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邹彦 著

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• 算法
• MATLAB
• 滤波
• 傅里叶变换
• 应用

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出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121154737

商品编码：29665167404

包装：平装

出版时间：2012-01-01

基本信息

书名：DSP原理及应用(修订版)

定价：38.00元

作者：邹彦

出版社：电子工业出版社

出版日期：2012-01-01

ISBN：9787121154737

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.459kg

编辑推荐

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内容提要

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　　本书以TI公司的TMS320C54x系列芯片为描述对象，以应用系统设计为主线，系统地介绍了DSP芯片的基本结构、开发和应用。全书共分为9章，首先详细介绍了TMS320C54x的体系结构、原理和指令系统；其次介绍了汇编语言开发工具、汇编程序设计和应用程序开发实例；然后从应用的角度介绍了DSP芯片的片内外设应用和DSP系统的硬件设计，并通过两个应用系统设计实例介绍了DSP芯片的开发过程；后对集成开发环境CCS软件的使用方法进行了详尽的描述。
　　本书旨在使读者了解TMS320C54x的体系结构和基本原理，熟悉DSP芯片的开发工具和使用方法，掌握DSP系统的设计和应用系统的开发方法。

目录

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章 绪论
1.1 数字信号处理概述
1.2 可编程DSP芯片
1.2.1 DSP芯片的发展概况
1.2.2 DSP芯片的特点
1.2.3 DSP芯片的分类
1.2.4 DSP芯片的应用
1.2.5 DSP芯片的发展现状和趋势
1.3 DSP系统
1.3.1 DSP系统的构成
1.3.2 DSP系统的特点
1.3.3 DSP系统的设计过程
1.3.4 DSP芯片的选择
1.4 DSP产品简介
本章小结
思考题与习题
第2章 TMS320C54x的硬件结构
2.1 ’C54x的基本结构
2.2 ’C54x的主要特性和外部引脚
2.2.1 ’C54x的主要特性
2.2.2 ’ C54x的引脚功能
2.3 ’C54x的内部总线结构
2.4 ’C54x的中央处理器
2.4.1 算术逻辑运算单元（ALU）
2.4.2 累加器A和B
2.4.3 桶形移位寄存器
2.4.4 乘法-累加单元（MAC）
2.4.5 比较、选择和存储单元（CSSU）
2.4.6 指数编码器（EXP）
2.4.7 CPU状态和控制寄存器
2.5 ’C54x的存储空间结构
2.5.1 存储空间结构
2.5.2 程序存储空间
2.5.3 数据存储空间
2.5.4 I/O空间
2.6 ’C54x的片内外设电路
2.7 ’C54x的系统控制
2.7.1　程序地址的产生
2.7.2 流水线操作
2.7.3 系统的复位
2.7.4 中断操作
2.7.5 省电和保持方式
2.8 ’C54x的外部总线
2.8.1 外部总线接口
2.8.2 外部总线等待状态控制
2.8.3 外部总线接口时序
本章小结
思考题与习题
第3章 TMS320C54x的指令系统
3.1 寻址方式
3.1.1 立即寻址
3.1.2 寻址
3.1.3 累加器寻址
3.1.4 直接寻址
3.1.5 间接寻址
3.1.6 存储器映像寄存器寻址
3.1.7 堆栈寻址
3.2 TMS320C54x指令的表示方法
3.2.1 指令系统中的符号
3.2.2 指令系统中的运算符
3.3 TMS320C54x的指令系统
3.3.1 数据传送指令
3.3.2 算术运算指令
3.3.3 逻辑运算指令
3.3.4 程序控制指令
3.3.5 并行操作指令
3.3.6 重复操作指令
本章小结
思考题与习题
第4章 汇编语言程序的开发工具
4.1 TMS320C54x软件开发过程
4.2 汇编语言程序的编辑、汇编和链接过程
4.3 COFF的一般概念
4.3.1 COFF文件的基本单元
4.3.2 汇编器对段的处理
4.3.3 链接器对段的处理
4.3.4 链接器对程序的重新定位
4.3.5 程序装入
4.3.6 COFF文件中的符号
4.4 源程序的汇编
4.4.1 汇编程序的运行
4.4.2 汇编时的列表文件
4.4.3 汇编伪指令
4.4.4 宏定义和宏调用
4.5 链接器的使用
4.5.1 链接器的运行
4.5.2 链接器命令文件的编写与使用
4.5.3 目标库
4.5.4 MEMORY命令
4.5.5 SECTIONS命令
4.5.6 多个文件的链接实例
本章小结
思考题和习题
第5章 TMS320C54x的汇编语言程序设计
5.1 概述
5.1.1 汇编语言源程序格式
5.1.2 汇编语言中的常数与字符串
5.1.3 汇编源程序中的符号
5.1.4 汇编源程序中的表达式
5.2 堆栈的使用方法
5.3 控制程序
5.3.1 分支操作程序
5.3.2 循环操作程序
5.4 算术运算程序
5.4.1 加减法运算和乘法运算
5.4.2 除法运算
5.4.3 长字运算和并行运算
5.5 重复操作程序
5.5.1 单指令重复操作
5.5.2 块程序重复操作
5.5.3 循环嵌套
5.6 数据块传送程序
5.7 小数运算程序
5.8 浮点运算程序
本章小结
思考题与习题
第6章 应用程序设计
6.1 FIR滤波器的DSP实现
6.1.1 FIR滤波器的基本结构
6.1.2 FIR滤波器的设计方法
6.1.3 FIR滤波器的MATLAB设计
6.1.4 FIR滤波器的DSP实现
6.1.5 FIR滤波器的设计实例
6.2 IIR滤波器的DSP实现
6.2.1 IIR滤波器的基本结构
6.2.2 IIR滤波器的设计
6.2.3 IIR滤波器的MATLAB设计
6.2.4 IIR滤波器的DSP实现
6.3 快速傅里叶变换（FFT）的DSP实现
6.3.1 FFT算法的简介
6.3.2 FFT算法的DSP实现
6.4 正弦波信号发生器
6.4.1 产生正弦波的算法
6.4.2 正弦波的实现
本章小结
思考题与习题
第7章 TMS320C54x片内外设、接口及应用
7.1 ’C54x的主机接口
7.2 ’C54x的定时器
7.2.1 定时器结构
7.2.2 ’C54x定时器/计数器的应用
7.3 ’C54x的串行口
7.3.1 标准同步串行口
7.3.2 缓冲同步串行口
7.3.3 TDM时分复用串行口
7.3.4 McBSP多通道带缓冲串行口
7.3.5 ’C54x串行口的应用
7.4 ’C54x的中断系统
7.4.1 中断寄存器
7.4.2 中断控制
7.4.3 中断系统的应用
本章小结
思考题与习题
第8章 TMS320C54x的硬件设计
8.1 硬件设计概述
8.2 DSP系统的基本设计
8.2.1 电源电路的设计
8.2.2 复位电路的设计
8.2.3 时钟电路的设计
8.3 DSP的电平转换电路设计
8.4 DSP存储器和I/O的扩展
8.4.1 程序存储器的扩展
8.4.2 数据存储器的扩展
8.4.3 I/O的扩展应用
8.4.4 综合扩展应用
8.5 DSP与A/D和D/A转换器的接口
8.5.1 ’C54x与A/D转换器的接口
8.5.2 ’C54x与D/A转换器的接口
8.6 DSP系统的硬件设计实例
8.6.1 基于G.729A标准的DSP实时系统的设计
8.6.2 语音基带处理模块的设计
本章小结
思考题与习题
第9章 DSP集成开发环境CCS
9.1 CCS的简介
9.1.1 CCS的组成
9.1.2 CCS的主要功能
9.2 CCS的安装及设置
9.2.1 系统配置要求
9.2.2 安装CCS软件
9.2.3 CCS系统配置
9.2.4 CCS文件名介绍
9.3 CCS的基本操作
9.3.1 CCS的窗口和工具条
9.3.2 文件的编辑
9.3.3 反汇编窗口的使用
9.3.4 存储器窗口的使用
9.3.5 寄存器窗口的使用
9.3.6 观察窗口的使用
9.4 CCS工程项目的创建
9.4.1 工程项目的管理
9.4.2 工程项目的建立、打开和关闭
9.4.3 工程项目的构建
9.5 CCS工程项目的调试
9.5.1 程序的运行控制
9.5.2 断点
9.5.3 探测点
9.5.4 图形工具的使用
9.5.5 数据输入与输出
9.5.6 评价点
9.6 CCS开发软件使用举例
9.6.1 CCS开发流程
9.6.2 CCS使用举例
本章小结
思考题与习题
附录A TMS320C54x芯片引脚图
附录B TMS320C54x系列DSP芯片汇总表
附录C TMS320C54x助记符汇编指令集
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《信号处理的艺术与科学》 一、 探索无垠的信号世界：从基础到前沿 我们生活在一个被信号所包围的世界。从您手机上跳跃的数字，到心脏跳动时发出的电波，再到无线电波传递的音乐，乃至构成宇宙的引力波，一切都在以信号的形式传递和交换信息。理解和处理这些信号，是现代科技发展的基石，也是我们感知和认识世界的重要途径。《信号处理的艺术与科学》旨在带领读者踏上一场全面而深入的信号处理之旅，揭示这一迷人领域的奥秘，从最基本的原理出发，逐步触及最前沿的应用，让读者不仅掌握理论知识，更能体会到信号处理在现实世界中创造无限可能的力量。 本书并非一本枯燥的技术手册，而是一本引人入胜的探索指南。我们不会止步于生硬的数学公式和抽象的概念，而是将它们巧妙地融入到生动的案例和直观的解释之中。我们的目标是让信号处理不再是少数专业人士的专属领域，而是成为每一位对科技和信息感兴趣的读者都能理解并掌握的强大工具。 二、 奠定坚实的基础：信号与系统的基石 旅程的起点，是对信号与系统这一核心概念的深刻理解。我们将从信号的本质出发，探讨其分类（模拟信号与数字信号、周期信号与非周期信号、确定性信号与随机信号等），以及信号的基本数学描述。接着，我们将进入系统的世界，理解系统的定义、特性（线性、时不变、因果性等），以及系统与信号之间的相互作用。 傅里叶分析是信号处理的灵魂，也是本书浓墨重彩的章节之一。我们将深入浅出地剖析傅里叶级数和傅里叶变换的原理，揭示信号在频域的丰富信息。读者将理解为何能够通过频域分析来理解和提取信号的特性，以及傅里叶变换在滤波、频谱分析等领域的关键作用。从连续傅里叶变换到离散傅里叶变换（DFT）及其高效算法快速傅里叶变换（FFT），我们将一步步地构建起读者对数字信号处理中频域分析的全面认知。 离散时间信号处理（DTSS）和数字信号处理（DSP）是现代信号处理的两大支柱。本书将详细介绍离散时间信号的采样、量化和编码过程，以及它们如何转化为数字信号。我们将深入探讨Z变换及其逆变换，这是分析和设计离散时间系统不可或缺的数学工具，它将帮助读者理解数字滤波器的设计原理和稳定性判据。 三、 掌握核心技术：滤波与变换的精髓 滤波是信号处理中最基本也最重要的技术之一，它允许我们选择性地保留或去除信号中的特定频率成分，从而达到降噪、增强或提取有用信息等目的。本书将系统地介绍各种滤波器类型，包括无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将详细讲解它们的设计方法、性能指标（如通带、阻带、过渡带、衰减等），以及在不同应用场景下的选择策略。读者将学会如何根据具体需求，设计出满足性能要求的数字滤波器。 除了傅里叶变换，其他重要的变换技术也将是本书的重点。拉普拉斯变换和Z变换作为分析连续时间和离散时间线性时不变系统的方法，将得到深入的阐述。我们将探讨这些变换在系统稳定性分析、频率响应计算以及系统辨识等方面的应用。 四、 探索前沿领域：现代信号处理的璀璨明珠 随着科技的飞速发展，信号处理的应用领域不断拓展，涌现出许多激动人心的新技术。《信号处理的艺术与科学》将目光投向这些前沿领域，为读者描绘一幅现代信号处理的壮丽图景。 自适应信号处理： 在许多实际应用中，信号的统计特性会随时间变化，传统的固定滤波器难以适应。自适应信号处理技术应运而生，它能够根据输入信号的实时变化自动调整滤波器参数，从而达到最优的性能。本书将介绍自适应滤波器的基本原理，如最小均方（LMS）算法和递归最小均方（RLS）算法，并探讨其在噪声消除、回声消除、信道均衡等领域的广泛应用。 小波分析： 传统的傅里叶变换在处理非平稳信号时存在局限性。小波分析以其在时间和频率上的局部化特性，成为分析非平稳信号的强大工具。本书将介绍小波变换的基本概念，包括连续小波变换和离散小波变换，以及其在信号去噪、特征提取、图像压缩等方面的出色表现。 高维信号处理： 随着数据维度的爆炸式增长，如何有效地处理高维信号成为新的挑战。本书将触及高维信号处理的一些基本概念和技术，为读者打开理解复杂数据世界的大门。 随机信号处理： 许多现实世界中的信号本质上是随机的。本书将深入探讨随机信号的统计特性，如均值、方差、自相关函数、功率谱密度等，并介绍如何利用这些特性进行信号估计、检测和预测。 五、 理论与实践的桥梁：丰富多样的应用场景 信号处理的魅力在于其广泛的应用价值，《信号处理的艺术与科学》将理论知识与实际应用紧密结合，通过大量的实例，展示信号处理技术在各个领域的强大威力。 通信系统： 从我们日常使用的手机通信，到卫星通信、光纤通信，信号处理是构建高效可靠通信系统的核心。本书将探讨在通信系统中，如何利用信号处理技术进行信号调制解调、信道编码、均衡、同步等，确保信息准确无误地传输。 音频与语音处理： 您所听到的美妙音乐，智能手机中的语音助手，都离不开信号处理的支持。我们将介绍音频信号的采集、处理、编码、解码，以及语音识别、语音合成、音频降噪等技术。 图像与视频处理： 我们每天看到的照片和视频，其背后的处理过程充满了信号处理的智慧。本书将探讨图像的采样、量化、编码，以及图像增强、去噪、分割、识别等技术，这些技术共同构成了现代图像处理的基石。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）、肌电图（EMG）等生物医学信号的分析，对于疾病的诊断和监测至关重要。我们将介绍如何利用信号处理技术来分析这些复杂的生物信号，提取有用的诊断信息。 雷达与声纳系统： 雷达和声纳通过发射和接收信号来探测目标，其核心就是信号处理技术。本书将探讨雷达和声纳系统中信号的产生、回波处理、目标检测与跟踪等关键环节。 控制系统： 在自动控制领域，对系统状态的实时感知和处理是实现精确控制的基础。信号处理技术在传感器信号的滤波、状态估计等方面发挥着不可或缺的作用。 六、 学习的乐趣与成长的收获 《信号处理的艺术与科学》不仅仅是一本书，更是一段激发思考、启迪智慧的旅程。我们相信，通过对本书内容的深入学习，读者将能够： 构建坚实的理论基础： 掌握信号与系统的基本概念，深入理解傅里叶分析、Z变换等核心数学工具。 熟练运用核心技术： 学会设计和实现各种滤波器，掌握自适应滤波、小波分析等前沿技术。 洞察实际应用： 理解信号处理在通信、音频、图像、生物医学等领域的实际应用，并能初步分析和解决相关问题。 培养科学思维： 提升抽象思维能力、逻辑推理能力和解决实际问题的能力。 激发创新灵感： 了解信号处理的最新发展趋势，为未来的学习和研究提供方向。 无论您是正在学习信号处理的学生，还是希望拓展技术视野的工程师，亦或是对信息科学充满好奇的爱好者，本书都将是您不可多得的良师益友。让我们一起，用信号处理的视角，去探索这个充满生机与活力的信息世界，去感受科学的严谨与艺术的魅力！

评分☆☆☆☆☆

这本书给我的最直观感受是其内容的全面性，几乎涵盖了一个电子信息专业学生或初级研发工程师所需掌握的所有核心数字信号处理知识点。它不是一本只关注某一个细分领域的专著，而是一本非常扎实的“工具箱”。从基础的离散时间系统分析，到中级的谱估计方法（如Bartlett、Welch方法），再到更高级的自回归模型（AR模型），内容覆盖得非常均衡。即便是我已经工作多年，偶尔翻阅到关于量化噪声和溢出效应的讨论时，仍然能从中找到被我遗忘或在实践中被简化处理的理论细节。这本书的价值在于它提供了一个统一的知识框架，将原本零散的信号处理模块有机地串联起来，使得理解整个系统的运作机制变得更加清晰和系统化。

评分☆☆☆☆☆

这本书的叙事逻辑和知识组织结构非常符合我个人的学习习惯，层次分明，循序渐进。它并没有一开始就抛出复杂的公式，而是从最基础的采样定理和量化误差讲起，逐步过渡到Z域分析和状态空间模型。这种由浅入深的架构，使得初学者在面对诸如维纳滤波或卡尔曼滤波等高级主题时，不会感到知识断层。我特别欣赏作者在引入新概念时所采用的“问题驱动”的方式，比如在讨论窗函数截断效应时，作者首先描述了实际应用中遇到的频谱泄露问题，然后再给出不同窗函数（汉宁、海明等）的解决方案及其优缺点对比。这种贴合实际工程需求的讲解方式，极大地激发了我对后续章节的探索欲望，感觉每翻过一页，都能解决一个以往困扰我的实际工程难题。

评分☆☆☆☆☆

坦率地说，这本书的排版和示例代码的质量是它的一大亮点。阅读一本技术书籍时，清晰的图表和可运行的代码是提升学习效率的关键。这本书在这方面做得非常到位，无论是关于Z变换的极零图，还是卷积运算的示意图，都绘制得极其精确，帮助我快速把握了抽象概念的几何意义。更难能可贵的是，书中提供的MATLAB/Python示例代码不仅注释详尽，而且直接对应书中的理论推导，读者可以轻松地在自己的环境中复现和修改实验，这对于巩固知识点非常有帮助。特别是当涉及到复杂的数字滤波器设计时，书中提供的设计函数模板极大地简化了初学者的入门难度，让我能够把精力集中在理解设计思想而非繁琐的编程细节上。这种注重实践的编写风格，让这本书不仅仅是一本理论参考书，更像是一个实战指南。

评分☆☆☆☆☆

从一个资深工程师的角度来看，这本书的价值在于它对现代数字信号处理核心算法的深度挖掘和前瞻性视角。书中对多相滤波器的讲解，清晰地揭示了其在抽取和插值中的效率优势，这在软件定义无线电（SDR）设计中是不可或缺的知识点。此外，它对非均匀采样理论的论述，也为处理雷达和医学成像等领域的不规则数据提供了坚实的理论支撑。我特别关注了书中关于自相关和互相关函数在嵌入式系统中的优化实现部分，作者提出的几种流水线化处理方案，极大地提升了实时处理的性能上限。这本书的讨论并没有停留在教科书的层面，它巧妙地将经典理论与前沿技术（如小波变换在去噪中的应用）结合起来，使得读者在掌握了“怎么做”的同时，也明白了“为什么这样做”才是最优解。

评分☆☆☆☆☆

这本《[书名]》的内容深度和广度都令我印象深刻，尤其在理论推导和实际应用案例的结合上，做得非常出色。比如，在讲解离散傅里叶变换（DFT）时，作者不仅清晰地阐述了其数学基础，还通过生动的图例展示了频谱分析在信号处理中的核心作用。书中对快速傅里叶变换（FFT）算法的讲解尤为细致，从蝶形运算到各种子拍算法的实现细节，都剖析得淋漓尽致，这对于理解数字信号处理的效率瓶颈和优化策略至关重要。此外，书中涉及的滤波器设计部分，无论是IIR还是FIR，都提供了详尽的设计步骤和性能分析，让人能迅速掌握从理论到实践的转化过程。我对其中关于自适应滤波器的章节特别欣赏，它不仅介绍了经典算法如LMS，还探讨了其在现代通信系统和噪声消除中的应用场景，使得抽象的数学模型变得触手可及。