DSP技术原理及应用教程 9787810776066 北京航天航空大学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘艳萍 著

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出版社： 北京航天航空大学出版社

ISBN：9787810776066

商品编码：29872212524

包装：平装

出版时间：2008-07-01

基本信息

书名：DSP技术原理及应用教程

定价：36.00元

作者：刘艳萍

出版社：北京航天航空大学出版社

出版日期：2008-07-01

ISBN：9787810776066

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：12k

商品重量：0.522kg

编辑推荐

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内容提要

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本书介绍了数字信号处理器技术的发展、特点和种类，介绍TMS320系列DSP中的C2000、C5000、C6000及C5000 RISC系列的主要性能指标和硬件结构组成。其中围绕TMS320C54xDSP芯片，详细介绍了数字信号处理器的基本概念、内部结构、工作原理、指令系统、系统开发、各种硬件接口电路设计和常用数据/信号处理算法的实现方法，并给出了应用实例。
本书的突出特点是内容全面，详略得当，实用性强，适用于高等院校电类专业本科生和研究生教材，也可供相关DSP技术开发人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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现代信号处理的基石：数字信号处理（DSP）技术的核心原理与前沿应用 在当今信息爆炸的时代，从我们手中智能手机的语音识别，到医学影像的清晰呈现，再到通信系统的高速传输，背后都离不开一项至关重要的技术——数字信号处理（DSP）。DSP技术以其强大的信息提取、处理和分析能力，深刻地改变着我们的生活方式，并在科学研究、工业生产、军事国防等众多领域扮演着不可替代的角色。本书旨在系统地阐述DSP技术的核心原理，并聚焦其在实际应用中的前沿发展，为读者构建一个扎实的技术理论基础和敏锐的应用视野。 第一章 DSP技术概述与发展历程 本章将为读者勾勒出DSP技术的宏观图景。首先，我们将从广义信号处理的概念出发，引出数字信号处理的出现及其相对于模拟信号处理的优势，如精度高、易于存储与传输、灵活可重构等。随后，我们将追溯DSP技术的发展脉络，从早期的采样定理提出，到离散傅里叶变换（DFT）的诞生，再到快速傅里叶变换（FFT）算法的突破，以及后续的各种DSP处理器和专用集成电路（ASIC）的发展。了解这段历史，有助于我们理解DSP技术演进的内在逻辑，以及当前技术格局的形成原因。 第二章 信号的离散化与采样理论 数字信号处理的基石在于将连续的模拟信号转化为离散的数字信号。本章将深入探讨这一过程的核心——采样。我们将详细介绍采样定理（奈奎斯特-香农采样定理），解释其为何是保证信号保真重建的充要条件，并深入剖析采样频率、信号带宽与混叠现象之间的关系。此外，我们还将讨论实际采样过程中可能遇到的问题，如量化误差、非理想采样，以及一些提高采样精度的技术，例如过采样和抗混叠滤波器。理解采样过程的精妙之处，是掌握后续DSP技术的前提。 第三章 数字滤波器的设计与实现 滤波是DSP技术中最基本也是最重要的操作之一，其目的是去除信号中的噪声或提取特定频率成分。本章将系统介绍两种主要的数字滤波器类型：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数学模型、特性以及各自的优缺点。在设计方面，我们将介绍几种经典的IIR滤波器设计方法，如巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器，以及FIR滤波器的窗函数设计法和频率采样法。在实现方面，我们将探讨不同滤波器结构的实现方式，如直接型、级联型和并联型，并分析它们的计算复杂度、稳定性和对噪声的敏感性。 第四章 离散傅里叶变换（DFT）与快速傅里叶变换（FFT） 频率域分析是理解和处理信号的重要手段。本章将聚焦于离散傅里叶变换（DFT），它是将时域离散信号转换为频域离散表示的核心工具。我们将详细推导DFT的数学公式，解释其物理意义，并介绍常用的DFT性质。然而，直接计算DFT的计算量非常庞大，因此，快速傅里叶变换（FFT）算法应运而生。本章将重点讲解两种最经典的FFT算法：按时间抽取的FFT（Cooley-Tukey算法）和按频率抽取的FFT，分析它们的计算复杂度，并探讨如何利用FFT实现高效的卷积运算，这是许多信号处理算法的基础。 第五章 离散时间系统与卷积 数字信号处理的本质是对离散时间系统进行分析和设计。本章将引入离散时间系统的概念，包括系统的输入、输出、状态以及系统的描述方法，如差分方程。我们将深入讲解卷积运算，它是线性时不变（LTI）离散时间系统最核心的运算，用于描述系统对输入信号的响应。我们将分析卷积的数学性质，并通过时域和频域两种方法进行计算。此外，我们还将介绍系统的频率响应，它揭示了系统在不同频率下的增益和相位特性，是设计和分析滤波器的关键。 第六章 自适应信号处理 自适应信号处理是一种能够在未知或变化的信道条件下，根据输入信号的统计特性自动调整滤波器参数的技术。本章将深入介绍自适应滤波器的基本原理，重点讲解两种经典的自适应算法：最小均方（LMS）算法和递归最小二乘（RLS）算法。我们将分析它们的收敛速度、计算复杂度以及在不同应用场景下的适用性。自适应信号处理在噪声消除、回声消除、信道均衡等领域有着广泛的应用。 第七章 多速率信号处理 在实际的信号处理系统中，经常会遇到信号采样率不匹配的问题，此时就需要多速率信号处理技术。本章将介绍多速率信号处理的基本概念，包括信号的抽取（下采样）和内插（上采样）。我们将详细解释抽取和内插过程中可能产生的混叠和失真问题，并介绍如何使用滤波器来解决这些问题，例如使用抽取滤波器和插值滤波器。多速率信号处理在通信、音频处理和图像处理等领域具有重要的应用价值。 第八章 信号分析与参数估计 除了滤波和变换，信号分析与参数估计是DSP技术的另一个重要分支。本章将介绍几种常用的信号分析方法，包括谱估计技术，如周期图法、Welch法和多窗法，用于分析信号的频率成分。同时，我们还将探讨参数估计问题，如自回归（AR）模型、移动平均（MA）模型和ARIMA模型的参数估计，以及这些模型在信号建模和预测中的应用。 第九章 DSP处理器与硬件实现 理论知识的掌握离不开实际的硬件实现。本章将介绍当前主流的DSP处理器架构，包括其特殊的指令集、流水线技术、存储器结构以及硬件加速单元。我们将分析不同DSP芯片的特点和优势，并讨论如何在DSP处理器上高效地实现各种DSP算法，包括定点运算和浮点运算的考量、中断处理以及与其他硬件的接口。 第十章 DSP技术的前沿应用 在掌握了DSP技术的基础原理后，本章将带领读者展望DSP技术的广阔应用前景。我们将深入探讨DSP在以下几个关键领域的最新发展： 通信系统： 从移动通信（如4G、5G）的信道编码、调制解调、多输入多输出（MIMO）技术，到软件无线电（SDR）的实现，DSP在提高通信速率、频谱效率和抗干扰能力方面发挥着核心作用。 语音与音频处理： 语音识别、语音合成、音频降噪、回声消除、音乐信号分析与合成，以及高保真音频编码（如MP3、AAC）都严重依赖于DSP技术。 图像与视频处理： 图像滤波、边缘检测、特征提取、图像压缩（如JPEG、MPEG），以及视频编码和实时视频分析，都离不开DSP算法的支撑。 生物医学工程： 医学影像重建（如CT、MRI）、生理信号处理（如ECG、EEG）、生物传感器数据分析以及辅助诊断系统。 控制系统： 数字控制器设计、电机控制、机器人控制以及工业自动化中的信号监测与诊断。 雷达与声纳： 目标检测、跟踪、目标识别以及杂波抑制等核心技术。 科学计算与数据挖掘： 在处理大规模数据集、进行模式识别和机器学习时，DSP技术也扮演着重要角色。 通过对这些前沿应用的探讨，读者将能够更深刻地理解DSP技术在解决实际问题中的强大能力，并激发进一步探索和创新的灵感。 结语 数字信号处理技术是连接现实世界与数字世界的桥梁。本书系统地梳理了DSP技术的核心理论，并对其在各个领域的应用进行了深入的剖析。希望本书能够成为您深入理解和掌握DSP技术的良师益友，为您的学习、研究和工程实践提供坚实的基础和有力的支持。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格相当务实，没有过多花哨的修饰，而是直击核心，用最简洁明了的语言来解释复杂的概念。作者的叙述逻辑非常清晰，段落之间的衔接自然流畅，读起来不会感到跳跃或者晦涩。我尤其喜欢它在引入新的术语或者概念时，都会给出清晰的定义，并且会用生动的例子来辅助说明，这极大地降低了学习的门槛。而且，我发现作者在讲解一些比较抽象的数学原理时，会尽可能地使用一些直观的类比或者形象的比喻，这对于我这种非数学专业背景的学习者来说，简直是雪中送炭。我能够感受到作者在努力拉近理论知识与我们学习者之间的距离，让DSP技术不再是遥不可及的“高科技”，而是可以被理解和掌握的“实用工具”。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，这是一本让我感觉“有料”的书。它不仅仅是知识的堆砌，更是智慧的结晶。作者在内容的选择和组织上，都经过了深思熟虑。他能够从一个学习者的角度出发，预见到我们在学习过程中可能会遇到的困难，并提前准备好解决方案。我尤其欣赏它在内容中的一种“启发性”，它不仅仅是告诉你“是什么”，更是会引导你思考“为什么”和“如何做”。这种启发性的教学方式，能够极大地激发我的学习兴趣和主动性，让我能够真正地爱上DSP技术。我相信，通过这本书的学习，我不仅能够掌握DSP技术的基本原理，还能够培养出独立分析和解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这本书在理论阐述方面，可以说是我近期读过的最扎实的教材之一。作者在讲解每一个核心概念时，都力求做到严谨而又不失易懂。他不会仅仅停留在概念的定义上，而是会深入到原理的推导过程，并且会适当地给出一些历史背景或者发展脉络，这让我在理解理论的同时，也能对其在工程实践中的重要性有一个更深刻的认识。我尤其喜欢它在公式推导部分的处理方式，每一个步骤都清晰可见，并且会对一些关键的中间步骤给出详细的解释，甚至会解释为什么需要进行这样的推导，而不是简单地罗列一堆数学符号。这一点对于我这种数学功底不算特别深厚，但又必须理解原理的人来说，实在是太重要了。它让我能够真正理解每一个公式背后的含义，而不是死记硬背。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在细节的处理上，让我感到非常惊喜。例如，在讲解一些关键公式的由来时，作者会给出详细的推导步骤，并且会对一些可能引起混淆的符号或者变量进行清晰的定义。而且，在涉及到一些图示的时候，作者也做得非常到位，每一个图示都绘制得相当清晰，并且都会配有详细的文字说明，这让我能够准确地理解图示所要表达的含义。我还注意到，在一些章节的末尾，作者会给出一些“补充说明”或者“注意事项”，这些内容虽然看起来不起眼，但往往是能够帮助我们避免一些常见错误，或者加深对知识点理解的关键。这些细致入微的处理，都充分体现了作者的严谨态度和对读者的关怀。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够系统性地梳理DSP技术知识体系的书籍，而这本书恰好满足了我的需求。它不仅仅是简单地介绍各种算法，而是从信号处理的基础理论出发，逐步引入到数字信号的采样、量化、编码等关键环节，再到傅里叶变换、Z变换等核心数学工具，最后才落脚到各种滤波算法、变换算法以及它们在实际应用中的实现。这种由点到面、由抽象到具体的讲解方式，让我能够建立起一个完整而清晰的DSP知识框架。我特别欣赏它在讲解过程中，会适当地引入一些经典的DSP芯片或者开发平台，虽然这本书本身可能不是针对某个特定硬件的教程，但作者的这些举触，能够让我了解到DSP技术在硬件层面的具体实现，以及不同硬件平台之间的差异，这对于我将来进行硬件选型和开发非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本书在章节的组织上，我认为是做得非常出色的。它并没有将所有内容都堆砌在一起，而是根据内容的性质和难度，进行了精心的划分。例如，它会把基础的理论知识放在前面，让读者先建立起一个初步的概念模型，然后再逐步引入更复杂的算法和应用。而且，在我阅读的过程中，我发现它在讲解每一个算法时，都会先给出该算法的直观思想，然后再深入到数学推导和工程实现。这种“先感性，后理性”的学习路径，非常符合我的认知习惯，让我能够更容易地接受和理解新的知识。此外，我注意到它在章节的末尾，还会给出一些“习题”，这些习题的难度各不相同，有些是巩固概念的，有些是考察算法理解的，还有些是引导思考的，这对于检验我的学习效果非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我最初是被这本书的封面设计所吸引，简洁大方的风格，色彩搭配也很专业，虽然我不是美术专业，但也能感受到一种技术严谨的美感。打开后，首先映入眼帘的是目录，条理清晰，逻辑性很强，从基础的概念到进阶的应用，层层递进，让我对整体的学习脉络有了初步的了解。我尤其喜欢它在每章节开头设置的“学习目标”，这能够帮助我在开始阅读之前就明确自己需要掌握的知识点，从而更有针对性地去学习。在阅读过程中，我发现作者在解释一些复杂的原理时，会循序渐进，从最基本的模型讲起，逐步引入更复杂的条件和模型，而不是直接抛出高深的理论。这种“由浅入深”的教学方式，对于我这样一个在DSP领域还是初学者的人来说，简直太友好了。我能够感受到作者在教学设计上的匠心独运，他仿佛洞悉了我们学习者的思维过程，并且提前准备好了应对我们可能产生的困惑的“路标”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的适用范围，我觉得是相当广泛的。从学习DSP技术基础的学生，到需要将DSP技术应用于实际工程的工程师，都可以从中受益。它的理论部分足够扎实，能够为学习者打下坚实的理论基础；它的应用部分又足够贴近实际，能够帮助工程师解决工程中的实际问题。我特别欣赏它在讲解一些算法时，会给出不同实现方式的优缺点分析，这对于我将来在实际项目中选择合适的算法非常有参考价值。而且，作者在讲解过程中，并没有回避一些技术难点，而是会正面去解决这些难点，并给出清晰的解释。这让我感到，作者是在真正地帮助我们学习者提升技术能力，而不是敷衍了事。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计真心让我眼前一亮，扉页的字体选择就透着一股严谨又不失灵动的气息，仿佛在预示着接下来的内容将是硬核又不乏趣味的。内页的纸张触感也很舒服，不是那种廉价的闪亮纸，而是带着一丝哑光的质感，长时间阅读也不会觉得眼睛疲劳。更重要的是，印刷质量非常高，字迹清晰锐利，没有任何模糊或者重影的现象，即使是那些包含大量数学公式和电路图的部分，也都能被准确无误地呈现出来，这一点对于我这种需要反复对照细节的学习者来说，简直是福音。而且，书页的装订也十分牢固，翻阅起来不会出现松散页的尴尬，感觉这本书能够陪伴我度过相当长一段时间的学习旅程。我特别欣赏它在插图和图示上的用心，每一个示意图都绘制得十分精巧，线条流畅，比例准确，并且关键的节点和信号流向都有明确的标注，这对于理解抽象的理论概念有着至关重要的作用。有时候，一张清晰的图胜过千言万语，这本书在这方面做得非常出色，让我能够更快地抓住问题的核心。

评分☆☆☆☆☆

这本书的实践应用章节，是让我觉得最有价值的部分。作者并没有仅仅停留在理论层面，而是花了大量的篇幅来介绍DSP技术在实际工程中的具体应用案例。从通信系统到图像处理，再到音频信号分析，几乎涵盖了DSP技术的各个主要应用领域。而且，他不仅仅是简单地罗列应用场景，而是会详细地分析在这些应用场景下，DSP技术是如何被应用，涉及到哪些具体的算法和硬件实现。我特别喜欢它在每个案例分析的最后，都会给出一些“思考题”或者“拓展讨论”，这能够引导我去深入思考，将理论知识与实际问题联系起来，锻炼我的分析和解决问题的能力。这种理论与实践相结合的教学模式，让我在学习过程中感到既充实又有趣，仿佛真的在解决实际工程中的问题。