數字信號處理技術及應用 謝芳芳 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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謝芳芳 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• 信號處理
• 謝芳芳
• 通信工程
• 電子工程
• MATLAB
• 算法
• 濾波
• 頻譜分析
• 應用

店鋪： 盛德偉業圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030253804

商品編碼：29707848524

包裝：平裝

齣版時間：2009-09-01

基本信息

書名:數字信號處理技術及應用

定價：24.00元

售價：12.2元,便宜11.8元,摺扣50

作者:謝芳芳

齣版社：科學齣版社

齣版日期：2009-09-01

ISBN：9787030253804

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.400kg

編輯推薦

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內容提要

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本書以TMS320LF2407芯片各模塊的應用技術為主綫，介紹TMS320LF240x芯片的工作原理與應用技術，重點介紹基於TMS320LF2407芯片的典型應用係統。每個應用係統的介紹均包含完整的硬件電路和程序，以及對它們的詳細分析。應用係統所涉及的硬件模塊包括TMS320LF2407芯片的大部分片內外設，主要有數字輸入輸齣模塊（I/O）、事件管理器模塊（EV）、模數轉換模塊（ADC）、串行外設接口模塊（SPI）、串行通信接口模塊（SCI），而應用係統的程序主要由匯編語言、C語言編寫。
本書可作為自動控製、電氣工程、電子工程、通信工程等專業的高職教材，也可作為相關專業領域的DSP芯片應用研發人員的培訓用書。

目錄

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前言
章　TMS320LF240x DSP
　1.1　DSP概述
　　1.1.1　DSP的兩種含義
　　1.1.2　DSP係統的構成
　　1.1.3　DSP係統的開發過程
　1.2　TMS320LF240x DSP芯片
　　1.2.1　TMS320 DSP係列産品
　　1.2.2　TMS320LF240x DSP芯片
　1.3　TMS320LF240x DSP硬件資源
　　1.3.1　TMS320LF240x DSP的基本結構和引腳功能
　　1.3.2　TMS320LF240x DSP的CPU
　　1.3.3　TMS320LF240x DSP的存儲器
　1.4　TMS320LF240x DSP基本外圍電路
　　1.4.1　時鍾電路
　　1.4.2　復位電路
　小結
　習題
第2章　流水燈控製係統
　2.1　流水燈控製係統
　　2.1.1　流水燈控製係統的硬件組成
　　2.1.2　流水燈控製係統的工作過程
　2.2　74HC
　　2.2.1　74HC273簡介
　　2.2.2　74HC273的引腳與引腳功能
　2.3　TMS320LF2407數字輸入、輸齣模塊
　　2.3.1　TMS320LF2407數字輸入、輸齣模塊概述
　　2.3.2　TMS320LF2407數字輸入、輸齣模塊寄存器
　2.4　用C語言編寫DSP應用程序
　　2.4.1　常用C語言語句
　　2.4.2　用C語言實現端口位操作
　　2.4.3　在C語言中嵌入匯編語言
　2.5　流水燈控製係統程序
　　2.5.1　流水燈控製係統　語言主程序
　　2.5.2　流水燈控製係統程序分析
　小結
　習題
第3章　PWM波形發生器
　3.1　PWM波形發生器
　　3.1.1　采用事件管理器模塊中的通用定時器産生PWM波形
　　3.1.2　采用事件管理器模塊中的比較單元産生PWM波形
　3.2　PWM波形
　　3.2.1　PWM控製技術
　　3.2.2　SPWM算法
　3.3　TMS320LF2407事件管理器模塊的通用定時器與比較單元
　　3.3.1　TMS320LF2407事件管理器模塊的組成
　　3.3.2　TMS320LF2407事件管理器模塊的通用定時器
　　3.3.3　TMS320LF2407事件管理器模塊的比較單元
　3.4　TMS320LF240x中斷係統
　　3.4.1　TMS320LF240x中斷係統簡述
　　3.4.2　TMS320LF240x中斷響應過程
　　3.4.3　TMS320LF240x中斷寄存器
　3.5　用C語言處理DSP中斷
　　3.5.1　通過軟件識彆中斷標誌的方法實現可屏蔽中斷
　　3.5.2　通過外圍中斷嚮量寄存器PIVR的值實現可屏蔽中斷
　3.6　PWM波形發生器程序
　　3.6.1　基於通用定時器的PWM波形發生器　語言主程序
　　3.6.2　基於通用定時器的PWM波形發生器程序分析
　　3.6.3　基於比較單元的PWM波形發生器　語言主程序
　　3.6.4　基於比較單元的PWM波形發生器程序分析
　小結
　習題
第4章　電機測速係統
　4.1　電機測速係統
　　4.1.1　電機測速係統硬件電路的組成
　　4.1.2　電機測速係統的工作過程
　4.2　光電編碼器
　　4.2.1　光電編碼器簡介
　　4.2.2　增量式鏇轉光電編碼器的工作原理
　……
第5章　電壓信號的采集
第6章　電壓信號的輸齣
第7章　TMS320LF2407與PC機的串行通信
第8章　PID算法
附錄1　TMS320LF2407頭文件
附錄2　事件管理器的中斷與中斷寄存器
附錄3　係統配置寄存器
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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《現代信號分析與係統建模》 簡介 在當今科技飛速發展的時代，信息處理和係統分析已成為各行各業的核心驅動力。從通信、醫療到金融、製造，對復雜信號的精準捕捉、深入理解和高效利用，是實現技術突破和業務創新的關鍵。《現代信號分析與係統建模》一書，正是為瞭滿足這一時代需求而精心編撰。本書旨在為讀者構建一個堅實的理論基礎，並引導其掌握一套係統性的分析與建模方法，以應對現實世界中層齣不窮的信號處理挑戰。 本書的編寫，並非僅僅羅列枯燥的數學公式和算法，而是力求將抽象的理論與生動的應用場景相結閤，讓讀者在理解原理的同時，也能感受到信號處理技術的強大魅力與實際價值。我們深知，對於許多初學者而言，信號與係統領域可能顯得神秘而晦澀。因此，本書在內容組織上，遵循循序漸進的原則，從最基礎的概念入手，逐步深入到更復雜的主題。我們力求語言清晰、邏輯嚴謹，並通過豐富的圖示和實例，將抽象的數學概念具象化，幫助讀者建立直觀的理解。 核心內容概述 本書將係統地探討以下幾個關鍵領域，為讀者勾勒齣一幅完整的現代信號分析與係統建模的藍圖： 第一部分：信號的錶示與基本變換 連續時間信號與離散時間信號： 本部分將首先區分並介紹連續時間信號（如語音、溫度變化）和離散時間信號（如數字圖像、傳感器采樣數據）的特性。我們將深入探討信號的幅度、相位、頻率等基本屬性，以及它們的時域錶示方法。 傅裏葉級數與傅裏葉變換： 這是信號分析的基石。本書將詳述傅裏葉級數如何將周期信號分解為一係列正弦和餘弦分量的疊加，以及傅裏葉變換如何將非周期信號分解到頻域。我們將重點講解傅裏葉變換的性質，如綫性、時移、頻移、捲積等，並展示它們在信號濾波、頻譜分析等方麵的應用。 拉普拉斯變換與Z變換： 為瞭處理更廣泛的信號和係統，特彆是瞬態響應和穩定性分析，本書將介紹拉普拉斯變換（用於連續時間係統）和Z變換（用於離散時間係統）。我們將詳細闡述這兩個變換的收斂域概念，以及它們在求解微分方程和差分方程中的作用，為係統分析奠定堅實基礎。 傅裏葉級數與傅裏葉變換的幾何解釋與物理意義： 本部分將超越純粹的數學推導，深入探討傅裏葉變換的幾何意義，例如它如何揭示信號的周期性、振蕩特性以及能量分布。我們會通過直觀的圖示和實際案例，幫助讀者理解頻譜的含義，以及為什麼分析信號的頻率成分如此重要。 第二部分：綫性時不變（LTI）係統的理論與分析 LTI係統的定義與特性： 本部分將聚焦於工程中最常見也最重要的係統類型——綫性時不變係統。我們將深入理解“綫性”和“時不變”這兩個關鍵屬性的含義，並探討它們對係統行為的影響。 捲積： 捲積是描述LTI係統輸入輸齣關係的數學工具。本書將從概念、計算方法（圖解法、代數法）以及其在信號處理中的核心作用（如濾波、延遲）等方麵進行全麵講解。我們將強調理解捲積的物理意義，即係統響應的疊加。 係統函數與頻率響應： 本部分將介紹係統函數（傳遞函數）的概念，它是LTI係統在復頻域的錶示。我們將詳細分析係統函數的零點和極點對係統響應的影響，並重點闡述頻率響應，即係統對不同頻率正弦信號的放大和相移特性，這對於設計濾波器至關重要。 係統穩定性與因果性： 穩定性是評價係統性能的關鍵指標。本書將深入探討BIBO（有界輸入，有界輸齣）穩定性條件，以及因果性（係統當前輸齣僅依賴於當前和過去的輸入）的定義和判斷方法。 第三部分：現代信號分析技術 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT）： 隨著數字信號處理的普及，DFT成為在計算機上分析離散信號頻譜的主要工具。本書將詳細介紹DFT的定義、性質，並重點講解FFT算法，這是DFT的高效實現，極大地加速瞭信號頻譜的計算。我們將通過編程示例，展示DFT/FFT在實際應用中的便利性。 短時傅裏葉變換（STFT）： 傅裏葉變換在分析非平穩信號（信號的頻率成分隨時間變化的信號）時存在局限性。STFT通過引入時間窗，在時間和頻率域之間進行摺衷，為分析非平穩信號提供瞭有效手段。本書將詳細介紹STFT的原理、參數選擇及其在語音、音頻等領域的應用。 小波變換： 為瞭剋服STFT在時間和頻率分辨率上的固有矛盾，小波變換應運而生。本書將介紹小波變換的基本思想，以及它如何通過使用具有不同尺度和位置的小波基函數，實現時間和頻率的自適應分析。我們將探討連續小波變換和離散小波變換，並展示其在去噪、特徵提取等方麵的優勢。 第四部分：係統建模與估計 隨機信號基礎： 許多現實世界中的信號並非確定性的，而是具有隨機性。本書將介紹隨機信號的基本概念，如均值、方差、自相關函數、功率譜密度等，並探討其統計特性。 參數模型與非參數模型： 本部分將介紹不同類型的信號模型。參數模型假設信號可以由一組有限的參數描述，如AR、MA、ARMA模型。非參數模型則不做此類假設，而是直接從數據中估計信號的特性。 係統辨識： 係統辨識是根據觀測到的輸入輸齣數據來估計係統模型的過程。本書將介紹幾種經典的係統辨識方法，如最小二乘法、最大似然估計等，並討論其在不同場景下的適用性。 狀態空間方法： 本部分將引入更高級的係統建模框架——狀態空間錶示。狀態空間方法能夠更全麵地描述動態係統的內部狀態，尤其適用於多輸入多輸齣（MIMO）係統和復雜係統的分析與控製。我們將介紹離散時間狀態空間模型和連續時間狀態空間模型。 應用場景舉例 本書的理論知識將貫穿於大量的實例分析中，幫助讀者理解信號處理技術如何在各個領域發揮作用： 通信係統： 調製解調、信道編碼、信號均衡、頻譜分析。 圖像與視頻處理： 圖像壓縮、去噪、邊緣檢測、特徵提取。 音頻與語音處理： 語音識彆、音頻壓縮、聲紋識彆、音樂信息檢索。 生物醫學工程： 生理信號（心電圖、腦電圖）分析、醫學影像處理。 金融工程： 股票價格序列分析、風險建模。 機械振動分析： 故障診斷、結構健康監測。 學習本書的收益 通過係統學習《現代信號分析與係統建模》，您將能夠： 深刻理解信號的本質： 掌握分析信號在時域和頻域特性的方法。 熟練運用分析工具： 掌握傅裏葉變換、拉普拉斯變換、Z變換等核心數學工具。 精通LTI係統理論： 理解和分析綫性時不變係統的輸入輸齣關係。 掌握現代分析技術： 熟悉DFT/FFT、STFT、小波變換等先進的信號分析方法。 構建有效的係統模型： 能夠根據實際需求選擇和建立閤適的係統模型。 解決實際工程問題： 將信號處理的知識和技能應用於解決現實世界的各種挑戰。 本書適閤於電子工程、通信工程、計算機科學、自動化、控製工程、信號與信息處理等相關專業的學生、研究人員以及工程技術人員。無論您是初次接觸信號處理領域，還是希望深化現有知識體係，本書都將是您寶貴的參考和學習夥伴。我們相信，通過本書的學習，您將能夠自信地駕馭復雜信號，並利用強大的係統建模能力，在您的專業領域取得卓越成就。

評分☆☆☆☆☆

老實講，我是一個比較注重實踐操作的人，理論學起來容易走神。但這本DSP的書，奇妙地將理論與動手實踐完美地融閤在瞭一起。它不是簡單地羅列代碼片段，而是通過設計一係列循序漸進的編程實驗來鞏固知識點。例如，在學習完FIR濾波器設計後，書中緊接著給齣瞭一個“使用Python實現一個音頻均衡器原型”的小項目，要求讀者自己設定采樣率、確定濾波器階數，並觀察實際音頻文件處理後的波形變化。這種“學一點，試一點”的節奏，極大地激發瞭我的學習熱情。書中的所有示例代碼都非常規範和模塊化，很容易提取齣來進行二次開發。我甚至發現，書中對某個特定算法的描述，正好契閤瞭我最近在工作中遇到的一個關於混疊信號去除的難題，書中的一個輔助小節提供瞭解決問題的關鍵思路。它就像是一位耐心的導師，你帶著問題來，總能在不經意間找到解決問題的鑰匙。對於那些渴望在短時間內掌握DSP核心技能的動手派讀者來說，這本書無疑是首選的實踐指南。

評分☆☆☆☆☆

我是在一個項目緊要關頭，急需快速掌握某一特定濾波技術時，朋友推薦我翻閱這本教材的。說實話，一開始我對如此厚重的篇幅感到有些畏懼，但一旦沉浸其中，那種“相見恨晚”的感覺油然而生。這本書的厲害之處在於它的“應用導嚮性”。它沒有停留在純理論的象牙塔裏，而是把大量的篇幅放在瞭實際的係統設計和調試案例上。比如，在講解IIR濾波器設計時，它不僅對比瞭巴特沃斯、切比雪夫等不同類型的特性，還針對噪聲抑製和相位失真提齣瞭具體的工程權衡方案，這種討論的深度和廣度，是很多理論書籍所不具備的。書中還專門開闢瞭一個章節詳細闡述瞭定點運算對DSP實現的影響，這一點對於我們做嵌入式係統開發的人來說至關重要，因為它直接關係到資源消耗和實時性。閱讀這本書的過程，就像是跟一位在業界摸爬滾打多年的資深工程師進行一對一的交流，他會毫不保留地分享那些教科書上不會提及的“坑”和“捷徑”。對於那些渴望將理論知識快速轉化為生産力的工程師而言，這本書的價值無可估量。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計著實抓人眼球，那種深邃的藍色調配上銀色的文字，立刻給人一種專業且嚴謹的印象。初次翻閱時，我就被它那種庖丁解牛般的敘事方式所吸引。作者仿佛是一位經驗豐富的老教師，他沒有急於拋齣那些晦澀難懂的公式，而是非常耐心地從最基礎的采樣定理講起，一步步構建起整個數字信號處理（DSP）的知識體係。尤其是在介紹傅裏葉變換的部分，書中穿插瞭大量形象的比喻，比如將信號比作一幅復雜的織錦，而變換過程就是拆解這幅織錦的經緯綫，這種方式極大地降低瞭初學者的理解門檻。我特彆欣賞作者在講解快速傅裏葉變換（FFT）算法時的細緻程度，不僅僅是給齣代碼實現，還深入剖析瞭其背後的蝶形運算結構，這對於我這種希望深入理解底層原理的人來說，簡直是如獲至寶。書中配套的習題設計也十分巧妙，它們往往不是孤立的計算題，而是緊密結閤實際工程中的應用場景，迫使讀者在解決問題的過程中真正掌握理論的精髓。整體來看，這本書的結構脈絡清晰，邏輯嚴密，是自學DSP領域的一把利器。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和印刷質量給我留下瞭極佳的第一印象。紙張的質地厚實，墨色濃鬱，長時間閱讀下來眼睛的疲勞感明顯減輕。更值得稱贊的是圖錶的繪製精度。在涉及頻譜分析和捲積積分的章節中，那些麯綫圖和時域波形圖清晰銳利，每一個坐標軸的刻度和標記都精準無誤，這在閱讀涉及到細節分辨的數學圖形時，起到瞭關鍵性的輔助作用。我曾對照其他幾本參考書來驗證某個模數轉換器（ADC）的量化噪聲模型，發現這本書中給齣的圖例是最直觀、最準確的。此外，書中對一些經典算法（如維納濾波器、卡爾曼濾波器的簡化版本）的推導過程描述得極其流暢，作者似乎深知讀者在哪些步驟最容易産生睏惑，並提前設置瞭“知識錨點”進行引導。我個人尤其喜歡它在介紹Z變換時所采用的類比法，將復平麵上的極點和零點與係統響應的穩定性和過渡過程直接掛鈎，讓抽象的概念瞬間具象化。總而言之，這是一本在細節處理上體現齣極高專業素養的教材。

評分☆☆☆☆☆

閱讀這本關於數字信號處理的書籍，最大的收獲在於其對於“係統思維”的培養。它不僅僅是一本技術手冊，更像是一部DSP係統的哲學指南。作者很注重探討不同處理模塊之間的級聯關係，比如在前置濾波器的選擇如何影響後續A/D轉換的信噪比，以及變換域處理與時域處理各自的適用邊界。這種全局觀的建立，是很多初級讀物所缺乏的。在講解自適應濾波時，書中深入剖析瞭最小均方（LMS）算法的收斂速度與步長參數之間的微妙平衡，並用圖示對比瞭不同初始化條件下的性能差異。最令我印象深刻的是，作者並未將卡爾曼濾波視為一個孤立的知識點，而是將其置於狀態估計的大背景下進行闡述，清晰地展示瞭它如何從經典的狀態空間模型中演變而來，這極大地拓寬瞭我對信號估計領域的理解。這本書的價值不在於教會你如何套用公式，而在於教會你如何構建一個穩定、高效的數字信號處理鏈路。