域的轉換（如脈衝響應不變法、雙綫性變換法）。 係統函數與差分方程： 講解IIR濾波器的係統函數錶示，以及如何根據係統函數推導齣實現濾波器的差分方程。 實現結構： 介紹IIR濾波器的直接型I、直接型II、級聯型、並聯型等多種實現結構，並分析其在計算復雜度、量化效應等方麵的優劣。 應用： 探討IIR濾波器在音頻處理、通信係統等領域的應用。 FIR（有限衝激響應）濾波器： 設計方法： 重點講解窗函數法（如矩形窗、漢寜窗、漢明窗、布萊剋曼窗）和頻率采樣法等FIR濾波器設計方法。介紹Remez算法（Parks-McClellan算法）用於設計最優幅度的FIR濾波器。 係統函數與捲積： 闡述FIR濾波器的係統函數錶示，並強調其輸齣是輸入信號與濾波器衝激響應的捲積。 實現結構： 介紹FIR濾波器的直接型、轉置型、頻域實現等結構，並分析其在實現復雜度和並行性方麵的特點。 綫性相位FIR濾波器： 詳細介紹綫性相位FIR濾波器的性質、設計方法（如對稱性和反對稱性），以及其在音頻、圖像處理等對相位失真敏感的應用中的重要性。 應用： 探討FIR濾波器在通信、控製、醫療設備等領域的廣泛應用。 多速率信號處理： 抽取與插值： 詳細講解信號的抽取（降采樣）和插值（升采樣）操作，以及它們在改變信號采樣率時的作用。 抽取與插值的數學原理： 深入分析抽取和插值過程中對頻譜的影響，以及如何通過濾波器來避免混疊和消除鏡像。 多速率濾波器組： 介紹多速率濾波器組（如二通道和M通道濾波器組）的設計與應用，例如在子帶編碼、信號壓縮等領域。 應用： 探討多速率信號處理在通信係統（如調製解調）、音頻編碼、圖像處理等領域的應用。 自適應信號處理： 自適應濾波器的基本原理： 引入自適應濾波器的概念，即濾波器參數能夠根據輸入信號的變化而自動調整，以達到最佳濾波效果。 最小均方（LMS）算法： 詳細講解LMS算法的原理、迭代公式，分析其收斂速度和穩定性。 遞歸最小二乘（RLS）算法： 介紹RLS算法，與LMS算法進行比較，分析其收斂速度更快的優勢以及計算復雜度更高的劣勢。 自適應濾波器的應用： 重點介紹自適應濾波器在噪聲消除（如迴聲消除、語音增強）、信道均衡、係統辨識等方麵的應用。 第三部分：DSP在實際工程中的應用 本部分將理論與算法的應用推嚮實踐，展示DSP技術的廣泛影響力。 語音信號處理： 語音信號的特性： 分析語音信號的聲學特性、生理學特性，以及時域和頻域的典型錶現。 語音編碼： 介紹不同類型的語音編碼器，如脈衝編碼調製（PCM）、綫性預測編碼（LPC）、變分編碼（CELP）等，以及它們在語音壓縮和通信中的作用。 語音識彆與閤成： 簡述語音識彆和語音閤成的基本原理，以及DSP在其中的關鍵作用。 應用實例： 語音降噪、語音識彆係統、語音助手等。 圖像與視頻信號處理： 圖像信號的特性： 討論圖像信號的二維特性、空間頻率域分析。 圖像增強與復原： 介紹用於提升圖像質量的算法，如對比度增強、銳化、去模糊等。 圖像壓縮： 講解JPEG、MPEG等圖像和視頻壓縮標準背後的DSP技術，如離散餘弦變換（DCT）。 應用實例： 圖像濾波、邊緣檢測、特徵提取、人臉識彆等。 通信係統中的DSP應用： 調製與解調： 講解數字通信中常用的調製解調技術，如ASK、FSK、PSK、QAM等，以及DSP在其中的實現。 信道編碼與解碼： 介紹糾錯編碼技術，如捲積碼、BCH碼、LDPC碼，以及DSP在解碼過程中的作用。 均衡技術： 討論在存在信道失真時，如何利用DSP技術進行信道均衡，以恢復原始信號。 軟件無綫電（SDR）： 介紹SDR的概念，即通過軟件實現大部分通信功能，DSP是SDR的核心支撐技術。 應用實例： 移動通信、無綫網絡、衛星通信等。 其他DSP應用領域： 生物醫學信號處理： 如心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）信號的分析與處理。 儀器儀錶與測量： 數字示波器、頻譜分析儀等高端儀器中的DSP應用。 控製係統： 數字PID控製器、狀態空間控製等DSP實現。 音頻處理： 音效處理、音樂閤成、噪聲消除等。 實驗指導（非具體實驗內容，僅闡述實驗部分的目的與方法）： 本書的實驗部分旨在將理論知識和算法原理轉化為可操作的實踐項目。通過這些實驗，讀者將有機會： 熟悉DSP開發環境： 掌握使用相關的開發工具和平颱，如MATLAB/Simulink、C/C++語言在嵌入式DSP處理器上的編程。 實現核心DSP算法： 動手實現傅裏葉變換、數字濾波器、自適應濾波器等關鍵算法，並觀察其運行結果。 分析信號與係統特性： 通過實驗測量和分析，直觀地理解信號和係統的時域、頻域特性。 設計與驗證數字濾波器： 學習根據實際需求設計不同類型的數字濾波器（IIR和FIR），並在實際信號上進行測試，評估其性能。 解決實際問題： 運用DSP技術解決一些典型的工程問題，如噪聲消除、信號分離等，培養解決實際工程問題的能力。 理解量化與計算誤差的影響： 在實驗中體會浮點運算與定點運算的區彆，以及量化對信號處理結果的影響。 通過以上理論、算法和實踐的有機結閤，本書將係統地引導讀者掌握數字信號處理（DSP）的核心技術，並為其在各個工程領域的深入應用打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本《DSP技術實驗指導書》真是為我這樣剛接觸數字信號處理的學生量身定做的。一開始，我對著那些復雜的公式和理論感到頭疼，但翻開這本書，一股親切感油然而生。它沒有一開始就丟給我一堆晦澀的概念，而是循序漸進，從最基礎的采樣、量化講起，到FFT、濾波器設計這些核心內容，每一步都講解得非常透徹。最讓我驚喜的是，書中提供的實驗項目都非常貼近實際應用，比如語音信號處理、圖像濾波等，這些都是我平時接觸到的，讓我覺得DSP離我並不遙遠，學習起來也更有動力。每一個實驗都有詳細的步驟指導，代碼示例清晰易懂，即使我對編程不太熟悉，也能跟著操作。更重要的是，書中不僅教我怎麼做，還深入淺齣地解釋瞭每個實驗背後的原理，讓我明白“為什麼這麼做”，而不是死記硬背。實驗的結論分析也給得非常到位，讓我能夠更好地理解實驗結果，發現問題並思考解決方案。總而言之，這本書就像一位耐心細緻的老師，引領我一步步踏入DSP的奇妙世界，讓我從一個門外漢逐漸變成瞭一個能夠動手實踐的初學者。

評分☆☆☆☆☆

作為一本實驗指導書，《DSP技術實驗指導書》在理論與實踐的結閤上做得非常齣色。它不是一本純粹的理論教材，也不是一本簡單的操作手冊，而是一座連接理論知識與工程應用的橋梁。我之前學習DSP理論的時候，常常會遇到“知其然不知其所以然”的睏境，理論知識總是顯得有些空泛。這本書通過設計一係列具有代錶性的實驗，讓我能夠將抽象的理論知識轉化為具體的實踐操作，從而深刻地理解DSP的核心概念和技術。例如，在講解FFT時，書中提供瞭多個實驗，分彆演示瞭不同信號在時域和頻域的錶現，以及FFT在信號分析中的重要作用。實驗過程中，作者不僅提供瞭詳細的實驗步驟和必要的代碼片段，還對每一個步驟的操作目的和理論依據進行瞭清晰的闡述。更令人稱贊的是，書中對實驗結果的分析和討論部分，能夠引導讀者深入思考，發現問題，並嘗試提齣解決方案，這對於培養學生的創新思維和解決實際問題的能力具有重要的意義。這本書讓我感受到，DSP技術並非遙不可及，而是能夠應用於我們生活中的方方麵麵。

評分☆☆☆☆☆

《DSP技術實驗指導書》的魅力在於它能夠喚醒你內心深處的探究欲。我一直對聲音和圖像的處理很感興趣，總覺得背後一定有神奇的技術在支撐。拿到這本書，我感覺找到瞭那把打開神秘大門的鑰匙。書中對各種信號的處理方式，比如怎麼把嘈雜的音頻變得清晰，怎麼讓模糊的圖片變得銳利，都給齣瞭非常清晰的解釋和對應的實驗。讓我印象深刻的是，它並沒有直接給你一個“黑盒子”，而是讓你一點點地去搭建這個“盒子”，去理解裏麵的每一個齒輪和杠杆是如何工作的。比如，講到濾波器設計時，它會從最簡單的理想濾波器講起，然後逐步引入實際應用中的各種限製和挑戰，並教你如何剋服。每個實驗的步驟都清晰得如同導航地圖，即使我之前從未接觸過相關的軟件和工具，也能跟著指引一步步完成。最重要的是，它鼓勵你去思考，去嘗試，而不是僅僅照搬。實驗的最後，它會引導你分析結果，讓你思考為什麼會這樣，有沒有更好的方法。這種鼓勵探索的精神，讓我覺得學習DSP不再是一件枯燥的任務，而是一場充滿樂趣的冒險。

評分☆☆☆☆☆

對於有一定DSP理論基礎，但缺乏實踐經驗的學習者來說，《DSP技術實驗指導書》無疑是一劑良藥。我之前學習DSP理論時，總感覺隔靴搔癢，對很多概念的理解停留在紙麵。這本書的齣現，徹底改變瞭我的學習狀態。它將抽象的理論具象化，通過一個個精心設計的實驗，讓我能夠親身驗證那些公式和算法的有效性。書中的實驗內容涵蓋瞭DSP的多個重要領域，從基本的信號生成與分析，到高級的濾波器設計與實現，再到實用的語音處理與圖像識彆，每個實驗都設計得既有深度又不失趣味。作者在講解實驗原理時，並非簡單重復理論知識，而是結閤實驗的具體操作，進行更深入的剖析，讓我對理論知識的理解上升到瞭一個新的高度。特彆是實驗中提供的代碼，不僅完整而且注釋詳細，讓我能夠輕鬆地理解代碼邏輯，並在此基礎上進行修改和擴展，培養瞭我的編程實踐能力。更值得稱贊的是，書中對實驗結果的分析和討論也十分到位，引導我思考實驗誤差的來源，以及如何優化實驗設計，這對於提升我的工程實踐能力非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，在我拿到這本《DSP技術實驗指導書》之前，我對DSP的認知幾乎為零，甚至覺得這東西離我的專業學科八竿子打不著。抱著姑且一試的心態翻開，結果完全齣乎意料。這本書的編排方式非常 inteligencia。它沒有直接講授晦澀的理論，而是從一些非常實際的例子入手，比如我們每天聽到的音樂，看到的圖片，這些背後都可能隱藏著DSP的影子。然後，它會巧妙地引齣相關的DSP概念和技術，讓你在不知不覺中就被吸引進去。作者的語言風格非常接地氣，避免瞭使用過於學術化的術語，即使是一些比較復雜的概念，也能用通俗易懂的比喻來解釋，讓我這個初學者也能輕鬆理解。書中的實驗環節設計得更是彆齣心裁，很多實驗都圍繞著生活中的常見現象展開，比如去噪、壓縮，讓我覺得DSP並非高高在上，而是能解決實際問題的有力工具。實驗過程中，作者會給齣非常細緻的操作指南，甚至連代碼中的每一個函數的作用都解釋得明明白白。這種“手把手”的教學方式，極大地降低瞭學習門檻，讓我能夠迅速上手，並享受到動手解決問題的樂趣。