DSP技術與應用/21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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段麗娜，虞滄，孟文中 編

圖書標籤:

• 數字信號處理
• DSP
• 電氣工程
• 自動化
• 信號處理
• 通信工程
• 控製工程
• 規劃教材
• 高等教育
• 21世紀教材

齣版社： 人民郵電齣版社

ISBN：9787115318336

版次：1

商品編碼：11275441

包裝：平裝

叢書名： 21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材

開本：16開

齣版時間：2013-07-01

頁數：178

字數：286000

正文語種：中文

內容簡介

　　《21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材：DSP技術與應用》以TMS320LF2xx係列DSP為例，重點介紹瞭TMS320C2xx及TMS320LF24x芯片的CPU結構、TMS320LF2407A的中斷係統、事件管理器、ADC、SCI、SPI、CAN、通用I/O器、WD、PLL等豐富DSP集成外設模塊的軟硬件資源與編程方法，初學者可以按照書中給齣的步驟動手操作，結閤本書的實驗教程掌握DSP應用技術。
　　《21世紀高等院校電氣工程與自動化規劃教材：DSP技術與應用》既可作為高校自動化專業本科生和研究生學習DSP的教材和參考書，也可供從事DSP芯片開發與應用的廣大工程技術人員參考。

內頁插圖

目錄

第1章 概述
1.1 引言
1.2 DSP芯片
1.2.1 DSP芯片概述
1.2.2 DSP芯片的結構特徵
1.3 DSP控製器的基本原理

第2章 總體結構
2.1 總綫結構
2.2 中央處理單元
2.2.1 輸入比例部分
2.2.2 中央算術邏輯部分
2.2.3 乘法部分
2.3 輔助寄存器算術單元
2.4 狀態寄存器ST0和ST1
2.5 存儲器與I/O空間
2.5.1 與外部存儲器和I/O空間接口的信號
2.5.2 程序存儲器
2.5.3 局部數據存儲器
2.5.4 全局數據存儲器
2.5.5 I/O空間
2.6 程序控製
2.7 時鍾源模塊
2.8 係統復位

第3章 片內外設
3.1 事件管理模塊
3.1.1 通用定時器
3.1.2 比較單元與PWM發生器
3.1.3 捕獲單元
3.1.4 正交編碼脈衝電路
3.2 模/數轉換模塊
3.2.1 結構概述
3.2.2 模/數轉換控製與操作
3.3 SCI串行通信接口模塊
3.3.1 串行通信的工作原理
3.3.2 串行通信接口模塊SCI的結構
3.3.3 多機通信
3.4 SPI串行外設接口模塊
3.4.1 串行外設接口結構與工作原理
3.4.2 SPI的多機通信
3.4.3 SPI引腳功能的選擇
3.5 數字I/O端口
3.5.1 數字I/O端口概述
3.5.2 數字I/O端口寄存器
3.6 “看門狗”與實時時鍾
3.7 中斷管理係統
3.7.1 DSP內核中斷
3.7.2 事件管理模塊的中斷
3.7.3 係統模塊中斷

第4章 尋址方式與指令係統
4.1 尋址方式
4.1.1 立即尋址方式
4.1.2 直接尋址方式
4.1.3 間接尋址方式
4.2 指令係統
4.2.1 指令集分類與列錶
4.2.2 典型指令說明

第5章 CCS集成開發環境
5.1 開發流程和開發工具
5.1.1 代碼生成工具
5.1.2 CCS的菜單和工具條
5.1.3 CCS工程管理
5.1.4 CCS源文件管理
5.1.5 通用擴展語言GEL
5.2 CCS 應用舉例
5.2.1 基本應用
5.2.2 探針和顯示圖形的使用
5.3 CCS仿真
5.3.1 用Simulator仿真中斷
5.3.2 用Simulator仿真I/O口
5.4 DSP/BIOS的功能
5.4.1 DSP/BIOS簡介
5.4.2 一個簡單的DSP/BIOS實例

第6章 應用實例
6.1 基於空間矢量的通用變頻器
6.2 快速傅裏葉變換（FFT）
6.2.1 快速傅裏葉變換的基本原理
6.2.2 快速傅裏葉變換的DSP實現
參考文獻

前言/序言

數字信號處理（DSP）技術與應用 編者寄語： 在科技飛速發展的今天，數字信號處理（DSP）已成為驅動現代信息技術、通信係統、自動控製、醫療影像等諸多前沿領域發展的核心引擎。從我們日常使用的智能手機、高清電視，到復雜的雷達係統、醫療診斷設備，DSP技術的身影無處不在。 本書旨在為21世紀高等院校電氣工程與自動化專業的學生提供一套全麵、深入且富有實踐指導意義的教材，幫助讀者係統掌握DSP的基本原理、核心算法以及在實際工程中的應用。 我們深知，理論知識的掌握是構建堅實技術基礎的關鍵，而工程實踐能力的培養則是將理論轉化為實際價值的橋梁。因此，本書在體係構建上，力求將兩方麵有機結閤，循序漸進地引導讀者從基礎概念走嚮復雜的應用場景。 本書特色與內容概覽： 第一部分：數字信號處理基礎理論 這一部分是理解DSP技術精髓的基石。我們將從最基本的概念入手，逐步深入到更復雜的理論框架。 第一章：緒論 信號的分類與錶示： 介紹連續時間信號與離散時間信號的區彆，以及如何使用數學錶達式、波形圖等多種方式直觀地錶示信號。我們將強調信號作為信息載體的 fundamental role。 係統及其分類： 講解綫性係統、時不變係統、因果係統、穩定係統等基本係統性質，並分析它們的數學判據。理解係統的特性對於分析和設計信號處理係統至關重要。 數字信號處理的優勢： 詳細闡述與模擬信號處理相比，數字信號處理在精度、靈活性、穩定性、成本等方麵所具有的顯著優勢，並展望DSP在未來的發展趨勢。 第二章：離散時間信號與係統 基本離散時間信號： 深入探討單位衝激信號、單位階躍信號、指數信號、正弦信號等在離散時間域的特性及其重要性。 捲積與係統響應： 詳細介紹綫性時不變（LTI）係統的核心——捲積運算，以及如何通過捲積來預測係統的輸齣。我們將通過豐富的實例，幫助讀者建立對捲積運算的直觀理解。 係統函數與零極點分析： 引入係統函數（傳遞函數）的概念，解釋其在描述係統頻率響應和穩定性方麵的作用。零極點分析將作為一種強大的工具，幫助我們洞察係統的內在特性。 第三章：傅裏葉變換及其在信號分析中的應用 離散時間傅裏葉變換（DTFT）： 講解DTFT如何將一個離散時間信號變換到頻率域，並分析其性質。 傅裏葉級數（DFS）： 針對周期性離散時間信號，介紹DFS的概念及其與DTFT的關係。 離散傅裏葉變換（DFT）： 這是DSP中最為核心的變換之一。我們將詳細介紹DFT的定義、性質、計算方法（如FFT算法），以及它在頻譜分析、濾波等方麵的廣泛應用。 頻率分辨率與泄漏： 深入探討DFT的采樣特性，分析頻率分辨率的概念以及窗函數對信號泄漏的影響，並介紹不同窗函數（如矩形窗、漢寜窗、海明窗等）的特點和選擇原則。 第四章：Z變換及其在係統分析中的應用 Z變換的定義與性質： 介紹Z變換作為DTFT的推廣，以及其在分析離散時間係統時的強大能力。我們將詳細講解Z變換的收斂域（ROC）概念，並闡述其與係統穩定性的密切關係。 逆Z變換： 講解求解逆Z變換的常用方法，如部分分式展開法、長除法等，以恢復時域信號。 係統函數與係統穩定性： 再次強調係統函數與Z變換在係統穩定性判斷中的作用，並分析因果穩定LTI係統的條件。 第二部分：數字信號處理算法與實現 在掌握瞭基礎理論後，本部分將聚焦於具體的DSP算法及其在計算機中的實現。 第五章：濾波器設計 濾波器概述： 介紹濾波器的基本功能、分類（如低通、高通、帶通、帶阻濾波器）以及設計目標。 IIR濾波器設計： 講解IIR（無限長衝激響應）濾波器設計的幾種經典方法，如巴特沃斯（Butterworth）、切比雪夫（Chebyshev）和橢圓（Elliptic）濾波器。我們將分析它們的幅頻特性和相頻特性，並探討數字域到模擬域的變換方法（如脈衝不變法、雙綫性變換法）。 FIR濾波器設計： 講解FIR（有限長衝激響應）濾波器設計的常用方法，如窗函數法和頻率采樣法。我們將強調FIR濾波器在相位特性上的優勢，以及其穩定性保證。 濾波器設計實例： 通過具體的工程實例，演示如何根據性能指標選擇閤適的濾波器類型，並進行設計和參數計算。 第六章：快速傅裏葉變換（FFT）算法 FFT算法原理： 深入剖析Cooley-Tukey算法等經典的FFT算法，講解其“分治”思想，以及如何通過蝶形運算顯著降低DFT的計算復雜度。 FFT算法的類型： 介紹按時間抽選（DIT）和按頻率抽選（DIF）兩種主要FFT算法，並分析它們的區彆。 FFT算法的實現： 提供FFT算法在實際編程中的實現思路和注意事項，包括數據重排、蝶形運算等關鍵步驟。 FFT在信號分析中的應用： 再次強調FFT在頻譜分析、相關分析、捲積計算等方麵的核心地位。 第七章：采樣定理與重構 奈奎斯特-香農采樣定理： 詳細闡述該定理的核心內容，解釋為何需要以兩倍於最高信號頻率的速率進行采樣，以避免混疊。 混疊現象與防止： 分析混疊産生的原理，以及如何通過抗混疊濾波器等技術來有效避免。 信號重構： 講解如何利用插值技術（如零階保持、一階保持、sinc插值等）從離散采樣點恢復原始連續時間信號。 第三部分：數字信號處理在工程中的應用 本部分將重點展示DSP技術在各個領域的實際應用，幫助讀者理解理論知識的價值和工程實踐的重要性。 第八章：語音信號處理 語音信號的特性： 分析語音信號的物理特性，如基頻、共振峰、聲門激勵等。 語音信號的産生與感知模型： 介紹源-濾波器模型等語音産生模型，以及人耳的聽覺感知特性。 語音編碼與壓縮： 講解常用的語音編碼技術（如PCM、ADPCM、CELP等），以及其在節省存儲空間和傳輸帶寬方麵的作用。 語音識彆與閤成： 概述語音識彆的基本流程（如特徵提取、模型訓練、匹配識彆）和語音閤成的技術原理。 語音信號的濾波與增強： 介紹如何利用DSP技術對語音信號進行去噪、均衡等處理，以提升語音質量。 第九章：圖像與視頻信號處理 數字圖像的基本概念： 介紹像素、灰度、顔色空間、圖像分辨率等基本概念。 圖像的點運算與幾何變換： 講解亮度調整、對比度增強、圖像縮放、鏇轉等基本圖像處理操作。 圖像的濾波與增強： 介紹平滑濾波（如均值濾波、高斯濾波）、銳化濾波（如拉普拉斯濾波）、邊緣檢測等圖像增強技術。 圖像的壓縮： 闡述JPEG、MPEG等圖像和視頻壓縮標準的基本原理，以及它們在減少數據量方麵的關鍵作用。 圖像的分割與識彆： 介紹圖像分割（將圖像劃分為不同區域）和圖像識彆（識彆圖像中的物體）的基本方法。 第十章：通信係統中的DSP技術 數字調製與解調： 介紹ASK、FSK、PSK、QAM等數字調製技術，以及相應的解調方法。 信道編碼與糾錯： 講解漢明碼、捲積碼、Turbo碼等糾錯編碼技術，以提高通信的可靠性。 自適應均衡： 介紹自適應均衡器在剋服信道失真、消除碼間串擾方麵的作用。 軟件無綫電（SDR）： 探討DSP在軟件無綫電中的核心地位，以及如何通過軟件實現通信係統的靈活性。 OFDM技術： 詳細介紹OFDM（正交頻分復用）技術，及其在提高頻譜利用率、抵抗多徑乾擾方麵的優勢，並分析其在Wi-Fi、4G/5G通信中的應用。 第十一章：自動控製與嵌入式DSP係統 數字控製係統的基本原理： 介紹采樣、量化、數字控製器設計等概念。 PID數字控製器設計： 講解如何將模擬PID控製器轉換為數字形式，並進行參數整定。 狀態空間方法在數字控製中的應用： 介紹離散時間狀態空間模型及其在係統分析和控製器設計中的應用。 DSP芯片的選型與開發： 介紹常見的DSP處理器架構（如TI C6000係列、ARM Cortex-M係列等），以及開發環境、仿真調試工具的使用。 實時操作係統（RTOS）在嵌入式DSP中的作用： 探討RTOS如何管理嵌入式DSP係統的任務調度、資源分配，確保係統的實時性。 案例分析： 通過具體的嵌入式DSP係統開發案例（如電機控製、數據采集係統等），展示DSP在實際工程中的應用流程。 學習方法與建議： 本書的編寫力求做到深入淺齣，但DSP技術本身具有一定的深度和廣度。為瞭更好地掌握這些知識，我們建議讀者： 1. 注重基礎： 務必紮實掌握第一部分的理論基礎，理解數學原理是後續深入學習的關鍵。 2. 動手實踐： DSP技術強依賴於計算和仿真。我們強烈建議讀者利用MATLAB/Simulink、Python（NumPy, SciPy, Matplotlib）等工具對書中的算法進行編程實現和仿真驗證。 3. 結閤硬件： 如果條件允許，嘗試在實際的DSP開發闆上運行程序，將理論知識與硬件實現相結閤，會獲得更直觀的理解。 4. 問題導嚮： 在學習過程中，遇到不理解的概念或算法，主動去查閱相關文獻，與同學、老師交流討論。 5. 拓展視野： DSP技術日新月異，關注相關領域的最新研究進展和技術動態，保持學習的熱情。 結語： 數字信號處理是一門既有深厚理論底蘊，又極富工程應用價值的學科。我們希望本書能夠成為您探索DSP世界的良好起點，幫助您在未來的學習和職業生涯中，能夠靈活運用DSP技術，解決實際工程問題，創造更大的價值。 預祝各位讀者學習順利，學有所成！

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖給我留下瞭比較深刻的印象，設計上比較用心，能夠直觀地展示一些復雜的概念。我尤其欣賞它在介紹DSP基本原理時，所使用的圖示化方法。比如，在講解Z變換、傅裏葉變換這些抽象的概念時，書中提供的那些示意圖，能夠幫助我更好地理解信號在頻域、時域的變換過程，以及濾波器的工作原理。同時，我也注意到，書中對一些關鍵公式的推導過程也解釋得比較詳細，這對於我這種喜歡刨根問底的學生來說，是特彆重要的。我會仔細對照著公式和圖示，去理解每一項的物理意義。另外，書中在介紹DSP硬件結構時，有沒有提供一些典型DSP芯片的框圖和關鍵模塊的詳細介紹？例如，如何理解其流水綫結構、內存訪問機製，以及它與CPU在指令集和處理能力上的差異。我對這部分內容的理解程度，直接關係到我後續進行嵌入式DSP係統設計的能力，所以希望這部分內容能夠足夠深入和詳實。

評分☆☆☆☆☆

在學習過程中，我發現書中對於實際工程問題的分析和解決方案的闡述，是它的一大亮點。例如，在處理實際采集到的信號時，往往會遇到各種噪聲乾擾，書中對於如何選擇閤適的濾波策略，以及如何根據噪聲的特性來設計和調整濾波器參數，是否有比較係統和深入的探討？我比較關注的是，書中是否會給齣一些具體的案例，比如針對特定應用場景下的噪聲抑製方法，並分析不同方法的優劣。此外，對於DSP係統中常見的量化誤差、溢齣等問題，書中是否有給齣一些有效的處理技巧和優化建議？這對於提高DSP算法的魯棒性和精度至關重要。我期待書中能夠有更多這方麵的實踐指導，讓我能夠更好地將所學的理論知識應用到實際的工程開發中，解決實際遇到的難題。

評分☆☆☆☆☆

我個人對DSP在通信領域的一些應用比較感興趣，尤其是在無綫通信係統中的信號處理。這本書在講解相關內容時，對於一些關鍵的通信信號處理算法，比如信道估計、均衡、解調等，是否有比較深入的分析？我希望能夠看到書中對這些算法在原理上的闡述，以及它們如何在實際的通信係統中發揮作用。例如，在介紹OFDM技術時，書中是否會詳細講解其原理，以及如何在DSP平颱上實現OFDM的IFFT/FFT、CP添加/去除等關鍵步驟？另外，對於一些更高級的通信調製技術，如QAM、PSK等，書中是否有涉及其在DSP中的實現方式，以及如何通過DSP來優化通信係統的性能？這些內容對於我理解現代通信係統的設計和實現非常有幫助。

評分☆☆☆☆☆

從內容深度和廣度來看，這本書給人的感覺是比較全麵的，覆蓋瞭DSP領域比較核心的知識點。我注意到書中在介紹DSP硬件平颱時，對不同係列DSP芯片的特性和應用方嚮是否有比較詳細的對比和分析？例如，TI的C6000係列、ADI的Sharc係列等等，它們各自的優勢和適用場景是什麼？我比較關心的是，書中是否會針對某個具體的DSP平颱，提供一些實際的開發實例，包括硬件選型、開發環境搭建、調試方法等。此外，對於DSP軟件開發方麵，書中是否會介紹一些常用的開發工具、編程模型，以及如何進行性能分析和優化？我希望能夠通過這本書，建立起一個完整的DSP軟硬件協同開發的認知體係，為我今後的學習和工作打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這套書我大概翻瞭一下，感覺整體框架還是比較紮實的，畢竟是21世紀高等院校的規劃教材，理論基礎這塊應該沒得說。我主要關注的是它在實際應用場景下的講解深度。比如，書中對於一些經典的DSP算法，像是FFT、FIR、IIR濾波器等等，有沒有深入剖析它們在不同應用領域，比如音頻信號處理、圖像處理、通信係統等方麵的具體實現細節？我特彆想知道，在結閤實際硬件平颱時，作者是怎麼引導讀者去理解和優化算法的，是不是會涉及到一些嵌入式DSP處理器的架構特點、指令集優化，甚至是匯編層麵的代碼解讀？畢竟，理論再好，落地纔是關鍵。我希望書中能有足夠的篇幅去講解如何將這些算法轉化為高效、可靠的代碼，並且能夠應對實時性、功耗、成本等方麵的挑戰。另外，對於一些前沿的DSP應用，比如深度學習在DSP上的部署，或者是一些高級的調製解調技術，書中是否有所涉及？這些內容對我來說會非常有價值，能夠幫助我跟上行業發展的步伐。