DSP原理与实例应用(新世纪高职高专实用规划教材——机电系列) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王玮，万隆，吕兵，薛蕊，杨晓磊 著

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• 通信

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出版社： 清华大学出版社

ISBN：9787302255055

商品编码：29692436423

包装：平装

出版时间：2011-06-01

基本信息

书名:DSP原理与实例应用(新世纪高职高专实用规划教材——机电系列)

定价：35.00元

售价：25.6元,便宜9.4元,折扣73

作者:王玮,万隆,吕兵,薛蕊,杨晓磊

出版社：清华大学出版社

出版日期：2011-06-01

ISBN：9787302255055

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

内容提要

本书在介绍DSP基本概念的基础上，以TI公司的TMS320C28x系列DSP为模型，介绍了其硬件结构、中断系统、存储器组织及片内外设的基本原理及应用；同时介绍了DSP的开发环境及程序设计基础。本书注重实践，从典型案例出发，深入浅出地介绍了DSP的基本原理及应用，同时根据实际案例引出相关知识点并进行了知识总结，使读者对DSP应用技术更容易理解。
本书适合DSP初学者阅读；可作为电子、通信、计算机、自动控制和电力电子技术等专业的高年级本、专科生的DSP课程教材；也可作为DSP开发培训机构的培训教材；还可作为DSP技术研究和开发人员的参考用书。

目录

章　DSP基础
1.1 DSP相关的几个概念
1.1.1　认识DSP
1.1.2　实时DSP系统
1.2　DSP芯片概述
1.2.1　DSP芯片的发展
1.2.2 DSP芯片的分类
1.2.3 DSP芯片的特点
1.2.4 DSP芯片的选择
1.2.5 TI的DSP芯片
1.2.6 DSP芯片的应用
1.3　数字运算基础
1.3.1 DSP中数的表示
1.3.2 DSP数的定标
1.3.3　浮点运算的定点DSP实现
习题
第2章　DSP的结构及原理
2.1 TMS320C28x处理器的主要特点
2.1.1 C28x的主要特点
2.1.2　引脚分布及引脚功能
2.2 CPU和总线
2.2.1 中央处理单元CPU
2.2.2　地址和数据总线
2.3　C28x的时钟和系统控制
2.3.1　案例介绍及知识要点
2.3.2　知识总结——时钟和系统控制概述
2.3.3　知识总结——时钟模块的寄存器
2.3.4　知识总结——锁相环PLL模块
2.4　看门狗模块
2.4.1　案例介绍及知识要点
2.4.2　看门狗模块功能结构
2.4.3　看门狗模块的寄存器
习题
第3章　DSP的软件开发环境
3.1　开发流程和开发工具
3.1.1　软件开发流程
3.1.2　软件开发工具
3.2　集成开发环境CCS
3.2.1 CCS集成开发环境概述
3.2.2 CCS环境配置
3.3 CCS基本操作
3.3.1　案例介绍及知识要点
3.3.2　知识总结——CCS调试界面及工程管理
　　3.3.3　知识总结——工程的构建
3.3.4　知识总结——工程的调试
3.3.5　知识总结——探针和图形显示
习题
第4章　DSP程序设计基础
4.1　认识公共目标文件
4.1.1　案例介绍及知识要点
4.1.2 知识总结一汇编器对段的处理
4.1.3　知识总结——链接器对段的处理
4.2　链接命令文件
4.2.1　案例介绍及知识要点
　……
第5章　DSP的中断
第6章　DSP的存储系统
第7章　定时器
第8章　串行通信接口SCI
第9章　A/D转换
0章　事件管理器
1章　通用输入/输出
附录A　考试指导
附录B　引脚信号说明和实例文件
参考文献

作者介绍

文摘

序言

《数字信号处理：原理与实例应用》 一、 洞悉数字世界的核心：从基础到进阶的严谨探析 数字信号处理（DSP）是当今电子信息技术领域的核心驱动力之一，其应用渗透于通信、音频、视频、医疗、工业控制等方方面面。本书旨在为读者提供一个全面、深入且实用的DSP理论与实践平台。我们坚信，扎实的理论基础是高效应用的关键，因此，本书的编写遵循循序渐进的原则，力求在概念的阐述上清晰严谨，在数学推导上准确可靠，并通过大量的图示和实例，帮助读者建立直观的理解。 本书首先从数字信号与系统的基本概念入手，详细介绍了离散时间信号的分类、性质以及基本的信号运算，例如卷积、自相关等。在此基础上，我们引入了Z变换和傅里叶变换的理论，这是分析离散时间系统频率响应的强大工具。通过对Z变换性质的深入剖析，读者将掌握如何分析系统的稳定性和因果性，并能运用其解决系统分析和设计中的实际问题。傅里叶变换，特别是离散傅里叶变换（DFT）及其高效实现算法——快速傅里叶变换（FFT），是本书的重点内容之一。我们不仅会讲解DFT和FFT的数学原理，还会探讨其在频谱分析、信号采样与重建等领域的广泛应用，让读者深刻理解“时域”与“频域”之间的内在联系。 二、 深入理解核心算法：滤波器设计与实现 在信号处理的众多领域中，滤波器扮演着至关重要的角色，它们能够有效地去除信号中的噪声，提取有用的信息，或者改变信号的频率成分。本书将投入大量篇幅，系统讲解数字滤波器的设计与实现。 我们首先会区分和介绍两种主要的数字滤波器类型：无限冲激响应（IIR）滤波器和有限冲激响应（FIR）滤波器。对于IIR滤波器，我们将从模拟滤波器设计（如Butterworth、Chebyshev、Elliptic等）出发，讲解如何通过双线性变换等方法将其转换为数字滤波器，并详细介绍其在幅度和相位响应上的特性。虽然IIR滤波器在相同阶数下通常能达到更好的频率选择性，但其相位响应是非线性的，这在某些应用中可能是一个缺点。 随后，我们将重点转向FIR滤波器。FIR滤波器以其固有的线性相位特性而备受青睐，特别是在需要精确相位控制的应用中。本书将详细介绍几种常用的FIR滤波器设计方法，包括窗函数法（如矩形窗、汉宁窗、海明窗、Blackman窗等），以及更高级的Parks-McClellan算法（最优化设计法）。我们将深入探讨不同窗函数的选择对滤波器性能的影响，以及如何根据设计指标（如通带纹波、阻带衰减、过渡带宽度等）来选择合适的滤波器类型和阶数。对于每种设计方法，我们都会提供清晰的数学推导和详细的步骤，并辅以具体的工程示例，让读者能够亲手设计出满足特定要求的数字滤波器。 在滤波器实现方面，本书还将探讨不同的结构，如直接型、级联型、并联型以及格型结构等，分析它们的计算复杂度、运算精度和稳定性等优缺点，帮助读者选择最优的实现方式。 三、 掌握现代DSP技术：谱分析、采样与量化 除了滤波器设计，本书还将涵盖数字信号处理中的其他关键技术。 谱分析： 信号的频谱是其频率成分的直观体现，理解信号的频谱对于分析和理解信号至关重要。我们将深入讲解各种谱估计方法，从经典的周期图法、改进的周期图法（如Welch方法），到更先进的现代谱估计方法，如Yule-Walker法（AR模型）、Burg法（AR模型）以及Pisarenko谐波分解法等。我们将分析这些方法的理论基础、优缺点以及适用场景，并演示如何在实际问题中应用这些技术来识别信号中的隐藏频率成分，例如在振动分析、生物医学信号分析或通信信号解调等领域。 采样定理与量化： 数字信号处理的起点是对模拟信号的采样和量化。我们将详细阐述奈奎斯特采样定理，解释其为何是实现模拟信号无失真重建的理论基础，并探讨欠采样、过采样等特殊采样技术及其应用。同时，量化是模拟信号转换为数字信号的另一个关键步骤，我们将分析量化误差的产生机制，介绍不同量化策略（如均匀量化、非均匀量化）的优劣，并讲解量化噪声的统计特性，帮助读者理解采样和量化过程中可能带来的信息损失，以及如何通过选择合适的采样率和量化位数来最小化这种损失。 多速率信号处理： 在许多实际系统中，信号可能需要在不同的采样率之间进行转换，例如在通信系统中，数据可能在发送端和接收端以不同的速率进行处理。本书将介绍多速率信号处理的基本概念，包括抽取（Decimation）和插值（Interpolation）技术，以及它们在信号压缩、信道复用等方面的应用。我们将讲解级联抽取器和插值器的基本原理，并介绍多速率滤波器的设计方法，帮助读者理解如何在不同采样率之间高效地处理信号。 四、 实践为王：丰富的实例分析与应用 理论的价值最终体现在实践中。本书的另一大亮点在于其丰富且贴近实际的实例应用。我们精选了多个具有代表性的DSP应用场景，并结合前面介绍的理论知识，对这些应用进行详细的分析和讲解。 通信系统中的DSP应用： 包括信号的调制与解调（如ASK, FSK, PSK, QAM等），信道均衡，误码率分析，以及数字滤波在通信接收端的应用，如匹配滤波器的设计与实现。 音频信号处理： 噪声抑制，回声消除，音频压缩（如MP3的原理），以及语音识别的基础。 图像与视频处理： 图像增强，边缘检测，特征提取，以及视频压缩的基本原理。 生物医学信号处理： 心电图（ECG）和脑电图（EEG）信号的滤波与分析，脉搏血氧饱和度的测量原理。 工业控制与测量： 传感器信号的滤波与去噪，电机控制中的位置和速度估计，以及数据采集系统的设计。 对于每一个实例，我们都将从问题分析、模型建立、理论应用到最终结果解读进行详细的阐述。我们还会引导读者思考如何在实际工程中选择合适的技术、参数和算法，并如何根据实际情况对算法进行优化。 五、 贯穿始终的工程思维与前沿展望 本书不仅传授技术，更注重培养读者的工程思维。在讲解每个知识点时，我们都会强调其在实际工程中的意义和应用价值。我们会讨论算法的计算复杂度、实时性要求、硬件实现的考量等实际工程中必须面对的问题。 此外，本书在结尾部分还将对DSP领域的最新发展趋势进行简要介绍，如自适应滤波器的原理与应用（LMS, RLS算法），短时傅里叶变换（STFT）和时频分析，以及一些新兴的DSP应用方向，如机器学习与DSP的结合等，以期激发读者进一步学习和探索的兴趣。 结语： 《数字信号处理：原理与实例应用》是一本为高职高专机电类专业学生量身打造的教材。我们希望通过这本书，能够帮助学生建立起对数字信号处理坚实的理论基础，掌握核心的算法和技术，并能够将所学知识灵活应用于解决实际工程问题，为他们未来在机电一体化、自动化、通信工程等相关领域的发展打下坚实的基础。本书内容严谨，条理清晰，图文并茂，理论与实践相结合，力求成为读者学习DSP的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和装帧质量，说实话，在这个价位的教材里算是相当不错的了。纸张的质感摸起来挺舒服，不是那种薄薄的、一撕就坏的廉价纸。更重要的是，它的公式和图表的清晰度非常高。在处理那些复杂的矩阵运算和信号流图时，线条的粗细和黑白对比度处理得恰到好处，即便是打印出来的低质量复印件上，关键信息也不会糊在一起。我尤其欣赏它对数学符号的使用规范性，这在很多国内出版的教材中是个容易被忽略的细节。每一个希腊字母、每一个上下标，都标注得清清楚楚，这对于理解那些涉及复数和时域/频域转换的公式时，极大地降低了阅读障碍。我以前看别的书时，经常需要停下来猜测一个符号到底是't'还是'tau'，但这本书基本没有这个问题。不过，如果能更进一步，在关键的数学推导步骤后，能用一个简短的“小贴士”或者“注意”模块，指出为什么选择这种方法而不是另一种，那就更完美了。现在的内容结构虽然严谨，但偶尔会让人感觉像是在阅读一本纯粹的参考手册，缺乏一点点“对话感”。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书的实用性确实是它的一大亮点，但也有一些小小的遗憾。它在介绍完理论之后，非常重视“实例应用”这块，这一点从书名就能看出来。我最喜欢的是它后面关于应用篇的章节，比如如何用DSP芯片实现实时音频处理，以及一些简单的图像处理算法在数字域的实现思路。不过，对于一个希望完全掌握某种特定平台（比如德州仪期的C6000系列或者ADI的Blackfin系列）的工程师来说，这本书提供的代码层面的细节还是略显不足。它更多地是停留在算法思想的层面，告诉你“应该怎么做”，而不是手把手教你“如何一行一行地敲代码才能跑起来”。举个例子，讲到FFT的实现时，它更多的是基于数学模型来描述如何优化蝶形运算，但对于实际编程中常见的定点运算溢出问题、缓存优化策略等工程实践中的痛点，提及得不够深入。我猜想，这可能也是定位为“高职高专规划教材”的原因，它需要照顾到不同专业背景的读者。总体来说，它像是一张高质量的地图，指明了通往应用领域的方向，但具体到每条小路上的坑洼，还需要读者自己去探索。对于初学者建立整体概念极佳，但对于想直接上手做项目的硬核工程师，可能还需要配合更具体的芯片手册和开发环境指南。

评分☆☆☆☆☆

哇，这本书的封面设计真是一股浓浓的理工科气息，那种深蓝色调配上清晰的白色字体，一下子就让人感觉这玩意儿不简单，是正经货。我本来还担心内容会枯燥得让人打瞌睡，毕竟“原理”两个字摆在那儿，但翻开目录才发现，里面的章节安排得还挺有条理的。从最基础的离散时间信号和系统开始讲起，一步步深入到傅里叶变换、Z变换这些核心概念，感觉作者对这个领域的知识脉络把握得很到位。尤其让我惊喜的是，它没有陷入纯粹的理论推导泥潭，很多地方都配有详细的图示和流程图，这对于我这种需要通过视觉辅助来理解抽象概念的人来说，简直是救命稻草。我记得有一章专门讲 FIR 滤波器设计，它把窗函数法和频率采样法讲得非常细致，甚至连不同窗函数之间的性能权衡都用表格清晰地对比了出来。这本书的语言风格，说实话，有点像一位经验丰富的老教授在慢条斯理地给你讲解，不急不躁，但信息密度又非常高。我感觉，光是把前几章那些关于采样定理和量化的部分彻底搞懂，就已经值回票价了，至少我对数字信号处理的“为啥要这么做”有了更深层次的理解，而不仅仅是记住公式。这种注重“理解”而非“死记硬背”的教学思路，真的很难得。

评分☆☆☆☆☆

这本书在覆盖范围上的平衡感把握得相当到位，没有过度偏重某一个方向，这对于打基础非常关键。它没有像一些研究生教材那样，一上来就堆砌大量的随机过程和最优估计的理论，这会让入门者望而却步。同时，它也避免了纯粹的工程手册那样，只介绍一些现成的滤波器参数和设计工具的使用方法，而完全不触及背后的数学原理。这本书的厉害之处在于，它能让你知道，为什么我们需要用DFT而不是连续傅里叶变换，这个转变背后隐藏着什么样的采样误差和信息损失。通过它对离散时间系统的描述，我清晰地理解了卷积在数字域的实际意义，这比单纯地背诵 $y[n] = sum h[k]x[n-k]$ 要来得生动和实在。我对这本书的整体感觉是，它像是一个优秀的“引路人”，它帮你搭建了一个坚实的基础框架，让你知道DSP领域里有哪些重要的“房间”和“走廊”。当你进入这些房间（比如小波分析或者自适应滤波等更前沿的内容）时，你会发现自己已经具备了足够的能力去理解房间里更复杂的家具和装饰。

评分☆☆☆☆☆

在学习体验上，我发现这本书有一个特点，那就是它对前置知识的要求是相当明确的。它假设读者对基本的复变函数、线性代数和一些微积分知识有所了解，但并没有强求读者对信号与系统的经典连续时间理论已经达到精通的程度。这本书非常巧妙地从离散时间开始切入，这样，即便是那些线性系统基础稍弱的读者，也可以在学习DSP的过程中，同步巩固和理解这些基础概念，形成一个良性循环。它处理“难点”的方式也很有意思，比如在介绍周期延拓和频谱泄漏时，它没有直接抛出结论，而是通过一个简单的矩形窗函数的例子，一步步展示了时间和频率的“不确定性原理”在数字世界中的具体体现。这种层层递进的讲解方式，让我对“为什么DFT的结果会有旁瓣”这个问题有了豁然开朗的感觉。总而言之，这本书的叙事节奏非常适合自学，它不会因为内容太多而让你感到窒息，也不会因为内容太浅而让你觉得浪费时间。它提供的是一种扎实、可靠的学习路径。