DSP算法與體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)技術(shù)

前言

數(shù)字信號(hào)處理理論和實(shí)現(xiàn)技術(shù)是現(xiàn)代電子科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)。國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)出版了很多深受讀者喜愛(ài)的數(shù)字信號(hào)處理理論和算法方面的書(shū)籍。與國(guó)內(nèi)外已出版的同類(lèi)書(shū)籍比較，本書(shū)試圖從一些新的視角來(lái)闡述DSP的問(wèn)題。這些新視角包括：（1）全面融入DSP體系結(jié)構(gòu)的知識(shí)。對(duì)于非電子專(zhuān)業(yè)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，過(guò)強(qiáng)的理論闡述不僅難以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，反而會(huì)讓他們對(duì)DSP知識(shí)望而生畏。本書(shū)將數(shù)字信號(hào)處理的算法原理與實(shí)際DSP電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)結(jié)合起來(lái)考慮，擺脫了國(guó)內(nèi)同類(lèi)著作一般只討論算法，而未能將算法與其DSP硬件實(shí)現(xiàn)技術(shù)結(jié)合起來(lái)討論的缺點(diǎn)。對(duì)于計(jì)算機(jī)和集成電路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，很容易將計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的知識(shí)與本書(shū)的內(nèi)容結(jié)合起來(lái)。因此，本書(shū)中的知識(shí)系統(tǒng)性較強(qiáng)，特別適合于從事數(shù)字信號(hào)處理ASIC芯片和DSP研究和開(kāi)發(fā)的人員閱讀。（2）比較全面的算法介紹。目前，國(guó)內(nèi)外出版的數(shù)字信號(hào)處理著作的內(nèi)容范圍普遍比較窄，一般只包含了理論基礎(chǔ)、DFT理論和算法、數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)這幾個(gè)方面。但實(shí)際上，數(shù)字信號(hào)處理是一門(mén)實(shí)踐性學(xué)科，讀者迫切希望了解常見(jiàn)的視頻、通信等方面的常見(jiàn)算法。特別是計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等非電子專(zhuān)業(yè)的讀者，更希望這類(lèi)書(shū)能比較全面、淺顯易懂地描述各種典型應(yīng)用算法。因此，本書(shū)在內(nèi)容方面除了增加國(guó)內(nèi)外同類(lèi)書(shū)籍都缺乏的。算術(shù)算法（從事VLSI數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員特別需要補(bǔ)充此類(lèi)算法知識(shí)）之外，又著重增加了快速信號(hào)處理算法、視頻處理算法、DSP關(guān)鍵部件的實(shí)現(xiàn)算法這幾類(lèi)工程技術(shù)人員和相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科、研究生迫切希望了解的典型算法知識(shí)。（3）寫(xiě)作特點(diǎn)。本書(shū)的寫(xiě)作遵循淺顯易懂的大原則。考慮到最大范圍讀者的情況，本書(shū)對(duì)于各種理論和算法的介紹都簡(jiǎn)單扼要，不會(huì)糾纏于深?yuàn)W的理論分析和推導(dǎo)，以最大程度地降低閱讀的難度。

內(nèi)容概要

　　本書(shū)主要依據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的原理和一些經(jīng)典算法，并結(jié)合作者多年從事“計(jì)算機(jī)和集成電路設(shè)計(jì)”專(zhuān)業(yè)“數(shù)字信號(hào)處理”研究生課程的教學(xué)體會(huì)，以及多年從事實(shí)際DSP芯片設(shè)計(jì)的研究成果，來(lái)討論數(shù)字信號(hào)處理的各種算法原理及其對(duì)應(yīng)VLSI和DSP處理器硬件實(shí)現(xiàn)時(shí)的結(jié)構(gòu)問(wèn)題。其中包括數(shù)字信號(hào)處理主要常見(jiàn)算法的原理、數(shù)字信號(hào)處理算法到硬件實(shí)現(xiàn)之間的轉(zhuǎn)換和映射、VLSI和DSP實(shí)現(xiàn)的邏輯和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等?！　”緯?shū)特別適合于電子、計(jì)算機(jī)、集成電路設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制等專(zhuān)業(yè)有關(guān)教師、研究生、本科生和技術(shù)人員教學(xué)、自學(xué)、進(jìn)修之用。

書(shū)籍目錄

第1章 DSP技術(shù)概論　1.1 信號(hào)處理學(xué)科的歷史、現(xiàn)狀與未來(lái)　　1.1.1 通信中的數(shù)字信號(hào)處理　　1.1.2 話(huà)音處理中的數(shù)字信號(hào)處理　　1.1.3 回波定位中的數(shù)字信號(hào)處理　1.2 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的概念及其發(fā)展　1.3 DSP技術(shù)的優(yōu)勢(shì)　1.4 DSP的主要結(jié)構(gòu)特點(diǎn)　1.5 專(zhuān)用DSP　　1.5.1 高性能通用數(shù)字信號(hào)處理器　　1.5.2 專(zhuān)用指令集處理器　　1.5.3 現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列　　1.5.4 陣列數(shù)字信號(hào)處理器　　　　1.5.5 嵌入式向量處理器　　1.5.6 流處理器　　1.5.7 專(zhuān)用數(shù)字信號(hào)處理器比較　1.6 小結(jié)　參考文獻(xiàn)第2章 DSP的基本理論　2.1 離散時(shí)間信號(hào)　2.2 離散時(shí)間系統(tǒng)　2.3 脈沖響應(yīng)及卷積的概念　2.4 差分方程　2.5 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的采樣　　2.5.1 相關(guān)理論　　2.5.2 采樣定理　2.6 z變換　　2.6.1 z變換的來(lái)源及定義　　2.6.2 z反變換　　2.6.3 z變換的性質(zhì)　　2.6.4 傳輸函數(shù)　2.7 傅里葉變換　　2.7.1 系統(tǒng)的頻率響應(yīng)　　2.7.2 離散信號(hào)傅里葉變換的概念　　2.7.3 離散信號(hào)傅里葉變換的性質(zhì)　2.8 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的模擬接口問(wèn)題　2.9 抗混疊濾波器　2.10 抽樣率選擇和混疊控制舉例　2.11 過(guò)抽樣和ADC分辨力問(wèn)題　2.12 小結(jié)　參考文獻(xiàn)　第3章 DSP中的經(jīng)典數(shù)字濾波算法　3.1 概述　　3.1.1 濾波原理　　3.1.2 理想數(shù)字濾波器　3.2 FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)　　3.2.1 線(xiàn)性相位FIR濾波器　　3.2.2 FIR濾波器的設(shè)計(jì)方法——頻率取樣法　　3.2.3 FIR濾波器的設(shè)計(jì)法——窗函數(shù)法　　　　3.2.4 FIR濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法　　3.2.5 FIR濾波器設(shè)計(jì)方法的Matlab實(shí)現(xiàn)　3.3 IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)　　3.3.1 模擬濾波器的設(shè)計(jì)　　3.3.2 模擬濾波器到數(shù)字濾波器的變換　　3.3.3 IIR濾波器的數(shù)值優(yōu)化設(shè)計(jì)方法　　3.3.4 IIR濾波器設(shè)計(jì)方法的Matlab實(shí)現(xiàn)　3.4 小結(jié)　參考文獻(xiàn)第4章 DSP中的現(xiàn)代數(shù)字濾波算法　4.1 概述　4.2 自適應(yīng)線(xiàn)性組合器　4.3 LMS自適應(yīng)算法　　4.3.1 LMS算法的性能函數(shù)　　4.3.2 LMS算法中的梯度與最小均方誤差　　4.3.3 LMS算法中性能表面的搜索　　4.3.4 LMS自適應(yīng)算法　4.4 RLS自適應(yīng)算法　　4.4.1 線(xiàn)性最小二乘濾波器的概念　　4.4.2 線(xiàn)性最小二乘的數(shù)據(jù)加窗問(wèn)題　　4.4.3 線(xiàn)性最小二乘的正則方程解　　4.4.4 時(shí)間平均相關(guān)矩陣的性質(zhì)　　4.4.5 線(xiàn)性最小二乘的完全矩陣求解　　4.4.6 線(xiàn)性最小二乘求解的奇異值分解算法　　4.4.7 RLs濾波器的原始概念　　4.4.8 基本RLs算法　　4.4.9 基于LDu分解的改進(jìn)RLs算法　　4.4.10 基于QR分解的改進(jìn)RLs算法　4.5 自適應(yīng)信號(hào)處理的應(yīng)用　4.6 小結(jié)　參考文獻(xiàn)第5章 DSP中的快速算法第6章 DSP中的算法表示及VLSI結(jié)構(gòu)第7章 DSP中的算術(shù)算法第8章 DSP中的指令系統(tǒng)第9章 DSP中的關(guān)鍵計(jì)算部件第10章 DSP中的典型接口部件第11章 面向圖像信號(hào)處理的DSP結(jié)構(gòu)第12章 面向視頻信號(hào)處理的DSP結(jié)構(gòu)

章節(jié)摘錄

插圖：1.1  信號(hào)處理學(xué)科的歷史、現(xiàn)狀與未來(lái)信號(hào)處理是一門(mén)橫跨多門(mén)學(xué)科的技術(shù)，其中包括通信、雷達(dá)、地質(zhì)探測(cè)等。高級(jí)信號(hào)處理算法和硬件隨處可見(jiàn)，包括軍用電子設(shè)備、家用電器等?？偟膩?lái)說(shuō)，當(dāng)今的技術(shù)趨勢(shì)是通信、計(jì)算機(jī)和信號(hào)處理日益融為一體。信號(hào)處理關(guān)注的是信號(hào)及其所包含信息的表示、變換和運(yùn)算。例如，分開(kāi)兩個(gè)混在一起的信號(hào)，或者想增強(qiáng)某些信號(hào)分量等。在20世紀(jì)60年代之前，信號(hào)處理手段都是連續(xù)時(shí)間的模擬技術(shù)。之后，隨著數(shù)字計(jì)算機(jī)、微處理器、集成電路技術(shù)的飛速發(fā)展，連同快速傅里葉變換技術(shù)等理論成果，導(dǎo)致數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域出現(xiàn)了。數(shù)字信號(hào)處理的一個(gè)基本特點(diǎn)是它處理的對(duì)象是數(shù)字化的離散樣本序列。一個(gè)更廣泛的概念是“離散時(shí)間信號(hào)處理”，它指的是擁有無(wú)限精度的離散樣本序列。實(shí)際上，“離散時(shí)間信號(hào)處理”和“數(shù)字信號(hào)處理”之間有區(qū)別，但也有聯(lián)系。一個(gè)連續(xù)時(shí)間模擬信號(hào)必須先轉(zhuǎn)換為離散時(shí)間信號(hào)，然后編碼量化為數(shù)字信號(hào)。因此，也可以說(shuō)，離散時(shí)間信號(hào)是模擬信號(hào)數(shù)字化過(guò)程的中間結(jié)果。大多數(shù)傳統(tǒng)的信號(hào)處理都是為了得到一個(gè)信號(hào)成分而處理另一個(gè)信號(hào)，但現(xiàn)在越來(lái)越多的信號(hào)處理問(wèn)題是“信號(hào)分析”。在“信號(hào)分析”問(wèn)題中，處理的目的不是為了得到一個(gè)輸出信號(hào)，而是要得到輸入信號(hào)的某個(gè)特征。信號(hào)處理問(wèn)題并不僅限于一維信號(hào)。例如，許多圖像處理的應(yīng)用問(wèn)題需要用到二維信號(hào)處理技術(shù)，如醫(yī)學(xué)圖像、衛(wèi)星照片等。本書(shū)對(duì)多維信號(hào)處理問(wèn)題不會(huì)多加論述，有興趣的讀者請(qǐng)參考有關(guān)資料。多維信號(hào)處理僅僅是信號(hào)處理學(xué)科在近代發(fā)展出的眾多學(xué)科分支中的一個(gè)。實(shí)際上，現(xiàn)代信號(hào)建模和譜估計(jì)理論，也是近代信號(hào)處理理論領(lǐng)域發(fā)展出來(lái)的重要成果。另一個(gè)非常重要的近代論題是自適應(yīng)信號(hào)處理。自適應(yīng)系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用，而且對(duì)它們的分析與設(shè)計(jì)已建立了一套很有效的方法。這些方向僅僅代表了信號(hào)處理科學(xué)領(lǐng)域眾多近代論題中的幾個(gè)方面，其他還包括很多領(lǐng)域。離散時(shí)間信號(hào)處理以不尋常的步伐走過(guò)了很長(zhǎng)一段歷史時(shí)期。直到20世紀(jì)50年代初，信號(hào)處理還是用模擬系統(tǒng)來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)這些模擬系統(tǒng)多是用電子線(xiàn)路，甚至還有用機(jī)械裝置的。即使當(dāng)時(shí)已經(jīng)出現(xiàn)了電子計(jì)算機(jī)，但其計(jì)算能力非常有限，體積非常龐大，價(jià)格非常昂貴。隨著數(shù)字信號(hào)處理理論的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越傾向于采用復(fù)雜的信號(hào)處理算法，而這些算法是不能或難于用模擬裝置實(shí)現(xiàn)的。這種想法要想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，需要兩個(gè)條件，即計(jì)算能力很強(qiáng)的計(jì)算機(jī)和高效的快速算法。

編輯推薦

《DSP算法與體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)技術(shù)》是由國(guó)防工業(yè)出版社出版的。

圖書(shū)封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    DSP算法與體系結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)技術(shù) PDF格式下載

---