DSP原理与应用（第2版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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马永军，蔡卫平 编

图书标签:

• 数字信号处理
• DSP
• 信号处理
• 通信工程
• 电子工程
• 算法
• MATLAB
• 滤波器
• 傅里叶变换
• 应用

出版社： 北京邮电大学出版社

ISBN：9787563543113

版次：2

商品编码：11913144

包装：平装

丛书名： 21世纪高职高专规划教材

开本：16开

出版时间：2016-01-01

用纸：胶版纸

页数：185

字数：314000

正文语种：中文

内容简介

　　《DSP原理与应用（第2版）》以TI公司的TMS320C54xDSP为例，介绍了DSP的内部结构和工作原理，重点介绍了指令系统、汇编语言设计、仿真集成环境CCS以及DSP片内外设的原理和应用。《DSP原理与应用（第2版）》*后介绍了DSP的常用软件实验和硬件实训，并给出了详细的源程序，便于读者在实践中掌握DSP的基本应用。《DSP原理与应用（第2版）》可作为高等职业技术学院、高等专科学校的电子、信息和通信类专业学生学习的教材，也可供广大工程技术人员作为DSP技术入门的参考书籍。

目录

第1章 绪论
1．1 数字信号处理概述
1．2 可编程DSP芯片
1．3 DSP芯片的发展及应用
本章小结
思考题

第2章 TMS320C54x硬件系统
2．1 TMS320C54x硬件结构特性
2．1．1 TMS320C54x的硬件结构
2．1．2 TMS320C54x DSP的主要特性
2．2 总线结构
2．3 中央处理单元
2．4 存储器和I/O空间
2．5 硬件复位操作
2．6 TMS320VC5402引脚及说明
本章小结
思考题

第3章 TMS320C54x指令系统
3．1 寻址方式
3．1．1 立即数寻址
3．1．2 绝对寻址
3．1．3 累加器寻址
3．1．4 直接寻址
3．1．5 间接寻址
3．1．6 存储器映射寄存器寻址
3．1．7 堆栈寻址
3．2 指令系统
3．2．1 数据传送指令
3．2．2 算术运算指令
3．2．3 逻辑运算指令
3．2．4 分支转移指令
本章小结
思考题

第4章 TMS320C54x的软件开发
4．1 TMS320C54x软件开发过程
4．2 汇编语言程序的编写方法
4．2．1 汇编语言源程序格式
4．2．2 链接命令文件
4．2．3 汇编语言中的常数和运算符
4．2．4 堆栈的使用
4．3 汇编语言程序设计实例
4．3．1 程序的控制与转移
4．3．2 重复操作
4．3．3 数据块传送
4．3．4 双操作数乘法
4．3．5 长字运算和并行运算
4．3．6 浮点运算
4．4 软件编程时需注意的几个问题
本章小结
思考题

第5章 CCS集成开发软件
5．1 CCS主要功能
5．2 CCS的安装和设置
5．3 CCS的使用
5．4 用CCS实现简单程序开发
5．5 CCS工程文件的调试
5．6 CCS的图形显示功能
5．7 CCS中的其他问题
本章小结
思考题

第6章 FIR滤波器的C54x实现与仿真
6．1 FIR滤波器结构
6．2 用循环缓冲区法实现延时
6．3 FIR滤波器的C54x实现方法
6．4 FIR滤波器的CCS仿真
6．4．1 CCS中的探针
6．4．2 数据类型的转换
6．4．3 在FIR滤波器程序中利用探针读写数据
本章小结
思考题

第7章 TMS320C54x片内外设
7．1 TMS320C54x中断系统
7．2 定时器
7．3 时钟发生器
7．4 软件可编程等待状态发生器
7．5 可编程分区切换逻辑
7．6 通用I/O引脚
7．7 主机接口
7．7．1 HPI-8接口的结构
7．7．2 HPI-8控制寄存器和接口信号
7．7．3 HPI-8与主机的接口
7．7．4 应用举例
7．8 串行接口
7．8．1 串行接口概述
7．8．2 多通道缓冲串行接口
本章小结
思考题

第8章 DSP实验与实训
8．1 DSP实验
8．1．1 循环操作
8．1．2 双操作数乘法
8．1．3 并行运算
8．1．4 小数运算
8．1．5 长字运算
8．1．6 浮点运算
8．2 DSP实训
8．2．1 中断与定时器应用
8．2．2 高精度音频A/D与D/A转换
参考程序
附录 TMS320C54x指令速查表
参考文献

《信号处理的基石：数字滤波与变换的奥秘》 引言 在信息爆炸的时代，我们无时无刻不被海量的数据所包围。从通信系统到多媒体娱乐，从科学研究到工业控制，数字信号处理（DSP）技术已经深入到现代社会的每一个角落，成为支撑这些领域发展的关键技术之一。掌握信号处理的基本原理，理解信号的本质，并能够有效地对信号进行分析、变换和滤波，是从事相关领域工作的必备技能。本书正是为有志于深入理解并掌握数字信号处理核心技术的研究者、工程师和学生而精心打造。它将带您穿越信号的海洋，揭示数字信号处理的奥秘，为您构建坚实的理论基础和丰富的实践经验。 本书内容概述 本书旨在为读者提供一个全面而深入的数字信号处理知识体系。我们从最基础的信号与系统概念出发，逐步深入到数字信号处理的各种核心技术。全书内容涵盖了信号的表示、采样、量化、离散时间信号的分析、滤波器设计、傅里叶变换的原理与应用、以及一些重要的DSP算法和应用实例。我们力求在理论深度和实践指导之间取得平衡，既能让读者理解背后的数学原理，又能引导读者如何将这些理论应用于实际问题。 第一部分：数字信号处理的基础 1. 信号与系统的概念： 本部分首先介绍信号的基本类型，包括连续时间信号和离散时间信号，以及它们的数学表示方法。我们将探讨信号的常见运算，如加法、乘法、翻转和时移等。随后，我们将引入系统的概念，区分线性系统、时不变系统、因果系统和稳定性系统。理解这些基本概念是后续学习的基石。 2. 离散时间信号的表示与分析： 深入探讨离散时间信号的特性。我们将学习如何通过序列来表示和处理离散时间信号。重点介绍信号的周期性、奇偶性以及能量和功率的计算。我们将介绍单位冲激信号和单位阶跃信号在离散时间系统分析中的重要作用。 3. 离散时间系统的表示与分析： 详细介绍离散时间系统的数学模型，包括差分方程和卷积。我们将深入剖析线性时不变（LTI）系统的特性，这是数字信号处理中最重要的一类系统。通过卷积运算，我们可以分析LTI系统对任意输入信号的响应。本书将通过大量实例展示卷积的计算过程及其物理意义。 4. 采样理论： 采样是连接连续时间信号和离散时间信号的关键步骤。本部分将详细阐述奈奎斯特-香农采样定理，解释为什么需要以高于信号最高频率两倍的速率进行采样，以避免混叠现象。我们将深入分析采样过程中的数学原理，并讨论过采样和欠采样的影响。 5. 量化与编码： 在将连续信号转换为数字信号的过程中，量化是必不可少的环节。本部分将介绍量化的基本概念，包括量化间隔、量化误差以及量化噪声。我们将探讨不同类型的量化器，如均匀量化和非均匀量化，并分析它们在实际应用中的优缺点。此外，还将简要介绍信号的编码方式。 第二部分：数字滤波技术 滤波是信号处理中最常见也最核心的任务之一，其目的是去除信号中的噪声、干扰，或者提取特定频率分量的信号。 1. 数字滤波器的基本概念： 介绍数字滤波器的分类，包括无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。我们将详细解释它们的冲激响应和系统函数表示。 2. 无限冲激响应（IIR）滤波器设计： 重点讲解IIR滤波器的设计方法。我们将从模拟滤波器的设计入手，如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器，然后通过双线性变换等方法将其转换为数字域的IIR滤波器。我们将详细推导设计公式，并提供不同类型IIR滤波器的设计实例。 3. 有限冲激响应（FIR）滤波器设计： 阐述FIR滤波器的设计方法。与IIR滤波器相比，FIR滤波器具有线性相位特性，这在许多应用中至关重要。我们将介绍窗函数法，如矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等，以及它们的适用范围和设计流程。此外，还将介绍更高级的Parks-McClellan算法，用于设计最优的FIR滤波器。 4. 滤波器性能分析： 学习如何评估滤波器的性能，包括幅频响应、相频响应、过渡带宽度、阻带衰减以及稳定性等。我们将介绍常用的性能指标，并指导读者如何根据实际应用需求选择和设计合适的滤波器。 第三部分：傅里叶变换及其应用 傅里叶变换是分析信号频率成分的强大工具，它将信号从时域转换到频域，为信号的理解和处理提供了新的视角。 1. 离散时间傅里叶变换（DTFT）： 介绍DTFT的概念，它是对无限长离散时间信号的频谱分析。我们将分析DTFT的性质，如线性、时移、频移、卷积等。 2. 离散傅里叶变换（DFT）： 重点讲解DFT，这是在计算机上实际计算傅里叶变换的基础。我们将详细解释DFT的定义，并分析其性质。 3. 快速傅里叶变换（FFT）： FFT是DFT的高效计算算法，它的出现极大地推动了数字信号处理的发展。本书将详细介绍FFT的原理，包括按时间抽取的FFT（Cooley-Tukey算法）和按频率抽取的FFT。通过FFT，我们可以快速有效地获得信号的频谱信息。 4. 傅里叶变换的应用： 广泛介绍傅里叶变换在数字信号处理中的各种应用，包括： 频谱分析： 利用FFT分析信号的频率成分，识别噪声源，提取有用信息。 滤波： 在频域进行滤波，即对信号的频谱进行修改，然后再通过逆傅里叶变换回到时域，实现高通、低通、带通和带阻滤波。 卷积的计算： 利用傅里叶变换的卷积定理，将时域的卷积运算转化为频域的乘法运算，大大简化了计算。 系统分析： 利用系统函数和输入信号的傅里叶变换来计算输出信号的傅里叶变换。 相关分析： 用于判断两个信号的相似程度，在模式识别和同步检测中非常有用。 第四部分：高级主题与应用 1. Z变换： Z变换是离散时间系统分析的有力工具，它能够更方便地分析系统的稳定性、频率响应和传递函数。我们将介绍Z变换的定义、性质和收敛域，并讲解如何利用Z变换分析LTI系统。 2. 短时傅里叶变换（STFT）与小波变换： 针对非平稳信号，我们将介绍STFT和更先进的小波变换。STFT能够提供信号在时间和频率上的局部信息，而小波变换则提供更高的时间-频率分辨率。 3. 常用的DSP算法： 介绍一些重要的DSP算法，如自适应滤波器的基本原理，以及在实际中可能遇到的其他算法。 4. DSP应用实例： 通过具体的应用场景，展示数字信号处理技术的实际威力。我们将涉及但不限于： 通信系统： 调制解调、信道编码、噪声抑制。 音频信号处理： 音频编码、语音识别、音频增强、回声消除。 图像处理： 图像去噪、图像增强、边缘检测。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）、脑电图（EEG）的分析。 控制系统： 数字控制器设计。 学习方法与建议 本书的编写风格注重概念的清晰阐述和数学推导的严谨性，同时辅以大量的图示和实例，帮助读者更好地理解抽象的理论。为了最大化学习效果，我们建议读者： 循序渐进： 严格按照章节顺序进行学习，打牢基础。 动手实践： 结合MATLAB、Python等工具，通过编程实现书中介绍的算法和设计滤波器，加深理解。 思考与总结： 在学习过程中，积极思考概念背后的意义，并尝试用自己的语言总结所学知识。 查阅参考文献： 对于感兴趣的深入话题，可以查阅书中提供的参考文献。 结语 数字信号处理是一门既富有挑战性又充满魅力的学科。掌握其精髓，不仅能为您的职业发展打开新的大门，更能让您深刻理解现代科技的运行机制。本书希望成为您探索数字信号处理世界的可靠向导，为您提供知识的源泉和实践的阶梯。我们相信，通过对本书内容的深入学习和实践，您将能够熟练运用数字信号处理技术解决实际问题，为科技的进步贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

作为一名初涉DSP领域的研究生，我对理论的严谨性和实践的可行性都有很高的要求。在比较了市面上多本相关书籍后，《DSP原理与应用》（第2版）无疑是最令我满意的一本。这本书最大的亮点在于，它在讲解理论时，始终紧扣实际应用的需求，将复杂的概念用最直观的方式呈现出来。例如，在讲解FFT算法时，书中并没有止步于数学公式，而是深入分析了FFT在实际系统中的计算复杂度优化，以及如何通过硬件加速来实现高效处理。这对于理解算法的工程意义至关重要。同时，书中提供的丰富的案例分析，涵盖了通信、控制、生物医学等多个领域，让我能够深刻地理解DSP技术是如何解决实际工程问题的。我尤其欣赏书中对不同算法性能的对比分析，这有助于我根据具体应用场景选择最合适的算法。此外，本书的结构安排也非常合理，从基础概念到高级主题，循序渐进，逻辑清晰，即使是对DSP不太熟悉的读者，也能较快地掌握核心知识。这本书为我后续的科研工作提供了坚实的理论基础和宝贵的实践指导。

评分☆☆☆☆☆

我一直在寻找一本能够真正帮助我理解DSP核心原理，并能指导我进行实际开发的图书，《DSP原理与应用》（第2版）的出现，无疑是我的一个惊喜。这本书最大的特色在于，它并没有把DSP知识点割裂开来，而是将它们融会贯通，形成了一个完整的知识体系。从最基础的信号采样、量化，到数字滤波器的设计，再到各种变换和算法的实现，书中都进行了系统性的讲解。我特别喜欢书中在讲解每个章节时，都会提供相应的仿真代码和调试方法。这让我可以亲手去验证书中的理论，并且能够快速地将学到的知识应用到实际项目中。例如，在讲解FIR滤波器设计时，书中提供了多种设计方法的代码示例，并且详细解释了如何通过调整参数来达到预期的滤波效果。这对于我来说，不仅仅是学习了理论，更重要的是学会了如何“动手去做”。这本书的语言通俗易懂，即使是对于一些复杂的数学概念，也能够用简洁明了的方式进行解释，让我能够快速理解并掌握。总而言之，这本书为我打开了DSP领域的大门，让我看到了理论与实践结合的巨大力量。

评分☆☆☆☆☆

在我接触《DSP原理与应用》（第2版）之前，我对数字信号处理的理解一直停留在比较表层的概念，总觉得它离我有点远。然而，这本书的出现，彻底改变了我的看法。它以一种非常宏观的视角，为我描绘了DSP在现代科技中的重要地位和广阔前景。书中不仅详细介绍了DSP的核心理论，比如数字滤波器的设计、变换域分析等，更重要的是，它将这些理论与实际应用紧密地结合起来。我记得其中有一个章节，专门讲解了DSP在音频处理中的应用，从降噪到音效增强，再到语音识别，书中都给出了非常详细的原理分析和技术细节。这让我深刻地认识到，我们日常生活中接触到的许多神奇功能，背后都有DSP技术的强大支撑。这本书的语言风格也十分严谨而不失易懂，它并没有回避复杂的数学推导，但却能将这些推导过程清晰地展现出来，并且解释得非常到位，让我能够理解每一步的逻辑。此外，书中对一些前沿的DSP技术，如多速率信号处理、短时傅里叶变换等，也进行了深入的探讨，为我打开了新的视野，激发了我对这些领域进一步学习的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

作为一名DSP领域的学习者，我一直对数字信号处理的魅力充满好奇，也深知扎实的理论基础和丰富的实践经验是通往精通之路的基石。近期，我翻阅了《DSP原理与应用》（第2版），这本书给我的感受远不止于“一本教科书”。从我个人而言，它更像是一位循循善诱的良师，耐心引导我一步步揭开DSP的神秘面纱。书中对各种算法的推导清晰透彻，从傅里叶变换的数学原理到各种滤波器的设计思想，都讲解得深入浅出，让原本枯燥的数学公式变得生动起来。特别是对于一些复杂的概念，作者并没有简单堆砌理论，而是巧妙地结合了实际的工程应用案例，让我能够直观地理解理论如何转化为实际的解决方案。例如，在讲解自适应滤波器的章节，书中通过具体的噪声消除和回声消除场景，生动地展示了算法的优势和应用价值，让我对DSP在通信、音频处理等领域的强大能力有了更深刻的认识。此外，书中对不同DSP芯片的架构特点和编程模型也进行了介绍，这对于希望将理论知识转化为实际代码的工程师来说，具有极高的参考价值。虽然我还在深入学习中，但这本书已经为我构建了一个坚实的理论框架，并激发了我进一步探索DSP无限可能性的热情。

评分☆☆☆☆☆

说实话，一开始拿到《DSP原理与应用》（第2版）这本书，我是抱着一种“填鸭式”学习的心态去翻阅的。毕竟，DSP这个领域听起来就充满各种复杂的公式和晦涩的概念。然而，这本书却以一种出乎意料的方式打破了我的固有印象。它不像市面上很多教材那样，上来就扔给你一堆数学公式，而是从最基础的信号和系统的概念入手，层层递进。我特别喜欢它在讲解每一项原理时，都会配以大量的图示和生动的比喻。比如说，在解释采样定理的时候，书中不仅仅给出了公式，还用一个动画的例子，形象地展示了采样频率不足时信号失真的过程，这一下子就让我这个对数学不太敏感的人也豁然开朗。更让我惊喜的是，这本书在理论讲解之后，还提供了丰富的实践指导。它不仅仅是停留在“理论讲授”层面，而是深入到“如何应用”的细节。书中列举了大量的工程实例，从语音信号的压缩到图像的处理，再到通信系统的设计，都给出了清晰的实现思路和代码示例。这对于我这样希望将所学知识快速应用于项目中的人来说，简直是福音。它让我看到了DSP的实际价值，也让我更有动力去深入钻研。