DSP技術原理及應用教程 9787810776066 北京航天航空大學齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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劉艷萍 著

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 信號處理
• 通信工程
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• 控製工程
• 北京航天航空大學
• 教程
• 9787810776066
• 工程技術

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齣版社： 北京航天航空大學齣版社

ISBN：9787810776066

商品編碼：29872212524

包裝：平裝

齣版時間：2008-07-01

基本信息

書名：DSP技術原理及應用教程

定價：36.00元

作者：劉艷萍

齣版社：北京航天航空大學齣版社

齣版日期：2008-07-01

ISBN：9787810776066

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：12k

商品重量：0.522kg

編輯推薦

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內容提要

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本書介紹瞭數字信號處理器技術的發展、特點和種類，介紹TMS320係列DSP中的C2000、C5000、C6000及C5000 RISC係列的主要性能指標和硬件結構組成。其中圍繞TMS320C54xDSP芯片，詳細介紹瞭數字信號處理器的基本概念、內部結構、工作原理、指令係統、係統開發、各種硬件接口電路設計和常用數據/信號處理算法的實現方法，並給齣瞭應用實例。
本書的突齣特點是內容全麵，詳略得當，實用性強，適用於高等院校電類專業本科生和研究生教材，也可供相關DSP技術開發人員參考。

目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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現代信號處理的基石：數字信號處理（DSP）技術的核心原理與前沿應用 在當今信息爆炸的時代，從我們手中智能手機的語音識彆，到醫學影像的清晰呈現，再到通信係統的高速傳輸，背後都離不開一項至關重要的技術——數字信號處理（DSP）。DSP技術以其強大的信息提取、處理和分析能力，深刻地改變著我們的生活方式，並在科學研究、工業生産、軍事國防等眾多領域扮演著不可替代的角色。本書旨在係統地闡述DSP技術的核心原理，並聚焦其在實際應用中的前沿發展，為讀者構建一個紮實的技術理論基礎和敏銳的應用視野。 第一章 DSP技術概述與發展曆程 本章將為讀者勾勒齣DSP技術的宏觀圖景。首先，我們將從廣義信號處理的概念齣發，引齣數字信號處理的齣現及其相對於模擬信號處理的優勢，如精度高、易於存儲與傳輸、靈活可重構等。隨後，我們將追溯DSP技術的發展脈絡，從早期的采樣定理提齣，到離散傅裏葉變換（DFT）的誕生，再到快速傅裏葉變換（FFT）算法的突破，以及後續的各種DSP處理器和專用集成電路（ASIC）的發展。瞭解這段曆史，有助於我們理解DSP技術演進的內在邏輯，以及當前技術格局的形成原因。 第二章 信號的離散化與采樣理論 數字信號處理的基石在於將連續的模擬信號轉化為離散的數字信號。本章將深入探討這一過程的核心——采樣。我們將詳細介紹采樣定理（奈奎斯特-香農采樣定理），解釋其為何是保證信號保真重建的充要條件，並深入剖析采樣頻率、信號帶寬與混疊現象之間的關係。此外，我們還將討論實際采樣過程中可能遇到的問題，如量化誤差、非理想采樣，以及一些提高采樣精度的技術，例如過采樣和抗混疊濾波器。理解采樣過程的精妙之處，是掌握後續DSP技術的前提。 第三章 數字濾波器的設計與實現 濾波是DSP技術中最基本也是最重要的操作之一，其目的是去除信號中的噪聲或提取特定頻率成分。本章將係統介紹兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。我們將詳細講解它們的數學模型、特性以及各自的優缺點。在設計方麵，我們將介紹幾種經典的IIR濾波器設計方法，如巴特沃斯、切比雪夫和橢圓濾波器，以及FIR濾波器的窗函數設計法和頻率采樣法。在實現方麵，我們將探討不同濾波器結構的實現方式，如直接型、級聯型和並聯型，並分析它們的計算復雜度、穩定性和對噪聲的敏感性。 第四章 離散傅裏葉變換（DFT）與快速傅裏葉變換（FFT） 頻率域分析是理解和處理信號的重要手段。本章將聚焦於離散傅裏葉變換（DFT），它是將時域離散信號轉換為頻域離散錶示的核心工具。我們將詳細推導DFT的數學公式，解釋其物理意義，並介紹常用的DFT性質。然而，直接計算DFT的計算量非常龐大，因此，快速傅裏葉變換（FFT）算法應運而生。本章將重點講解兩種最經典的FFT算法：按時間抽取的FFT（Cooley-Tukey算法）和按頻率抽取的FFT，分析它們的計算復雜度，並探討如何利用FFT實現高效的捲積運算，這是許多信號處理算法的基礎。 第五章 離散時間係統與捲積 數字信號處理的本質是對離散時間係統進行分析和設計。本章將引入離散時間係統的概念，包括係統的輸入、輸齣、狀態以及係統的描述方法，如差分方程。我們將深入講解捲積運算，它是綫性時不變（LTI）離散時間係統最核心的運算，用於描述係統對輸入信號的響應。我們將分析捲積的數學性質，並通過時域和頻域兩種方法進行計算。此外，我們還將介紹係統的頻率響應，它揭示瞭係統在不同頻率下的增益和相位特性，是設計和分析濾波器的關鍵。 第六章 自適應信號處理 自適應信號處理是一種能夠在未知或變化的信道條件下，根據輸入信號的統計特性自動調整濾波器參數的技術。本章將深入介紹自適應濾波器的基本原理，重點講解兩種經典的自適應算法：最小均方（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法。我們將分析它們的收斂速度、計算復雜度以及在不同應用場景下的適用性。自適應信號處理在噪聲消除、迴聲消除、信道均衡等領域有著廣泛的應用。 第七章 多速率信號處理 在實際的信號處理係統中，經常會遇到信號采樣率不匹配的問題，此時就需要多速率信號處理技術。本章將介紹多速率信號處理的基本概念，包括信號的抽取（下采樣）和內插（上采樣）。我們將詳細解釋抽取和內插過程中可能産生的混疊和失真問題，並介紹如何使用濾波器來解決這些問題，例如使用抽取濾波器和插值濾波器。多速率信號處理在通信、音頻處理和圖像處理等領域具有重要的應用價值。 第八章 信號分析與參數估計 除瞭濾波和變換，信號分析與參數估計是DSP技術的另一個重要分支。本章將介紹幾種常用的信號分析方法，包括譜估計技術，如周期圖法、Welch法和多窗法，用於分析信號的頻率成分。同時，我們還將探討參數估計問題，如自迴歸（AR）模型、移動平均（MA）模型和ARIMA模型的參數估計，以及這些模型在信號建模和預測中的應用。 第九章 DSP處理器與硬件實現 理論知識的掌握離不開實際的硬件實現。本章將介紹當前主流的DSP處理器架構，包括其特殊的指令集、流水綫技術、存儲器結構以及硬件加速單元。我們將分析不同DSP芯片的特點和優勢，並討論如何在DSP處理器上高效地實現各種DSP算法，包括定點運算和浮點運算的考量、中斷處理以及與其他硬件的接口。 第十章 DSP技術的前沿應用 在掌握瞭DSP技術的基礎原理後，本章將帶領讀者展望DSP技術的廣闊應用前景。我們將深入探討DSP在以下幾個關鍵領域的最新發展： 通信係統： 從移動通信（如4G、5G）的信道編碼、調製解調、多輸入多輸齣（MIMO）技術，到軟件無綫電（SDR）的實現，DSP在提高通信速率、頻譜效率和抗乾擾能力方麵發揮著核心作用。 語音與音頻處理： 語音識彆、語音閤成、音頻降噪、迴聲消除、音樂信號分析與閤成，以及高保真音頻編碼（如MP3、AAC）都嚴重依賴於DSP技術。 圖像與視頻處理： 圖像濾波、邊緣檢測、特徵提取、圖像壓縮（如JPEG、MPEG），以及視頻編碼和實時視頻分析，都離不開DSP算法的支撐。 生物醫學工程： 醫學影像重建（如CT、MRI）、生理信號處理（如ECG、EEG）、生物傳感器數據分析以及輔助診斷係統。 控製係統： 數字控製器設計、電機控製、機器人控製以及工業自動化中的信號監測與診斷。 雷達與聲納： 目標檢測、跟蹤、目標識彆以及雜波抑製等核心技術。 科學計算與數據挖掘： 在處理大規模數據集、進行模式識彆和機器學習時，DSP技術也扮演著重要角色。 通過對這些前沿應用的探討，讀者將能夠更深刻地理解DSP技術在解決實際問題中的強大能力，並激發進一步探索和創新的靈感。 結語 數字信號處理技術是連接現實世界與數字世界的橋梁。本書係統地梳理瞭DSP技術的核心理論，並對其在各個領域的應用進行瞭深入的剖析。希望本書能夠成為您深入理解和掌握DSP技術的良師益友，為您的學習、研究和工程實踐提供堅實的基礎和有力的支持。

評分☆☆☆☆☆

這本書在理論闡述方麵，可以說是我近期讀過的最紮實的教材之一。作者在講解每一個核心概念時，都力求做到嚴謹而又不失易懂。他不會僅僅停留在概念的定義上，而是會深入到原理的推導過程，並且會適當地給齣一些曆史背景或者發展脈絡，這讓我在理解理論的同時，也能對其在工程實踐中的重要性有一個更深刻的認識。我尤其喜歡它在公式推導部分的處理方式，每一個步驟都清晰可見，並且會對一些關鍵的中間步驟給齣詳細的解釋，甚至會解釋為什麼需要進行這樣的推導，而不是簡單地羅列一堆數學符號。這一點對於我這種數學功底不算特彆深厚，但又必須理解原理的人來說，實在是太重要瞭。它讓我能夠真正理解每一個公式背後的含義，而不是死記硬背。

評分☆☆☆☆☆

這本書的語言風格相當務實，沒有過多花哨的修飾，而是直擊核心，用最簡潔明瞭的語言來解釋復雜的概念。作者的敘述邏輯非常清晰，段落之間的銜接自然流暢，讀起來不會感到跳躍或者晦澀。我尤其喜歡它在引入新的術語或者概念時，都會給齣清晰的定義，並且會用生動的例子來輔助說明，這極大地降低瞭學習的門檻。而且，我發現作者在講解一些比較抽象的數學原理時，會盡可能地使用一些直觀的類比或者形象的比喻，這對於我這種非數學專業背景的學習者來說，簡直是雪中送炭。我能夠感受到作者在努力拉近理論知識與我們學習者之間的距離，讓DSP技術不再是遙不可及的“高科技”，而是可以被理解和掌握的“實用工具”。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這是一本讓我感覺“有料”的書。它不僅僅是知識的堆砌，更是智慧的結晶。作者在內容的選擇和組織上，都經過瞭深思熟慮。他能夠從一個學習者的角度齣發，預見到我們在學習過程中可能會遇到的睏難，並提前準備好解決方案。我尤其欣賞它在內容中的一種“啓發性”，它不僅僅是告訴你“是什麼”，更是會引導你思考“為什麼”和“如何做”。這種啓發性的教學方式，能夠極大地激發我的學習興趣和主動性，讓我能夠真正地愛上DSP技術。我相信，通過這本書的學習，我不僅能夠掌握DSP技術的基本原理，還能夠培養齣獨立分析和解決問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我最初是被這本書的封麵設計所吸引，簡潔大方的風格，色彩搭配也很專業，雖然我不是美術專業，但也能感受到一種技術嚴謹的美感。打開後，首先映入眼簾的是目錄，條理清晰，邏輯性很強，從基礎的概念到進階的應用，層層遞進，讓我對整體的學習脈絡有瞭初步的瞭解。我尤其喜歡它在每章節開頭設置的“學習目標”，這能夠幫助我在開始閱讀之前就明確自己需要掌握的知識點，從而更有針對性地去學習。在閱讀過程中，我發現作者在解釋一些復雜的原理時，會循序漸進，從最基本的模型講起，逐步引入更復雜的條件和模型，而不是直接拋齣高深的理論。這種“由淺入深”的教學方式，對於我這樣一個在DSP領域還是初學者的人來說，簡直太友好瞭。我能夠感受到作者在教學設計上的匠心獨運，他仿佛洞悉瞭我們學習者的思維過程，並且提前準備好瞭應對我們可能産生的睏惑的“路標”。

評分☆☆☆☆☆

這本書的適用範圍，我覺得是相當廣泛的。從學習DSP技術基礎的學生，到需要將DSP技術應用於實際工程的工程師，都可以從中受益。它的理論部分足夠紮實，能夠為學習者打下堅實的理論基礎；它的應用部分又足夠貼近實際，能夠幫助工程師解決工程中的實際問題。我特彆欣賞它在講解一些算法時，會給齣不同實現方式的優缺點分析，這對於我將來在實際項目中選擇閤適的算法非常有參考價值。而且，作者在講解過程中，並沒有迴避一些技術難點，而是會正麵去解決這些難點，並給齣清晰的解釋。這讓我感到，作者是在真正地幫助我們學習者提升技術能力，而不是敷衍瞭事。

評分☆☆☆☆☆

這本書的實踐應用章節，是讓我覺得最有價值的部分。作者並沒有僅僅停留在理論層麵，而是花瞭大量的篇幅來介紹DSP技術在實際工程中的具體應用案例。從通信係統到圖像處理，再到音頻信號分析，幾乎涵蓋瞭DSP技術的各個主要應用領域。而且，他不僅僅是簡單地羅列應用場景，而是會詳細地分析在這些應用場景下，DSP技術是如何被應用，涉及到哪些具體的算法和硬件實現。我特彆喜歡它在每個案例分析的最後，都會給齣一些“思考題”或者“拓展討論”，這能夠引導我去深入思考，將理論知識與實際問題聯係起來，鍛煉我的分析和解決問題的能力。這種理論與實踐相結閤的教學模式，讓我在學習過程中感到既充實又有趣，仿佛真的在解決實際工程中的問題。

評分☆☆☆☆☆

不得不說，這本書在細節的處理上，讓我感到非常驚喜。例如，在講解一些關鍵公式的由來時，作者會給齣詳細的推導步驟，並且會對一些可能引起混淆的符號或者變量進行清晰的定義。而且，在涉及到一些圖示的時候，作者也做得非常到位，每一個圖示都繪製得相當清晰，並且都會配有詳細的文字說明，這讓我能夠準確地理解圖示所要錶達的含義。我還注意到，在一些章節的末尾，作者會給齣一些“補充說明”或者“注意事項”，這些內容雖然看起來不起眼，但往往是能夠幫助我們避免一些常見錯誤，或者加深對知識點理解的關鍵。這些細緻入微的處理，都充分體現瞭作者的嚴謹態度和對讀者的關懷。

評分☆☆☆☆☆

我一直在尋找一本能夠係統性地梳理DSP技術知識體係的書籍，而這本書恰好滿足瞭我的需求。它不僅僅是簡單地介紹各種算法，而是從信號處理的基礎理論齣發，逐步引入到數字信號的采樣、量化、編碼等關鍵環節，再到傅裏葉變換、Z變換等核心數學工具，最後纔落腳到各種濾波算法、變換算法以及它們在實際應用中的實現。這種由點到麵、由抽象到具體的講解方式，讓我能夠建立起一個完整而清晰的DSP知識框架。我特彆欣賞它在講解過程中，會適當地引入一些經典的DSP芯片或者開發平颱，雖然這本書本身可能不是針對某個特定硬件的教程，但作者的這些舉觸，能夠讓我瞭解到DSP技術在硬件層麵的具體實現，以及不同硬件平颱之間的差異，這對於我將來進行硬件選型和開發非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書在章節的組織上，我認為是做得非常齣色的。它並沒有將所有內容都堆砌在一起，而是根據內容的性質和難度，進行瞭精心的劃分。例如，它會把基礎的理論知識放在前麵，讓讀者先建立起一個初步的概念模型，然後再逐步引入更復雜的算法和應用。而且，在我閱讀的過程中，我發現它在講解每一個算法時，都會先給齣該算法的直觀思想，然後再深入到數學推導和工程實現。這種“先感性，後理性”的學習路徑，非常符閤我的認知習慣，讓我能夠更容易地接受和理解新的知識。此外，我注意到它在章節的末尾，還會給齣一些“習題”，這些習題的難度各不相同，有些是鞏固概念的，有些是考察算法理解的，還有些是引導思考的，這對於檢驗我的學習效果非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版設計真心讓我眼前一亮，扉頁的字體選擇就透著一股嚴謹又不失靈動的氣息，仿佛在預示著接下來的內容將是硬核又不乏趣味的。內頁的紙張觸感也很舒服，不是那種廉價的閃亮紙，而是帶著一絲啞光的質感，長時間閱讀也不會覺得眼睛疲勞。更重要的是，印刷質量非常高，字跡清晰銳利，沒有任何模糊或者重影的現象，即使是那些包含大量數學公式和電路圖的部分，也都能被準確無誤地呈現齣來，這一點對於我這種需要反復對照細節的學習者來說，簡直是福音。而且，書頁的裝訂也十分牢固，翻閱起來不會齣現鬆散頁的尷尬，感覺這本書能夠陪伴我度過相當長一段時間的學習旅程。我特彆欣賞它在插圖和圖示上的用心，每一個示意圖都繪製得十分精巧，綫條流暢，比例準確，並且關鍵的節點和信號流嚮都有明確的標注，這對於理解抽象的理論概念有著至關重要的作用。有時候，一張清晰的圖勝過韆言萬語，這本書在這方麵做得非常齣色，讓我能夠更快地抓住問題的核心。