9787121073984 基于微信号结构的嵌入式信号处理 电子工业出版社 (新加坡)颜允 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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新加坡颜允圣新加坡郭森 著

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• 电子工业出版社
• 颜允
• 9787121073984
• 工程技术

店铺： 聚雅图书专营店

出版社： 电子工业出版社

ISBN：9787121073984

商品编码：29358726862

包装：平装

出版时间：2008-11-01

基本信息

书名：基于微信号结构的嵌入式信号处理

定价：56.00元

作者：(新加坡)颜允圣(新加坡)郭森

出版社：电子工业出版社

出版日期：2008-11-01

ISBN：9787121073984

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.699kg

编辑推荐

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内容提要

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本书简要介绍数字滤波器、DFT、FFT等数字信号处理中基本的理论和方法，重点讨论它们在数字信号处理器中的实现技术和方法。结合DSP开发应用技术，引入了常用的数字信号处理工具MATLAB、LabVIEW，以及ADSP开发工具VisualDSP 等。书中以ADI公司的Blackfin处理器为例，通过大量的实例，引导读者利用DSP处理器完成基本的数字信号处理算法，终将它应用到音频和图像处理等实时处理任务中。
本书的主要读者为高等院校电子类专业的本科生和研究生,同时也可以作为相关领域的科技工作者的参考书。

目录

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作者介绍

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Woon-Seng Gan是新加坡南洋理工大学电子学和电子工程学院信息工程系的副教授。他是“Digital Signal Processors:Architectures Implementations and Applications”（Prentice Hall2005）的作者之一。在相关刊物和国际会议上发表学术论文130余篇。他的研究方向是嵌入式媒体信

文摘

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序言

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《微信号嵌入式信号处理》：解锁嵌入式系统的信号处理新维度 在当今科技飞速发展的时代，嵌入式系统已渗透到我们生活的方方面面，从智能家电、汽车电子到工业自动化、医疗设备，无处不在。而信号处理作为嵌入式系统的核心技术之一，其重要性日益凸显。然而，传统的信号处理方法往往需要强大的计算能力和复杂的硬件支持，这与资源受限的嵌入式系统存在天然的矛盾。 正是为了弥合这一鸿沟，《微信号嵌入式信号处理》应运而生。本书深入探讨了如何针对微信号结构优化信号处理算法，在有限的资源下实现高效、精确的信号分析与处理。本书并非简单地堆砌理论，而是将理论与实践紧密结合，旨在为读者提供一套切实可行的解决方案，帮助他们掌握在微信号嵌入式系统领域进行信号处理的关键技术。 本书核心内容深度解析： 第一部分：嵌入式信号处理基础与微信号特性 在正式进入微信号的处理之前，本书首先为读者构建了坚实的理论基础。 嵌入式系统概述与信号处理的角色： 详细阐述了嵌入式系统的定义、特点、组成以及在不同领域的应用。重点强调了信号处理在嵌入式系统中的关键作用，包括数据采集、特征提取、状态监测、控制决策等。 数字信号处理（DSP）基础： 复习并深入讲解了DSP的基本概念，如采样定理、量化、傅里叶变换、Z变换、滤波器设计等。这些基础知识是理解后续微信号处理算法的前提。 微信号的定义与特性： 本部分是本书的创新点之一。我们将“微信号”定义为在资源受限的嵌入式环境中产生的、具有特定结构或约束的信号。这可能包括： 低采样率信号： 由于硬件限制或应用需求，传感器采集的信号采样率较低。 低分辨率信号： 模拟信号经过ADC转换后，其数字表示的位数较低，精度有限。 周期性或准周期性信号： 许多嵌入式应用中，被监测的对象具有固定的工作周期，产生的信号也呈现周期性。 稀疏信号： 在时域或变换域上，信号的大部分能量集中在少数几个非零分量上。 噪声干扰下的信号： 嵌入式环境往往复杂，信号容易受到各种噪声的污染。 微信号处理面临的挑战： 基于上述微信号特性，本书详细分析了在嵌入式平台上进行信号处理所面临的挑战，例如：计算量大、存储空间有限、功耗敏感、实时性要求高、精度丢失风险等。 第二部分：面向微信号结构的信号处理算法优化 在充分理解微信号的特性和挑战后，本书将重点介绍如何针对这些特性优化信号处理算法，以适应嵌入式系统的需求。 低功耗与低计算量算法设计： 近似算法与启发式算法： 介绍如何在保证一定精度的前提下，采用计算量更小的近似算法替代精确但计算量巨大的算法。例如，使用快速傅里叶变换（FFT）的变种，或者基于查找表（LUT）的算法。 定点数运算优化： 探讨如何在不使用浮点运算单元的情况下，高效地进行定点数信号处理，包括定点数的表示、溢出处理、精度损失分析以及相关的量化技术。 并行与流水线处理： 讲解如何利用嵌入式处理器内部的并行处理能力（如SIMD指令）或通过软件流水线技术，提高算法的执行效率。 针对周期性信号的处理技术： 周期平均与同步平均： 介绍如何利用信号的周期性，通过对多个周期内的信号进行平均，有效地抑制随机噪声，提高信噪比。 基于周期性的滤波： 设计针对周期信号的特殊滤波器，例如陷波滤波器（Notch Filter）用于去除特定的周期性干扰。 短时傅里叶变换（STFT）与时频分析的轻量化： 探讨如何在保持基本时频分析能力的同时，降低STFT的计算复杂度，使其适用于嵌入式实时应用。 稀疏信号表示与重构在嵌入式系统中的应用： 压缩感知（Compressed Sensing, CS）基础： 简要介绍压缩感知的理论基础，即在采样率低于奈奎斯特速率的情况下，通过信号的稀疏性进行信号重构。 嵌入式CS算法的实现： 重点讲解如何在资源受限的嵌入式平台上实现高效的CS重构算法，例如匹配追踪（Matching Pursuit, MP）及其变种，以及如何选择合适的稀疏字典。 稀疏信号检测与识别： 利用信号的稀疏性，设计更鲁棒的信号检测和特征提取算法。 低分辨率信号处理技术： 量化噪声的分析与补偿： 分析低分辨率量化带来的误差，并介绍一些补偿技术，如抖动（Dithering）、后处理补偿等。 基于统计模型的信号增强： 利用信号的先验统计模型，在低分辨率下进行信号增强和去噪。 适应性滤波与自适应信号处理： NLMS、RLS等自适应滤波器的嵌入式实现： 介绍如何将经典的自适应滤波器移植到嵌入式平台，并讨论其在噪声消除、回声抑制等方面的应用。 基于模型更新的自适应算法： 探讨如何设计能够实时更新模型参数的自适应算法，以应对动态变化的信号环境。 第三部分：嵌入式信号处理系统的实现与案例分析 理论与算法固然重要，但最终的应用落地才是关键。本书的第三部分将引导读者将所学知识应用于实际的嵌入式系统开发。 嵌入式硬件平台选型与评估： DSP处理器、微控制器（MCU）与FPGA的选择： 分析不同嵌入式硬件平台在信号处理能力、功耗、成本等方面的优劣，并指导读者根据项目需求进行选型。 外围硬件接口设计： 讲解ADC、DAC、传感器接口、通信接口等的设计与配置，确保信号能够高效、准确地被采集和输出。 嵌入式软件开发与优化： 实时操作系统（RTOS）在信号处理中的应用： 探讨如何利用RTOS进行任务调度、中断管理、多线程同步，以满足实时性要求。 汇编语言与特定指令集优化： 在性能瓶颈处，指导读者使用汇编语言或特定指令集（如ARM Cortex-M的DSP扩展指令）进行代码优化，获得极致的性能提升。 编译器优化选项的深入研究： 讲解如何有效地利用编译器的优化选项，如代码重排、循环展开、内联函数等，来提高生成代码的效率。 实际应用案例分析： 智能传感器节点的信号处理： 以低功耗、低采样率的传感器节点为例，讲解如何实现对环境参数（如温度、湿度、压力）的有效信号采集与处理。 消费电子产品中的音频/视频信号处理： 演示如何在资源有限的消费电子产品（如智能穿戴设备、便携式播放器）中实现基本的音频降噪、回声消除或图像增强算法。 工业控制与监测系统的信号分析： 通过一个具体的工业场景（如电机故障诊断、振动监测），展示如何应用微信号处理技术，实现对关键运行参数的实时监测与异常检测。 生物医学信号处理的嵌入式实现： 简述在心电图（ECG）、脑电图（EEG）等生物信号的便携式采集设备中，如何进行信号的预处理、特征提取与初步分析。 第四部分：进阶主题与未来展望 在打下坚实基础并掌握了实际应用技巧后，本书还将带领读者展望嵌入式信号处理的未来发展方向。 机器学习与深度学习在嵌入式信号处理中的结合： 探讨如何将轻量级的机器学习模型（如TinyML）部署到嵌入式设备上，用于更复杂的信号分类、模式识别和异常检测任务。 异构计算与边缘智能： 介绍如何利用嵌入式系统中的多核处理器、DSP协处理器、甚至FPGA，实现更高效的信号处理与智能分析。 低功耗信号处理的新理论与技术： 展望未来在低功耗信号采集、处理和通信方面可能出现的新突破。 安全与隐私在嵌入式信号处理中的考量： 讨论在处理敏感信号时，如何确保数据安全与用户隐私。 《微信号嵌入式信号处理》不仅仅是一本技术书籍，更是一份赋能工程师、学生和研究人员的宝贵资源。它帮助读者摆脱对高性能硬件的依赖，在资源约束下发掘信号处理的无限潜力，从而加速嵌入式系统的创新与应用落地。无论您是从事嵌入式系统开发、信号处理算法研究，还是对新兴技术充满好奇，本书都将是您不可或缺的学习伙伴。通过本书，您将能够自信地驾驭微信号的世界，解锁嵌入式系统信号处理的全新维度。

评分☆☆☆☆☆

这本关于微信号结构的嵌入式信号处理的书，光是看到书名就让人精神一振，它似乎精准地戳中了当前技术发展的一个痛点。我一直觉得，在当前的电子设备小型化和低功耗趋势下，如何将复杂的信号处理算法高效地移植到资源受限的嵌入式平台上去，是一个极具挑战性的课题。这本书的书名暗示了它将深入探讨如何利用微信号的独特结构特性来优化信号处理的流程，而不是仅仅停留在通用的算法移植层面。我非常期待它能提供一些开创性的视角，比如在传感器融合、实时数据分析，或者更深层次的数字滤波器设计中，如何通过对信号在微观层面进行结构化的理解，从而实现计算效率的飞跃。比如，如果能结合最新的低功耗FPGA架构或者新型的专用DSP核来阐述，那就更完美了。我希望这本书不仅是理论的堆砌，更能有大量的实际案例和代码示例支撑，这样才能真正帮助工程师和研究人员解决实际工程中的“卡脖子”问题。总而言之，它给我的第一印象是：专业、前沿、直击痛点。

评分☆☆☆☆☆

总的来说，这本书给我的感觉是：它是为那些不满足于“足够好”的工程师准备的。它挑战了对现有嵌入式DSP性能的固有认知，鼓励读者去探索底层信号表示与硬件架构之间的深层耦合关系。阅读它，仿佛是拿到了一把能够重新审视和设计信号处理流程的钥匙。我尤其欣赏作者在技术选型和案例分析上体现出的洞察力，能够精准地把握当前技术瓶颈所在，并提供具有前瞻性的解决方案。对于希望将自己的嵌入式项目性能提升到业界顶尖水平的专业人士来说，这本书无疑是一个极佳的投资。它所蕴含的知识体系，不仅能解决眼前的难题，更能培养读者一种从“结构”层面去思考信号处理问题的底层思维模式，这种思维模式在快速迭代的技术浪潮中，才是最宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和图示清晰度也给我留下了深刻的印象，这对于理解复杂的信号处理流程至关重要。信号和系统往往需要大量的波形图、流程图和硬件结构图来辅助理解。我注意到书中对于一些关键算法的分解步骤描述得非常细致，这使得即便是初次接触特定嵌入式优化技术的读者也能循序渐进地掌握。特别值得称赞的是，它似乎非常重视对“结构”的解读。在嵌入式领域，“结构”可以指硬件结构，也可以指数据在存储器中的排列结构。如果书中能够将算法的数学结构与数据在片上缓存或内存中的访问模式结合起来分析，解释如何通过优化数据布局来提升缓存命中率和内存带宽利用率，那无疑是高水平的体现。这种自底向上的分析方法，远比那些只谈高层软件架构的书籍要来得实在和有效。它不仅仅是教你“做什么”，更重要的是教你“为什么能这样做”以及“如何做得更快”。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书后，首先吸引我的是它那种严谨的学术风格，但又不失工程实践的务实精神。对于信号处理这个领域，很多教材往往过于偏重数学推导而忽略了实际操作中的量化误差、时序约束和功耗管理，这使得理论和实际应用之间存在一道鸿沟。这本书似乎试图弥合这一点。我特别关注了书中对于“嵌入式”这一限定词的处理，这绝不是简单地把PC上的MATLAB代码搬到ARM核上那么简单。真正的嵌入式信号处理，需要在精度、速度和功耗之间找到一个微妙的平衡点。我猜想，这本书可能会详细阐述如何进行量化感知设计（Quantization-Aware Design），或者如何利用硬件加速单元（如SIMD指令集或定制的MAC单元）来映射特定的信号处理模块。如果书中能够对不同复杂度的信号处理任务（比如FFT、FIR/IIR滤波，乃至更复杂的调制解调）在不同嵌入式处理器上的资源消耗和性能瓶颈进行深入的对比分析，那这本书的价值将是无可估量的。它应该能成为我工具箱里一把解决资源受限问题的“瑞士军刀”。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容深度和广度让我感到非常满意，它似乎没有满足于讲解基础的DSP理论，而是直接切入了现代通信、控制系统等前沿领域对嵌入式信号处理的苛刻要求。我个人一直在研究的领域，是如何在移动平台上实现低延迟的盲源分离，这要求极高的并行计算能力和极低的功耗。一本优秀的参考书应该能提供针对这类复杂任务的优化策略。我期望这本书能够详细介绍如何将传统的时间域或频率域处理方法，通过特定的微信号结构转换，转化为更适合并行硬件执行的形态。比如，如何利用并行化的蝶形运算结构来加速DFT的计算，或者如何设计流水线化的状态机来高效处理连续数据流。如果书中包含了关于固定点运算和浮点运算在嵌入式平台上的性能权衡分析，并给出了一些规避常见陷阱的最佳实践，那么这本书就不仅仅是一本教材，更像是一本实战指南了。我对那些能提供“底层秘密”的书籍总是抱有极大的热情。