余數(shù)系統(tǒng)原理與在高速數(shù)字信號處理中的應用

內(nèi)容概要

現(xiàn)代通信和信號處理系統(tǒng)，特別是移動、機載和星載設備日益增加的復雜度對數(shù)字信號處理芯片在速度和功耗上的要求越來越高。利用余數(shù)系統(tǒng)的并行數(shù)字表征及運算，即利用并行獨立的簡單運算單元代替?zhèn)鹘y(tǒng)的單次復雜運算以簡化運算復雜度并降低功耗，從而使余數(shù)系統(tǒng)成為解決數(shù)字信號處理系統(tǒng)中高速、大動態(tài)范圍與低功耗、低復雜度問題的有效途徑之一。
本書全面系統(tǒng)地介紹了余數(shù)系統(tǒng)在數(shù)字信號處理應用中的算法基礎、構(gòu)造理論和實現(xiàn)方法，內(nèi)容包括基礎理論、基本運算、余數(shù)基的選擇與評估、前后向轉(zhuǎn)換、數(shù)值縮放、檢測問題以及余數(shù)系統(tǒng)在通信系統(tǒng)中的應用等內(nèi)容，為低功耗、低復雜度的數(shù)字信號處理芯片提供新方法及相關技術手段。
本書可供從事通信、雷達、多媒體等系統(tǒng)數(shù)字信號處理電路設計的專業(yè)工程師和研究人員閱讀，也可作為通信、電子工程和數(shù)字集成電路設計方向研究生的參考書。

書籍目錄

《信科學技術學術著作叢書》序序前言第1章 引言1.1 數(shù)字信號處理與大規(guī)模集成電路設計面臨的挑戰(zhàn)1.2 數(shù)值表征系統(tǒng)1.2.1 計算機時代的數(shù)值表征系統(tǒng)1.2.2 冗余數(shù)值表征系統(tǒng)1.2.3 余數(shù)系統(tǒng)1.3 余數(shù)系統(tǒng)在數(shù)字信號處理VLSI實現(xiàn)中的應用1.4 本書內(nèi)容安排參考文獻第2章 數(shù)學理論基礎2.1 同余的概念和性質(zhì)2.2 余數(shù)系統(tǒng)的定義2.3 余數(shù)系統(tǒng)的代數(shù)性質(zhì)2.4 中國剩余定理2.5 核函數(shù)2.6 有權(quán)基余數(shù)系統(tǒng)2.6.1 有權(quán)基余數(shù)系統(tǒng)的提出2.6.2 有權(quán)基余數(shù)系統(tǒng)的余數(shù)基選擇2.6.3 有權(quán)基余數(shù)系統(tǒng)的前后向轉(zhuǎn)換2.6.4 有權(quán)基余數(shù)系統(tǒng)的意義2.7 小結(jié)參考文獻第3章 余數(shù)基構(gòu)建與性能評估3.1 常見余數(shù)基構(gòu)建方法3.2 余數(shù)基性能評估方法3.2.1 余數(shù)基動態(tài)范圍利用率3.2.2 余數(shù)基并行度3.2.3 余數(shù)基平衡度3.2.4 模加法器設計效率分析3.3 常見余數(shù)基性能分析3.4 一種多通道余數(shù)基構(gòu)建方法3.5 小結(jié)參考文獻第4章 模加法器設計4.1 普通二進制加法器結(jié)構(gòu)4.1.1 半加器與全加器4.1.2 進位傳播加法器4.1.3 進位保留加法器4.2 并行前綴運算4.3 通用模加法器設計4.3.1 模加法運算基本定義4.3.2 通用模加法器實現(xiàn)結(jié)構(gòu)4.4 特殊模加法器設計4.5 一類新的模加法器設計4.5.1 數(shù)據(jù)預處理4.5.2 進位生成4.5.3 進位修正4.5.4 求和運算4.5.5 VLSI實現(xiàn)結(jié)構(gòu)與設計實例4.5.6 性能分析與比較4.6 小結(jié)參考文獻第5章 模乘法器設計5.1 傳統(tǒng)二進制乘法5.1.1 基本乘法器5.1.2 特殊乘法器5.2 余數(shù)系統(tǒng)通用模乘法器設計5.2.1 基于查表法的設計5.2.2 部分積求模設計5.2.3 乘積分割法設計5.2.4 基于全加器的模乘法器設計5.3 余數(shù)系統(tǒng)特殊余數(shù)基模乘法器5.3.1 模2n-1乘法器5.3.2 模2n+1乘法器5.4 小結(jié)參考文獻第6章 前向和后向轉(zhuǎn)換6.1 特殊余數(shù)基的前向轉(zhuǎn)換6.2 任意余數(shù)基的前后向轉(zhuǎn)換6.3 基于混合基的后向轉(zhuǎn)換6.4 基于中國剩余定理的后向轉(zhuǎn)換6.5 基于核函數(shù)的后向轉(zhuǎn)換6.6 小結(jié)參考文獻第7章 余數(shù)系統(tǒng)數(shù)值縮放7.1 相關研究7.2 通用的余數(shù)系統(tǒng)整數(shù)數(shù)值縮放7.2.1 余數(shù)系統(tǒng)有符號數(shù)定義與縮放因子分類7.2.2 無符號整數(shù)縮放算法7.2.3 通用的無符號余數(shù)系統(tǒng)整數(shù)縮放7.2.4 通用的有符號余數(shù)系統(tǒng)整數(shù)縮放7.2.5 通用的余數(shù)系統(tǒng)整數(shù)縮放7.3 基擴展7.3.1 基擴展基本定義7.3.2 基于冗余基的余數(shù)系統(tǒng)基擴展7.4 余數(shù)系統(tǒng)2n縮放7.4.1 基于并行方式實現(xiàn)余數(shù)系統(tǒng)的2n縮放7.4.2 基于1比特縮放級聯(lián)的2n縮放7.5 基為{2n-1,2n,2n+1}的余數(shù)系統(tǒng)2n縮放7.5.1 無符號正整數(shù)縮放7.5.2 有符號整數(shù)縮放修正常量計算7.6 基于數(shù)值縮放的余數(shù)系統(tǒng)到二進制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換方法7.6.1 基于縮放技術的無符號余數(shù)系統(tǒng)整數(shù)R/B轉(zhuǎn)換7.6.2 基于縮放技術的有符號余數(shù)系統(tǒng)整數(shù)R/B轉(zhuǎn)換7.6.3 性能分析7.7 小結(jié)參考文獻第8章 余數(shù)系統(tǒng)中的檢測問題8.1 余數(shù)系統(tǒng)各檢測問題間的相互關系8.1.1 以符號檢測為基礎8.1.2 以大小比較為基礎8.1.3 以奇偶檢測為基礎8.2 符號檢測與大小比較8.2.1 基于定點中國剩余定理的符號檢測方法8.2.2 基于SQT的余數(shù)系統(tǒng)大小比較與符號檢測8.2.3 便于符號檢測的余數(shù)基構(gòu)造方法8.2.4 基為{2n-1,2n,2n+1}的余數(shù)系統(tǒng)符號檢測8.3 奇偶檢測8.3.1 無符號與有符號余數(shù)系統(tǒng)整數(shù)奇偶性8.3.2 基于中國剩余定理的余數(shù)系統(tǒng)奇偶檢測方法8.3.3 基于中國剩余定理和混合基轉(zhuǎn)換的奇偶檢測方法8.4 基于權(quán)重因子的余數(shù)系統(tǒng)檢測方法8.4.1 基于權(quán)重因子的余數(shù)系統(tǒng)表示方法8.4.2 基于權(quán)重因子的余數(shù)系統(tǒng)檢測問題的實現(xiàn)8.5 小結(jié)參考文獻第9章 余數(shù)系統(tǒng)在通信系統(tǒng)中的應用9.1 基于余數(shù)系統(tǒng)的高速低功耗DSP系統(tǒng)9.1.1 基于余數(shù)系統(tǒng)的DSP系統(tǒng)結(jié)構(gòu)9.1.2 基于余數(shù)系統(tǒng)的DSP系統(tǒng)關鍵計算單元9.2 冗余余數(shù)系統(tǒng)差錯控制編碼9.2.1 冗余余數(shù)系統(tǒng)的定義9.2.2 冗余余數(shù)系統(tǒng)的差錯控制編碼理論基礎9.2.3 一致性檢驗9.2.4 糾錯的實現(xiàn)9.3 基于余數(shù)系統(tǒng)的并行正交通信系統(tǒng)9.4 基于余數(shù)系統(tǒng)的OFDM接收系統(tǒng)關鍵單元設計9.4.1 B3G TDD下行鏈路簡介9.4.2 基于余數(shù)系統(tǒng)的OFDM接收同步與解調(diào)設計9.5 基于余數(shù)系統(tǒng)的FIR設計9.5.1 動態(tài)范圍確定與余數(shù)基選擇9.5.2 基于余數(shù)系統(tǒng)的FIR結(jié)構(gòu)與設計9.6 小結(jié)參考文獻附錄

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