DSP原理與實例應用(新世紀高職高專實用規劃教材——機電係列) pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王瑋，萬隆，呂兵，薛蕊，楊曉磊 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 信號處理
• 機電
• 高職高專
• 實用規劃教材
• 工程應用
• 濾波
• FFT
• 通信

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齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302255055

商品編碼：29602108572

包裝：平裝

齣版時間：2011-06-01

基本信息

書名：DSP原理與實例應用(新世紀高職高專實用規劃教材——機電係列)

定價：35.00元

作者：王瑋,萬隆,呂兵,薛蕊,楊曉磊

齣版社：清華大學齣版社

齣版日期：2011-06-01

ISBN：9787302255055

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.699kg

編輯推薦

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內容提要

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本書在介紹DSP基本概念的基礎上，以TI公司的TMS320C28x係列DSP為模型，介紹瞭其硬件結構、中斷係統、存儲器組織及片內外設的基本原理及應用；同時介紹瞭DSP的開發環境及程序設計基礎。本書注重實踐，從典型案例齣發，深入淺齣地介紹瞭DSP的基本原理及應用，同時根據實際案例引齣相關知識點並進行瞭知識總結，使讀者對DSP應用技術更容易理解。
本書適閤DSP初學者閱讀；可作為電子、通信、計算機、自動控製和電力電子技術等專業的高年級本、專科生的DSP課程教材；也可作為DSP開發培訓機構的培訓教材；還可作為DSP技術研究和開發人員的參考用書。

目錄

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章　DSP基礎
1.1 DSP相關的幾個概念
1.1.1　認識DSP
1.1.2　實時DSP係統
1.2　DSP芯片概述
1.2.1　DSP芯片的發展
1.2.2 DSP芯片的分類
1.2.3 DSP芯片的特點
1.2.4 DSP芯片的選擇
1.2.5 TI的DSP芯片
1.2.6 DSP芯片的應用
1.3　數字運算基礎
1.3.1 DSP中數的錶示
1.3.2 DSP數的定標
1.3.3　浮點運算的定點DSP實現
習題
第2章　DSP的結構及原理
2.1 TMS320C28x處理器的主要特點
2.1.1 C28x的主要特點
2.1.2　引腳分布及引腳功能
2.2 CPU和總綫
2.2.1 中央處理單元CPU
2.2.2　地址和數據總綫
2.3　C28x的時鍾和係統控製
2.3.1　案例介紹及知識要點
2.3.2　知識總結——時鍾和係統控製概述
2.3.3　知識總結——時鍾模塊的寄存器
2.3.4　知識總結——鎖相環PLL模塊
2.4　看門狗模塊
2.4.1　案例介紹及知識要點
2.4.2　看門狗模塊功能結構
2.4.3　看門狗模塊的寄存器
習題
第3章　DSP的軟件開發環境
3.1　開發流程和開發工具
3.1.1　軟件開發流程
3.1.2　軟件開發工具
3.2　集成開發環境CCS
3.2.1 CCS集成開發環境概述
3.2.2 CCS環境配置
3.3 CCS基本操作
3.3.1　案例介紹及知識要點
3.3.2　知識總結——CCS調試界麵及工程管理
　　3.3.3　知識總結——工程的構建
3.3.4　知識總結——工程的調試
3.3.5　知識總結——探針和圖形顯示
習題
第4章　DSP程序設計基礎
4.1　認識公共目標文件
4.1.1　案例介紹及知識要點
4.1.2 知識總結一匯編器對段的處理
4.1.3　知識總結——鏈接器對段的處理
4.2　鏈接命令文件
4.2.1　案例介紹及知識要點
　……
第5章　DSP的中斷
第6章　DSP的存儲係統
第7章　定時器
第8章　串行通信接口SCI
第9章　A/D轉換
0章　事件管理器
1章　通用輸入/輸齣
附錄A　考試指導
附錄B　引腳信號說明和實例文件
參考文獻

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）核心概念與前沿應用 數字信號處理（DSP）作為一門跨越通信、控製、圖像、音頻、生物醫學等眾多領域的核心技術，其發展深刻地改變瞭現代科技的麵貌。從智能手機中的語音識彆到高清電視的圖像增強，從汽車導航的精準定位到醫療影像的細緻分析，DSP的身影無處不在。這門學科以其強大的數學基礎和靈活的工程實現，為我們解析和操縱現實世界中的信號提供瞭關鍵的工具。 理解數字信號的本質 信號，本質上是信息的載體。在現實世界中，我們接觸到的大多是模擬信號，例如聲波、光波、溫度變化等。這些信號在時間和幅度上都是連續的。然而，計算機和數字係統隻能處理離散化的信息，因此，將模擬信號轉換為數字信號是DSP的首要步驟。這個過程主要包含兩個關鍵環節：采樣（Sampling）和量化（Quantization）。 采樣是將連續的模擬信號在時間軸上進行離散化，即按照一定的間隔（采樣周期）選取信號的瞬時值。根據奈奎斯特定理，為瞭能夠無失真地恢復原始信號，采樣頻率必須是信號最高頻率的兩倍以上。量化則是將采樣得到的瞬時值在幅度軸上進行離散化，即將其映射到有限個離散的電平值。量化精度的選擇直接影響到信號的失真程度。采樣和量化共同構成瞭模擬信號到數字信號的轉換，也即模數轉換（Analog-to-Digital Conversion, ADC）。 反之，當我們需要將數字信號還原為模擬信號以驅動執行設備（如揚聲器、顯示器）時，則需要進行數模轉換（Digital-to-Analog Conversion, DAC）。數模轉換通常包括零階保持（Zero-order Hold）等過程，以在相鄰的離散時間點之間平滑地過渡。 DSP的核心處理流程與算法 一旦信號被數字化，DSP就可以對其進行各種復雜的處理。其核心在於對數字信號序列進行數學運算，以實現信息提取、增強、壓縮、分析等目的。 1. 濾波（Filtering） 濾波是DSP中最基本也是最重要的一類操作，其目的是去除信號中的噪聲、隔離特定頻率成分或增強感興趣的信號。根據濾波器的特性，可以分為低通濾波器（Low-pass Filter）、高通濾波器（High-pass Filter）、帶通濾波器（Band-pass Filter）和帶阻濾波器（Band-stop Filter）等。 數字濾波器大緻可以分為兩類： 無限衝激響應（Infinite Impulse Response, IIR）濾波器：其衝激響應理論上是無限長的。IIR濾波器通常具有更少的係數，因此在計算量和存儲空間上可能更有效率，但其穩定性需要特彆關注。 有限衝激響應（Finite Impulse Response, FIR）濾波器：其衝激響應是有限長的。FIR濾波器具有綫性相位特性，即不同頻率分量的延遲相同，這在一些對相位失真敏感的應用中非常重要。FIR濾波器設計靈活，穩定性好，但通常需要更多的係數，計算量相對較大。 濾波器設計需要根據具體的應用場景，選擇閤適的濾波器類型、設計方法（如窗函數法、頻率采樣法、優化設計法等），並確定濾波器的階數和係數。 2. 變換（Transformation） 信號的變換是將信號從一個域轉換到另一個域，以便於分析和處理。最著名的變換莫過於傅裏葉變換（Fourier Transform）。傅裏葉變換可以將時域的信號分解為不同頻率的正弦和餘弦分量的疊加，從而揭示信號的頻率成分。 離散時間傅裏葉變換（Discrete-Time Fourier Transform, DTFT）：用於分析離散時間連續幅度信號的頻譜。 離散傅裏葉變換（Discrete Fourier Transform, DFT）：用於分析離散時間離散幅度信號（即數字信號）的頻譜。DFT的計算量較大，因此發展齣瞭高效的快速傅裏葉變換（Fast Fourier Transform, FFT）算法，極大地降低瞭計算復雜度，使得頻率域分析在實際應用中變得可行。 短時傅裏葉變換（Short-Time Fourier Transform, STFT）：為瞭分析非平穩信號（即信號的頻譜隨時間變化的信號），STFT在原始信號上應用一個窗函數，然後計算窗內信號的傅裏葉變換，通過滑動窗函數來觀察信號頻譜隨時間的變化。 除瞭傅裏葉變換，還有其他重要的變換，如Z變換（Z-Transform），它是在傅裏葉變換基礎上發展起來的，用於分析和設計離散時間綫性時不變係統，是研究離散係統穩定性和特性的有力工具。 3. 捲積（Convolution） 捲積是DSP中最基本的運算之一，用於描述綫性時不變（LTI）係統對輸入信號的響應。一個LTI係統的輸齣信號是輸入信號與係統衝激響應的捲積。在時域進行捲積計算量較大，而在頻域，捲積運算則簡化為乘法運算，這同樣得益於傅裏葉變換的強大能力。 4. 相關（Correlation） 相關運算用於衡量兩個信號的相似程度，或者一個信號與另一個信號的延遲版本之間的相似度。自相關（Autocorrelation）用於測量一個信號與自身不同延遲版本的相似度，常用於檢測信號中的周期性成分。互相關（Cross-correlation）則用於測量兩個不同信號之間的相似度，常用於信號的匹配、模式識彆、定位等。 DSP在現代科技中的廣泛應用 DSP技術已滲透到我們生活的方方麵麵，並在各個領域發揮著至關重要的作用： 通信係統：無論是傳統的電話通信、蜂窩移動通信，還是現代的無綫局域網（Wi-Fi）、藍牙，DSP都扮演著核心角色。在基帶信號處理中，DSP負責調製解調、信道編碼解碼、均衡、噪聲抑製等，保證通信的可靠性和高效性。例如，在4G/5G通信中，OFDM（正交頻分復用）技術的大規模應用就依賴於高效的FFT/IFFT算法。 音頻處理：從MP3/AAC等音頻壓縮編碼，到降噪、迴聲消除、語音增強，再到音樂閤成、音效處理，DSP提供瞭實現這些功能的強大手段。智能手機中的麥剋風陣列信號處理，可以有效識彆和分離用戶的聲音，即使在嘈雜的環境中也能實現清晰的語音交互。 圖像和視頻處理：數字相機、攝像機、掃描儀等設備産生的圖像和視頻數據，都需要經過DSP進行處理。這包括圖像去噪、銳化、邊緣檢測、特徵提取、圖像壓縮（如JPEG、MPEG）、人臉識彆、目標跟蹤等。高清電視的圖像顯示、視頻會議的實時傳輸，都離不開DSP的強大能力。 雷達和聲納係統：DSP在目標檢測、距離估計、速度測量、目標識彆等方麵發揮著關鍵作用。通過對接收到的迴波信號進行復雜的處理，可以準確地定位和識彆目標。 醫療診斷：在醫學影像領域，如CT、MRI、超聲波等，DSP技術用於圖像重建、去噪、增強，幫助醫生更清晰地觀察病變部位。心電圖、腦電圖等生理信號的采集和分析，也大量依賴於DSP技術。 控製係統：在現代工業自動化和機器人領域，DSP芯片常被用作數字控製器，實時處理傳感器數據，執行復雜的控製算法，實現精確的運動控製和係統調節。 生物信息學：DNA測序、基因比對、蛋白質結構預測等復雜的生物信息學分析，也常常藉助於DSP算法來處理海量的數據。 DSP的發展趨勢 隨著計算能力的飛速提升和算法的不斷創新，DSP技術正朝著更高效、更智能、更集成化的方嚮發展。 多核與並行處理：為瞭滿足日益增長的處理需求，多核DSP處理器和並行計算技術得到廣泛應用，能夠同時處理多個任務，顯著提高處理效率。 機器學習與AI的融閤：將機器學習和人工智能算法引入DSP領域，可以實現更智能的信號分析和決策，例如更精準的語音識彆、更魯棒的圖像識彆、更自適應的信號處理等。 低功耗設計：在移動設備和嵌入式係統中，低功耗是關鍵需求。DSP設計正緻力於開發更節能的算法和硬件結構，以延長設備的續航時間。 專用DSP芯片（ASIC/FPGA）：針對特定應用場景，設計高度優化的專用DSP芯片，可以達到更高的性能和更低的功耗，例如在高端通信設備和高性能計算領域。 軟件定義信號處理：通過軟件靈活地實現各種信號處理功能，而不是依賴於固定的硬件，這種“軟件定義”的思想使得信號處理係統更加靈活和易於升級。 數字信號處理是一門充滿活力和創新精神的學科。對DSP基本原理的深入理解，以及對各種經典和前沿算法的掌握，是解決現代科技挑戰，推動各領域技術進步的關鍵。通過不斷學習和實踐，我們能夠更好地利用DSP的力量，創造更加智能、便捷和美好的未來。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對嵌入式係統開發感興趣的軟件工程師，我一直在尋找能夠讓我更深入理解硬件底層信號處理的書籍。這本書的標題“DSP原理與實例應用”以及“機電係列”的定位，讓我覺得它可能能夠 bridging 理論和實踐的鴻溝。我尤其關注書中關於DSP處理器架構、指令集以及如何進行高效編程的內容。我希望書中能夠詳細介紹不同類型DSP芯片的特點和優勢，以及如何根據具體的應用需求來選擇閤適的DSP平颱。同時，我更希望能夠看到DSP在實際嵌入式係統中的開發流程，包括如何進行硬件接口設計、軟件驅動開發、算法實現以及性能優化。例如，如果書中能介紹如何利用DSP來處理來自攝像頭、麥剋風等傳感器的原始數據，並將其轉化為有用的信息，那將非常有啓發性。我對於書中能夠提供一些實際的軟硬件結閤的案例非常感興趣，例如一個簡單的信號采集與分析係統，或者一個嵌入式語音識彆模塊的實現。我需要的是能夠幫助我理解DSP在嵌入式係統中的核心作用，並為我未來進行相關領域的開發提供堅實基礎的書籍。

評分☆☆☆☆☆

我是一名在自動化控製專業讀研的學生，最近在研究基於DSP的嵌入式係統在工業自動化中的應用。這本《DSP原理與實例應用》吸引我的是它的“機電係列”定位，這讓我覺得它可能更貼近實際的機械電子工程應用，而不僅僅是純粹的理論。我希望書中能夠詳細介紹DSP在電機控製、傳感器數據采集與處理、故障診斷等方麵的具體應用。例如，如何利用DSP的高速運算能力來實現精確的電機位置和速度控製，或者如何通過DSP對來自各種傳感器的模擬信號進行濾波、放大和數字化，再進行後續的分析和決策。我非常關注DSP在實時性要求極高的工業控製場景下的錶現，希望書中能夠提供相關的設計思路和實現方法，比如如何優化算法以滿足實時性要求，以及如何進行DSP硬件選型和係統集成。如果書中能有關於DSP在PLC、伺服驅動器等工業設備中的應用實例，並且附帶一些實際的項目案例，能夠讓我看到DSP是如何驅動這些復雜設備的，那就太有幫助瞭。我希望這本書能夠為我提供一個堅實的理論基礎，同時也能為我進行相關的研究項目提供實際的參考和指導。

評分☆☆☆☆☆

作為一名在通信領域摸爬滾打瞭幾年的一綫工程師，我一直在尋找一本能夠係統梳理DSP技術，並結閤實際通信係統應用的參考書籍。我看到這本書的標題是“DSP原理與實例應用”，並且屬於“機電係列”教材，這讓我産生瞭一定的好奇。雖然我並非高職高專的在校生，但通信工程領域對DSP的掌握程度直接影響到我們開發和調試通信模塊的效率。我更關心的是書中是否能夠深入講解DSP在現代通信係統中扮演的關鍵角色，例如在調製解調、信道編碼、均衡、自適應濾波等方麵的具體實現和性能分析。我希望書中不僅僅是羅列算法，而是能夠詳細闡述這些算法如何轉化為實際的硬件或軟件實現，並提供一些在不同通信標準（如4G、5G）下的應用案例分析，哪怕隻是簡要的介紹。我關注的是那些能夠幫助我解決實際工程問題的知識點，比如某個算法的優化技巧，或者某個DSP芯片在實際應用中的選型考量。如果書中能有一些關於DSP硬件平颱（如DSPs、FPGA）的介紹，以及如何利用這些平颱進行係統設計和仿真，那就更具價值瞭。我需要的是一本能夠拓展我視野，並為我提供解決實際通信難題的靈感和思路的書籍。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計相當樸實，沒有太多花哨的圖案，但“DSP原理與實例應用”幾個大字清晰有力地擺在正中央，讓人一眼就能抓住重點。封底的文字也比較詳盡地介紹瞭這本書的編寫宗旨和目標讀者，提到是“新世紀高職高專實用規劃教材——機電係列”，這讓我對接下來的內容充滿瞭期待。我是一名正在學習電子信息工程專業的學生，平時對信號處理這塊的知識比較感興趣，尤其是在實際工程中是如何應用的。我希望這本書能夠從最基礎的數字信號處理概念講起，比如采樣、量化、編碼這些基本環節，然後逐步深入到更復雜的算法，比如傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計等。同時，我特彆看重“實例應用”這個部分，因為理論知識學起來可能會比較枯燥，如果能結閤一些實際的案例，比如音頻處理、圖像處理、通信係統中的應用，那學習起來就會更有趣，也更容易理解。這本書的編排和章節設置對我來說至關重要，希望它能夠邏輯清晰，循序漸進，讓初學者也能輕鬆上手。此外，如果書中能提供一些相關的代碼示例，比如MATLAB或Python的實現，那就更完美瞭，這樣我就可以邊學邊練，鞏固知識。

評分☆☆☆☆☆

我是一名業餘的電子愛好者，對數字信號處理領域一直很著迷，尤其對如何將這些理論知識應用到實際的DIY項目上充滿瞭熱情。我瞭解到這本書是“高職高專實用規劃教材”，這讓我覺得它可能在語言上會相對易懂，不像一些過於學術化的著作那樣難以入門。我希望這本書能夠從淺入深地講解DSP的基本概念，並且能夠提供一些簡單易懂的實例，讓我能夠在傢中或者工作坊裏動手實踐。比如，關於音頻信號處理的部分，我希望能夠學習到如何使用DSP來設計簡單的音頻濾波器，或者實現一些基本的音頻效果，比如迴聲、混響等。另外，對於圖像處理，如果能有一些關於DSP在簡單的圖像增強、特徵提取方麵的應用介紹，那就更好瞭。我更看重的是那些能夠讓我快速入門，並且能夠産生一些有趣的可視化或聽覺效果的實例。我不需要非常復雜的工程級應用，但需要能夠讓我感受到DSP的魅力，並且能夠激發我進一步學習的興趣。如果書中能夠推薦一些閤適的DSP開發闆或工具，並且提供一些代碼示例，能夠讓我更容易地開始我的DIY之旅，那就太棒瞭。