数字信号处理技术及应用 谢芳芳 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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谢芳芳 著

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• 滤波
• 频谱分析
• 应用

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030253804

商品编码：29707848524

包装：平装

出版时间：2009-09-01

基本信息

书名:数字信号处理技术及应用

定价：24.00元

售价：12.2元,便宜11.8元,折扣50

作者:谢芳芳

出版社：科学出版社

出版日期：2009-09-01

ISBN：9787030253804

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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内容提要

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本书以TMS320LF2407芯片各模块的应用技术为主线，介绍TMS320LF240x芯片的工作原理与应用技术，重点介绍基于TMS320LF2407芯片的典型应用系统。每个应用系统的介绍均包含完整的硬件电路和程序，以及对它们的详细分析。应用系统所涉及的硬件模块包括TMS320LF2407芯片的大部分片内外设，主要有数字输入输出模块（I/O）、事件管理器模块（EV）、模数转换模块（ADC）、串行外设接口模块（SPI）、串行通信接口模块（SCI），而应用系统的程序主要由汇编语言、C语言编写。
本书可作为自动控制、电气工程、电子工程、通信工程等专业的高职教材，也可作为相关专业领域的DSP芯片应用研发人员的培训用书。

目录

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前言
章　TMS320LF240x DSP
　1.1　DSP概述
　　1.1.1　DSP的两种含义
　　1.1.2　DSP系统的构成
　　1.1.3　DSP系统的开发过程
　1.2　TMS320LF240x DSP芯片
　　1.2.1　TMS320 DSP系列产品
　　1.2.2　TMS320LF240x DSP芯片
　1.3　TMS320LF240x DSP硬件资源
　　1.3.1　TMS320LF240x DSP的基本结构和引脚功能
　　1.3.2　TMS320LF240x DSP的CPU
　　1.3.3　TMS320LF240x DSP的存储器
　1.4　TMS320LF240x DSP基本外围电路
　　1.4.1　时钟电路
　　1.4.2　复位电路
　小结
　习题
第2章　流水灯控制系统
　2.1　流水灯控制系统
　　2.1.1　流水灯控制系统的硬件组成
　　2.1.2　流水灯控制系统的工作过程
　2.2　74HC
　　2.2.1　74HC273简介
　　2.2.2　74HC273的引脚与引脚功能
　2.3　TMS320LF2407数字输入、输出模块
　　2.3.1　TMS320LF2407数字输入、输出模块概述
　　2.3.2　TMS320LF2407数字输入、输出模块寄存器
　2.4　用C语言编写DSP应用程序
　　2.4.1　常用C语言语句
　　2.4.2　用C语言实现端口位操作
　　2.4.3　在C语言中嵌入汇编语言
　2.5　流水灯控制系统程序
　　2.5.1　流水灯控制系统　语言主程序
　　2.5.2　流水灯控制系统程序分析
　小结
　习题
第3章　PWM波形发生器
　3.1　PWM波形发生器
　　3.1.1　采用事件管理器模块中的通用定时器产生PWM波形
　　3.1.2　采用事件管理器模块中的比较单元产生PWM波形
　3.2　PWM波形
　　3.2.1　PWM控制技术
　　3.2.2　SPWM算法
　3.3　TMS320LF2407事件管理器模块的通用定时器与比较单元
　　3.3.1　TMS320LF2407事件管理器模块的组成
　　3.3.2　TMS320LF2407事件管理器模块的通用定时器
　　3.3.3　TMS320LF2407事件管理器模块的比较单元
　3.4　TMS320LF240x中断系统
　　3.4.1　TMS320LF240x中断系统简述
　　3.4.2　TMS320LF240x中断响应过程
　　3.4.3　TMS320LF240x中断寄存器
　3.5　用C语言处理DSP中断
　　3.5.1　通过软件识别中断标志的方法实现可屏蔽中断
　　3.5.2　通过外围中断向量寄存器PIVR的值实现可屏蔽中断
　3.6　PWM波形发生器程序
　　3.6.1　基于通用定时器的PWM波形发生器　语言主程序
　　3.6.2　基于通用定时器的PWM波形发生器程序分析
　　3.6.3　基于比较单元的PWM波形发生器　语言主程序
　　3.6.4　基于比较单元的PWM波形发生器程序分析
　小结
　习题
第4章　电机测速系统
　4.1　电机测速系统
　　4.1.1　电机测速系统硬件电路的组成
　　4.1.2　电机测速系统的工作过程
　4.2　光电编码器
　　4.2.1　光电编码器简介
　　4.2.2　增量式旋转光电编码器的工作原理
　……
第5章　电压信号的采集
第6章　电压信号的输出
第7章　TMS320LF2407与PC机的串行通信
第8章　PID算法
附录1　TMS320LF2407头文件
附录2　事件管理器的中断与中断寄存器
附录3　系统配置寄存器
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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《现代信号分析与系统建模》 简介 在当今科技飞速发展的时代，信息处理和系统分析已成为各行各业的核心驱动力。从通信、医疗到金融、制造，对复杂信号的精准捕捉、深入理解和高效利用，是实现技术突破和业务创新的关键。《现代信号分析与系统建模》一书，正是为了满足这一时代需求而精心编撰。本书旨在为读者构建一个坚实的理论基础，并引导其掌握一套系统性的分析与建模方法，以应对现实世界中层出不穷的信号处理挑战。 本书的编写，并非仅仅罗列枯燥的数学公式和算法，而是力求将抽象的理论与生动的应用场景相结合，让读者在理解原理的同时，也能感受到信号处理技术的强大魅力与实际价值。我们深知，对于许多初学者而言，信号与系统领域可能显得神秘而晦涩。因此，本书在内容组织上，遵循循序渐进的原则，从最基础的概念入手，逐步深入到更复杂的主题。我们力求语言清晰、逻辑严谨，并通过丰富的图示和实例，将抽象的数学概念具象化，帮助读者建立直观的理解。 核心内容概述 本书将系统地探讨以下几个关键领域，为读者勾勒出一幅完整的现代信号分析与系统建模的蓝图： 第一部分：信号的表示与基本变换 连续时间信号与离散时间信号： 本部分将首先区分并介绍连续时间信号（如语音、温度变化）和离散时间信号（如数字图像、传感器采样数据）的特性。我们将深入探讨信号的幅度、相位、频率等基本属性，以及它们的时域表示方法。 傅里叶级数与傅里叶变换： 这是信号分析的基石。本书将详述傅里叶级数如何将周期信号分解为一系列正弦和余弦分量的叠加，以及傅里叶变换如何将非周期信号分解到频域。我们将重点讲解傅里叶变换的性质，如线性、时移、频移、卷积等，并展示它们在信号滤波、频谱分析等方面的应用。 拉普拉斯变换与Z变换： 为了处理更广泛的信号和系统，特别是瞬态响应和稳定性分析，本书将介绍拉普拉斯变换（用于连续时间系统）和Z变换（用于离散时间系统）。我们将详细阐述这两个变换的收敛域概念，以及它们在求解微分方程和差分方程中的作用，为系统分析奠定坚实基础。 傅里叶级数与傅里叶变换的几何解释与物理意义： 本部分将超越纯粹的数学推导，深入探讨傅里叶变换的几何意义，例如它如何揭示信号的周期性、振荡特性以及能量分布。我们会通过直观的图示和实际案例，帮助读者理解频谱的含义，以及为什么分析信号的频率成分如此重要。 第二部分：线性时不变（LTI）系统的理论与分析 LTI系统的定义与特性： 本部分将聚焦于工程中最常见也最重要的系统类型——线性时不变系统。我们将深入理解“线性”和“时不变”这两个关键属性的含义，并探讨它们对系统行为的影响。 卷积： 卷积是描述LTI系统输入输出关系的数学工具。本书将从概念、计算方法（图解法、代数法）以及其在信号处理中的核心作用（如滤波、延迟）等方面进行全面讲解。我们将强调理解卷积的物理意义，即系统响应的叠加。 系统函数与频率响应： 本部分将介绍系统函数（传递函数）的概念，它是LTI系统在复频域的表示。我们将详细分析系统函数的零点和极点对系统响应的影响，并重点阐述频率响应，即系统对不同频率正弦信号的放大和相移特性，这对于设计滤波器至关重要。 系统稳定性与因果性： 稳定性是评价系统性能的关键指标。本书将深入探讨BIBO（有界输入，有界输出）稳定性条件，以及因果性（系统当前输出仅依赖于当前和过去的输入）的定义和判断方法。 第三部分：现代信号分析技术 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT）： 随着数字信号处理的普及，DFT成为在计算机上分析离散信号频谱的主要工具。本书将详细介绍DFT的定义、性质，并重点讲解FFT算法，这是DFT的高效实现，极大地加速了信号频谱的计算。我们将通过编程示例，展示DFT/FFT在实际应用中的便利性。 短时傅里叶变换（STFT）： 傅里叶变换在分析非平稳信号（信号的频率成分随时间变化的信号）时存在局限性。STFT通过引入时间窗，在时间和频率域之间进行折衷，为分析非平稳信号提供了有效手段。本书将详细介绍STFT的原理、参数选择及其在语音、音频等领域的应用。 小波变换： 为了克服STFT在时间和频率分辨率上的固有矛盾，小波变换应运而生。本书将介绍小波变换的基本思想，以及它如何通过使用具有不同尺度和位置的小波基函数，实现时间和频率的自适应分析。我们将探讨连续小波变换和离散小波变换，并展示其在去噪、特征提取等方面的优势。 第四部分：系统建模与估计 随机信号基础： 许多现实世界中的信号并非确定性的，而是具有随机性。本书将介绍随机信号的基本概念，如均值、方差、自相关函数、功率谱密度等，并探讨其统计特性。 参数模型与非参数模型： 本部分将介绍不同类型的信号模型。参数模型假设信号可以由一组有限的参数描述，如AR、MA、ARMA模型。非参数模型则不做此类假设，而是直接从数据中估计信号的特性。 系统辨识： 系统辨识是根据观测到的输入输出数据来估计系统模型的过程。本书将介绍几种经典的系统辨识方法，如最小二乘法、最大似然估计等，并讨论其在不同场景下的适用性。 状态空间方法： 本部分将引入更高级的系统建模框架——状态空间表示。状态空间方法能够更全面地描述动态系统的内部状态，尤其适用于多输入多输出（MIMO）系统和复杂系统的分析与控制。我们将介绍离散时间状态空间模型和连续时间状态空间模型。 应用场景举例 本书的理论知识将贯穿于大量的实例分析中，帮助读者理解信号处理技术如何在各个领域发挥作用： 通信系统： 调制解调、信道编码、信号均衡、频谱分析。 图像与视频处理： 图像压缩、去噪、边缘检测、特征提取。 音频与语音处理： 语音识别、音频压缩、声纹识别、音乐信息检索。 生物医学工程： 生理信号（心电图、脑电图）分析、医学影像处理。 金融工程： 股票价格序列分析、风险建模。 机械振动分析： 故障诊断、结构健康监测。 学习本书的收益 通过系统学习《现代信号分析与系统建模》，您将能够： 深刻理解信号的本质： 掌握分析信号在时域和频域特性的方法。 熟练运用分析工具： 掌握傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等核心数学工具。 精通LTI系统理论： 理解和分析线性时不变系统的输入输出关系。 掌握现代分析技术： 熟悉DFT/FFT、STFT、小波变换等先进的信号分析方法。 构建有效的系统模型： 能够根据实际需求选择和建立合适的系统模型。 解决实际工程问题： 将信号处理的知识和技能应用于解决现实世界的各种挑战。 本书适合于电子工程、通信工程、计算机科学、自动化、控制工程、信号与信息处理等相关专业的学生、研究人员以及工程技术人员。无论您是初次接触信号处理领域，还是希望深化现有知识体系，本书都将是您宝贵的参考和学习伙伴。我们相信，通过本书的学习，您将能够自信地驾驭复杂信号，并利用强大的系统建模能力，在您的专业领域取得卓越成就。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量给我留下了极佳的第一印象。纸张的质地厚实，墨色浓郁，长时间阅读下来眼睛的疲劳感明显减轻。更值得称赞的是图表的绘制精度。在涉及频谱分析和卷积积分的章节中，那些曲线图和时域波形图清晰锐利，每一个坐标轴的刻度和标记都精准无误，这在阅读涉及到细节分辨的数学图形时，起到了关键性的辅助作用。我曾对照其他几本参考书来验证某个模数转换器（ADC）的量化噪声模型，发现这本书中给出的图例是最直观、最准确的。此外，书中对一些经典算法（如维纳滤波器、卡尔曼滤波器的简化版本）的推导过程描述得极其流畅，作者似乎深知读者在哪些步骤最容易产生困惑，并提前设置了“知识锚点”进行引导。我个人尤其喜欢它在介绍Z变换时所采用的类比法，将复平面上的极点和零点与系统响应的稳定性和过渡过程直接挂钩，让抽象的概念瞬间具象化。总而言之，这是一本在细节处理上体现出极高专业素养的教材。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计着实抓人眼球，那种深邃的蓝色调配上银色的文字，立刻给人一种专业且严谨的印象。初次翻阅时，我就被它那种庖丁解牛般的叙事方式所吸引。作者仿佛是一位经验丰富的老教师，他没有急于抛出那些晦涩难懂的公式，而是非常耐心地从最基础的采样定理讲起，一步步构建起整个数字信号处理（DSP）的知识体系。尤其是在介绍傅里叶变换的部分，书中穿插了大量形象的比喻，比如将信号比作一幅复杂的织锦，而变换过程就是拆解这幅织锦的经纬线，这种方式极大地降低了初学者的理解门槛。我特别欣赏作者在讲解快速傅里叶变换（FFT）算法时的细致程度，不仅仅是给出代码实现，还深入剖析了其背后的蝶形运算结构，这对于我这种希望深入理解底层原理的人来说，简直是如获至宝。书中配套的习题设计也十分巧妙，它们往往不是孤立的计算题，而是紧密结合实际工程中的应用场景，迫使读者在解决问题的过程中真正掌握理论的精髓。整体来看，这本书的结构脉络清晰，逻辑严密，是自学DSP领域的一把利器。

评分☆☆☆☆☆

阅读这本关于数字信号处理的书籍，最大的收获在于其对于“系统思维”的培养。它不仅仅是一本技术手册，更像是一部DSP系统的哲学指南。作者很注重探讨不同处理模块之间的级联关系，比如在前置滤波器的选择如何影响后续A/D转换的信噪比，以及变换域处理与时域处理各自的适用边界。这种全局观的建立，是很多初级读物所缺乏的。在讲解自适应滤波时，书中深入剖析了最小均方（LMS）算法的收敛速度与步长参数之间的微妙平衡，并用图示对比了不同初始化条件下的性能差异。最令我印象深刻的是，作者并未将卡尔曼滤波视为一个孤立的知识点，而是将其置于状态估计的大背景下进行阐述，清晰地展示了它如何从经典的状态空间模型中演变而来，这极大地拓宽了我对信号估计领域的理解。这本书的价值不在于教会你如何套用公式，而在于教会你如何构建一个稳定、高效的数字信号处理链路。

评分☆☆☆☆☆

老实讲，我是一个比较注重实践操作的人，理论学起来容易走神。但这本DSP的书，奇妙地将理论与动手实践完美地融合在了一起。它不是简单地罗列代码片段，而是通过设计一系列循序渐进的编程实验来巩固知识点。例如，在学习完FIR滤波器设计后，书中紧接着给出了一个“使用Python实现一个音频均衡器原型”的小项目，要求读者自己设定采样率、确定滤波器阶数，并观察实际音频文件处理后的波形变化。这种“学一点，试一点”的节奏，极大地激发了我的学习热情。书中的所有示例代码都非常规范和模块化，很容易提取出来进行二次开发。我甚至发现，书中对某个特定算法的描述，正好契合了我最近在工作中遇到的一个关于混叠信号去除的难题，书中的一个辅助小节提供了解决问题的关键思路。它就像是一位耐心的导师，你带着问题来，总能在不经意间找到解决问题的钥匙。对于那些渴望在短时间内掌握DSP核心技能的动手派读者来说，这本书无疑是首选的实践指南。

评分☆☆☆☆☆

我是在一个项目紧要关头，急需快速掌握某一特定滤波技术时，朋友推荐我翻阅这本教材的。说实话，一开始我对如此厚重的篇幅感到有些畏惧，但一旦沉浸其中，那种“相见恨晚”的感觉油然而生。这本书的厉害之处在于它的“应用导向性”。它没有停留在纯理论的象牙塔里，而是把大量的篇幅放在了实际的系统设计和调试案例上。比如，在讲解IIR滤波器设计时，它不仅对比了巴特沃斯、切比雪夫等不同类型的特性，还针对噪声抑制和相位失真提出了具体的工程权衡方案，这种讨论的深度和广度，是很多理论书籍所不具备的。书中还专门开辟了一个章节详细阐述了定点运算对DSP实现的影响，这一点对于我们做嵌入式系统开发的人来说至关重要，因为它直接关系到资源消耗和实时性。阅读这本书的过程，就像是跟一位在业界摸爬滚打多年的资深工程师进行一对一的交流，他会毫不保留地分享那些教科书上不会提及的“坑”和“捷径”。对于那些渴望将理论知识快速转化为生产力的工程师而言，这本书的价值无可估量。