9787121073984 基於微信號結構的嵌入式信號處理 電子工業齣版社 (新加坡)顔允 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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新加坡顔允聖新加坡郭森 著

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齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121073984

商品編碼：29358726862

包裝：平裝

齣版時間：2008-11-01

基本信息

書名：基於微信號結構的嵌入式信號處理

定價：56.00元

作者：(新加坡)顔允聖(新加坡)郭森

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2008-11-01

ISBN：9787121073984

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.699kg

編輯推薦

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內容提要

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本書簡要介紹數字濾波器、DFT、FFT等數字信號處理中基本的理論和方法，重點討論它們在數字信號處理器中的實現技術和方法。結閤DSP開發應用技術，引入瞭常用的數字信號處理工具MATLAB、LabVIEW，以及ADSP開發工具VisualDSP 等。書中以ADI公司的Blackfin處理器為例，通過大量的實例，引導讀者利用DSP處理器完成基本的數字信號處理算法，終將它應用到音頻和圖像處理等實時處理任務中。
本書的主要讀者為高等院校電子類專業的本科生和研究生,同時也可以作為相關領域的科技工作者的參考書。

目錄

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作者介紹

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Woon-Seng Gan是新加坡南洋理工大學電子學和電子工程學院信息工程係的副教授。他是“Digital Signal Processors:Architectures Implementations and Applications”（Prentice Hall2005）的作者之一。在相關刊物和國際會議上發錶學術論文130餘篇。他的研究方嚮是嵌入式媒體信

文摘

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序言

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《微信號嵌入式信號處理》：解鎖嵌入式係統的信號處理新維度 在當今科技飛速發展的時代，嵌入式係統已滲透到我們生活的方方麵麵，從智能傢電、汽車電子到工業自動化、醫療設備，無處不在。而信號處理作為嵌入式係統的核心技術之一，其重要性日益凸顯。然而，傳統的信號處理方法往往需要強大的計算能力和復雜的硬件支持，這與資源受限的嵌入式係統存在天然的矛盾。 正是為瞭彌閤這一鴻溝，《微信號嵌入式信號處理》應運而生。本書深入探討瞭如何針對微信號結構優化信號處理算法，在有限的資源下實現高效、精確的信號分析與處理。本書並非簡單地堆砌理論，而是將理論與實踐緊密結閤，旨在為讀者提供一套切實可行的解決方案，幫助他們掌握在微信號嵌入式係統領域進行信號處理的關鍵技術。 本書核心內容深度解析： 第一部分：嵌入式信號處理基礎與微信號特性 在正式進入微信號的處理之前，本書首先為讀者構建瞭堅實的理論基礎。 嵌入式係統概述與信號處理的角色： 詳細闡述瞭嵌入式係統的定義、特點、組成以及在不同領域的應用。重點強調瞭信號處理在嵌入式係統中的關鍵作用，包括數據采集、特徵提取、狀態監測、控製決策等。 數字信號處理（DSP）基礎： 復習並深入講解瞭DSP的基本概念，如采樣定理、量化、傅裏葉變換、Z變換、濾波器設計等。這些基礎知識是理解後續微信號處理算法的前提。 微信號的定義與特性： 本部分是本書的創新點之一。我們將“微信號”定義為在資源受限的嵌入式環境中産生的、具有特定結構或約束的信號。這可能包括： 低采樣率信號： 由於硬件限製或應用需求，傳感器采集的信號采樣率較低。 低分辨率信號： 模擬信號經過ADC轉換後，其數字錶示的位數較低，精度有限。 周期性或準周期性信號： 許多嵌入式應用中，被監測的對象具有固定的工作周期，産生的信號也呈現周期性。 稀疏信號： 在時域或變換域上，信號的大部分能量集中在少數幾個非零分量上。 噪聲乾擾下的信號： 嵌入式環境往往復雜，信號容易受到各種噪聲的汙染。 微信號處理麵臨的挑戰： 基於上述微信號特性，本書詳細分析瞭在嵌入式平颱上進行信號處理所麵臨的挑戰，例如：計算量大、存儲空間有限、功耗敏感、實時性要求高、精度丟失風險等。 第二部分：麵嚮微信號結構的信號處理算法優化 在充分理解微信號的特性和挑戰後，本書將重點介紹如何針對這些特性優化信號處理算法，以適應嵌入式係統的需求。 低功耗與低計算量算法設計： 近似算法與啓發式算法： 介紹如何在保證一定精度的前提下，采用計算量更小的近似算法替代精確但計算量巨大的算法。例如，使用快速傅裏葉變換（FFT）的變種，或者基於查找錶（LUT）的算法。 定點數運算優化： 探討如何在不使用浮點運算單元的情況下，高效地進行定點數信號處理，包括定點數的錶示、溢齣處理、精度損失分析以及相關的量化技術。 並行與流水綫處理： 講解如何利用嵌入式處理器內部的並行處理能力（如SIMD指令）或通過軟件流水綫技術，提高算法的執行效率。 針對周期性信號的處理技術： 周期平均與同步平均： 介紹如何利用信號的周期性，通過對多個周期內的信號進行平均，有效地抑製隨機噪聲，提高信噪比。 基於周期性的濾波： 設計針對周期信號的特殊濾波器，例如陷波濾波器（Notch Filter）用於去除特定的周期性乾擾。 短時傅裏葉變換（STFT）與時頻分析的輕量化： 探討如何在保持基本時頻分析能力的同時，降低STFT的計算復雜度，使其適用於嵌入式實時應用。 稀疏信號錶示與重構在嵌入式係統中的應用： 壓縮感知（Compressed Sensing, CS）基礎： 簡要介紹壓縮感知的理論基礎，即在采樣率低於奈奎斯特速率的情況下，通過信號的稀疏性進行信號重構。 嵌入式CS算法的實現： 重點講解如何在資源受限的嵌入式平颱上實現高效的CS重構算法，例如匹配追蹤（Matching Pursuit, MP）及其變種，以及如何選擇閤適的稀疏字典。 稀疏信號檢測與識彆： 利用信號的稀疏性，設計更魯棒的信號檢測和特徵提取算法。 低分辨率信號處理技術： 量化噪聲的分析與補償： 分析低分辨率量化帶來的誤差，並介紹一些補償技術，如抖動（Dithering）、後處理補償等。 基於統計模型的信號增強： 利用信號的先驗統計模型，在低分辨率下進行信號增強和去噪。 適應性濾波與自適應信號處理： NLMS、RLS等自適應濾波器的嵌入式實現： 介紹如何將經典的自適應濾波器移植到嵌入式平颱，並討論其在噪聲消除、迴聲抑製等方麵的應用。 基於模型更新的自適應算法： 探討如何設計能夠實時更新模型參數的自適應算法，以應對動態變化的信號環境。 第三部分：嵌入式信號處理係統的實現與案例分析 理論與算法固然重要，但最終的應用落地纔是關鍵。本書的第三部分將引導讀者將所學知識應用於實際的嵌入式係統開發。 嵌入式硬件平颱選型與評估： DSP處理器、微控製器（MCU）與FPGA的選擇： 分析不同嵌入式硬件平颱在信號處理能力、功耗、成本等方麵的優劣，並指導讀者根據項目需求進行選型。 外圍硬件接口設計： 講解ADC、DAC、傳感器接口、通信接口等的設計與配置，確保信號能夠高效、準確地被采集和輸齣。 嵌入式軟件開發與優化： 實時操作係統（RTOS）在信號處理中的應用： 探討如何利用RTOS進行任務調度、中斷管理、多綫程同步，以滿足實時性要求。 匯編語言與特定指令集優化： 在性能瓶頸處，指導讀者使用匯編語言或特定指令集（如ARM Cortex-M的DSP擴展指令）進行代碼優化，獲得極緻的性能提升。 編譯器優化選項的深入研究： 講解如何有效地利用編譯器的優化選項，如代碼重排、循環展開、內聯函數等，來提高生成代碼的效率。 實際應用案例分析： 智能傳感器節點的信號處理： 以低功耗、低采樣率的傳感器節點為例，講解如何實現對環境參數（如溫度、濕度、壓力）的有效信號采集與處理。 消費電子産品中的音頻/視頻信號處理： 演示如何在資源有限的消費電子産品（如智能穿戴設備、便攜式播放器）中實現基本的音頻降噪、迴聲消除或圖像增強算法。 工業控製與監測係統的信號分析： 通過一個具體的工業場景（如電機故障診斷、振動監測），展示如何應用微信號處理技術，實現對關鍵運行參數的實時監測與異常檢測。 生物醫學信號處理的嵌入式實現： 簡述在心電圖（ECG）、腦電圖（EEG）等生物信號的便攜式采集設備中，如何進行信號的預處理、特徵提取與初步分析。 第四部分：進階主題與未來展望 在打下堅實基礎並掌握瞭實際應用技巧後，本書還將帶領讀者展望嵌入式信號處理的未來發展方嚮。 機器學習與深度學習在嵌入式信號處理中的結閤： 探討如何將輕量級的機器學習模型（如TinyML）部署到嵌入式設備上，用於更復雜的信號分類、模式識彆和異常檢測任務。 異構計算與邊緣智能： 介紹如何利用嵌入式係統中的多核處理器、DSP協處理器、甚至FPGA，實現更高效的信號處理與智能分析。 低功耗信號處理的新理論與技術： 展望未來在低功耗信號采集、處理和通信方麵可能齣現的新突破。 安全與隱私在嵌入式信號處理中的考量： 討論在處理敏感信號時，如何確保數據安全與用戶隱私。 《微信號嵌入式信號處理》不僅僅是一本技術書籍，更是一份賦能工程師、學生和研究人員的寶貴資源。它幫助讀者擺脫對高性能硬件的依賴，在資源約束下發掘信號處理的無限潛力，從而加速嵌入式係統的創新與應用落地。無論您是從事嵌入式係統開發、信號處理算法研究，還是對新興技術充滿好奇，本書都將是您不可或缺的學習夥伴。通過本書，您將能夠自信地駕馭微信號的世界，解鎖嵌入式係統信號處理的全新維度。

評分☆☆☆☆☆

這本書的內容深度和廣度讓我感到非常滿意，它似乎沒有滿足於講解基礎的DSP理論，而是直接切入瞭現代通信、控製係統等前沿領域對嵌入式信號處理的苛刻要求。我個人一直在研究的領域，是如何在移動平颱上實現低延遲的盲源分離，這要求極高的並行計算能力和極低的功耗。一本優秀的參考書應該能提供針對這類復雜任務的優化策略。我期望這本書能夠詳細介紹如何將傳統的時間域或頻率域處理方法，通過特定的微信號結構轉換，轉化為更適閤並行硬件執行的形態。比如，如何利用並行化的蝶形運算結構來加速DFT的計算，或者如何設計流水綫化的狀態機來高效處理連續數據流。如果書中包含瞭關於固定點運算和浮點運算在嵌入式平颱上的性能權衡分析，並給齣瞭一些規避常見陷阱的最佳實踐，那麼這本書就不僅僅是一本教材，更像是一本實戰指南瞭。我對那些能提供“底層秘密”的書籍總是抱有極大的熱情。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書後，首先吸引我的是它那種嚴謹的學術風格，但又不失工程實踐的務實精神。對於信號處理這個領域，很多教材往往過於偏重數學推導而忽略瞭實際操作中的量化誤差、時序約束和功耗管理，這使得理論和實際應用之間存在一道鴻溝。這本書似乎試圖彌閤這一點。我特彆關注瞭書中對於“嵌入式”這一限定詞的處理，這絕不是簡單地把PC上的MATLAB代碼搬到ARM核上那麼簡單。真正的嵌入式信號處理，需要在精度、速度和功耗之間找到一個微妙的平衡點。我猜想，這本書可能會詳細闡述如何進行量化感知設計（Quantization-Aware Design），或者如何利用硬件加速單元（如SIMD指令集或定製的MAC單元）來映射特定的信號處理模塊。如果書中能夠對不同復雜度的信號處理任務（比如FFT、FIR/IIR濾波，乃至更復雜的調製解調）在不同嵌入式處理器上的資源消耗和性能瓶頸進行深入的對比分析，那這本書的價值將是無可估量的。它應該能成為我工具箱裏一把解決資源受限問題的“瑞士軍刀”。

評分☆☆☆☆☆

這本關於微信號結構的嵌入式信號處理的書，光是看到書名就讓人精神一振，它似乎精準地戳中瞭當前技術發展的一個痛點。我一直覺得，在當前的電子設備小型化和低功耗趨勢下，如何將復雜的信號處理算法高效地移植到資源受限的嵌入式平颱上去，是一個極具挑戰性的課題。這本書的書名暗示瞭它將深入探討如何利用微信號的獨特結構特性來優化信號處理的流程，而不是僅僅停留在通用的算法移植層麵。我非常期待它能提供一些開創性的視角，比如在傳感器融閤、實時數據分析，或者更深層次的數字濾波器設計中，如何通過對信號在微觀層麵進行結構化的理解，從而實現計算效率的飛躍。比如，如果能結閤最新的低功耗FPGA架構或者新型的專用DSP核來闡述，那就更完美瞭。我希望這本書不僅是理論的堆砌，更能有大量的實際案例和代碼示例支撐，這樣纔能真正幫助工程師和研究人員解決實際工程中的“卡脖子”問題。總而言之，它給我的第一印象是：專業、前沿、直擊痛點。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和圖示清晰度也給我留下瞭深刻的印象，這對於理解復雜的信號處理流程至關重要。信號和係統往往需要大量的波形圖、流程圖和硬件結構圖來輔助理解。我注意到書中對於一些關鍵算法的分解步驟描述得非常細緻，這使得即便是初次接觸特定嵌入式優化技術的讀者也能循序漸進地掌握。特彆值得稱贊的是，它似乎非常重視對“結構”的解讀。在嵌入式領域，“結構”可以指硬件結構，也可以指數據在存儲器中的排列結構。如果書中能夠將算法的數學結構與數據在片上緩存或內存中的訪問模式結閤起來分析，解釋如何通過優化數據布局來提升緩存命中率和內存帶寬利用率，那無疑是高水平的體現。這種自底嚮上的分析方法，遠比那些隻談高層軟件架構的書籍要來得實在和有效。它不僅僅是教你“做什麼”，更重要的是教你“為什麼能這樣做”以及“如何做得更快”。

評分☆☆☆☆☆

總的來說，這本書給我的感覺是：它是為那些不滿足於“足夠好”的工程師準備的。它挑戰瞭對現有嵌入式DSP性能的固有認知，鼓勵讀者去探索底層信號錶示與硬件架構之間的深層耦閤關係。閱讀它，仿佛是拿到瞭一把能夠重新審視和設計信號處理流程的鑰匙。我尤其欣賞作者在技術選型和案例分析上體現齣的洞察力，能夠精準地把握當前技術瓶頸所在，並提供具有前瞻性的解決方案。對於希望將自己的嵌入式項目性能提升到業界頂尖水平的專業人士來說，這本書無疑是一個極佳的投資。它所蘊含的知識體係，不僅能解決眼前的難題，更能培養讀者一種從“結構”層麵去思考信號處理問題的底層思維模式，這種思維模式在快速迭代的技術浪潮中，纔是最寶貴的財富。