基于FPGA的數(shù)字信號(hào)處理

內(nèi)容概要

　　本書(shū)是一本有關(guān)如何在FPGA上實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)處理的著作。本書(shū)以Xilinx高端FPGA作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以數(shù)字信號(hào)處理理論為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前的FPGA技術(shù)，深入探討了基于FPGA實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字信號(hào)處理算法的工程方法。本書(shū)將理論與實(shí)踐相結(jié)合，給出了相應(yīng)算法的硬件結(jié)構(gòu)，并配有時(shí)序圖，以幫助讀者深入理解設(shè)計(jì)思路。

書(shū)籍目錄

第1章　現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門(mén)陣列（FPGA）技術(shù)現(xiàn)狀
　1.1FPGA已進(jìn)入超大規(guī)模集成電路領(lǐng)域
　1.1.1FPGA在大規(guī)模集成電路中的定位
　1.1.2FPGA功能的演變
　1.1.3Xilinx的Virtex-6架構(gòu)分析
　1.2FPGA使數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念發(fā)生變革
　1.3FPGA使數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法發(fā)生變革
　1.3.1數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的演變
　1.3.2Xilinx FPGA開(kāi)發(fā)環(huán)境
　1.4FPGA使數(shù)字系統(tǒng)調(diào)試方法發(fā)生變革
　參考文獻(xiàn)
第2章　數(shù)字信號(hào)處理與FPGA
　2.1數(shù)字信號(hào)處理研究的內(nèi)容
　2.2數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)架構(gòu)分析
　2.3基于FPGA的數(shù)字信號(hào)處理的相關(guān)問(wèn)題
　2.3.1基于FPGA的數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程
　2.3.2定點(diǎn)數(shù)與浮點(diǎn)數(shù)
　參考文獻(xiàn)
第3章　數(shù)字信號(hào)處理中的基本運(yùn)算
　3.1定點(diǎn)數(shù)的表示
　3.1.1二進(jìn)制數(shù)的原碼與補(bǔ)碼
　3.1.2定點(diǎn)數(shù)的字長(zhǎng)問(wèn)題
　3.2加法運(yùn)算
　3.2.1一位全加器
　3.2.2加法原理與多位加法器
　3.2.3復(fù)數(shù)加法
　3.2.4加法樹(shù)與加法鏈
　3.3累加運(yùn)算
　3.3.1累加原理
　3.3.2順序累加器
　3.3.3滑動(dòng)累加器
　3.4乘法運(yùn)算
　3.4.1乘法原理
　3.4.2基于移位相加的乘法器
　3.4.3基于ROM的乘法器
　3.4.4與固定數(shù)相乘的乘法器（KCM）
　3.4.5復(fù)數(shù)乘法
　3.5乘累加運(yùn)算
　3.5.1基于常規(guī)算法的乘累加器
　3.5.2基于分布式算法的乘累加器
　3.6除法運(yùn)算
　3.7開(kāi)平方運(yùn)算
　3.8比較運(yùn)算
　3.9CORDIC算法
　3.9.1CORDIC算法的基本理論
　3.9.2CORDIC算法的硬件實(shí)現(xiàn)
　參考文獻(xiàn)
第4章　FIR數(shù)字濾波器
　4.1FIR濾波器基本理論
　4.1.1直接型結(jié)構(gòu)的FIR濾波器
　4.1.2轉(zhuǎn)置型結(jié)構(gòu)的FIR濾波器
　4.1.3線性相位FIR濾波器
　4.1.4快速卷積型結(jié)構(gòu)的FIR濾波器
　4.2串行FIR濾波器
　4.2.1基于移位寄存器的串行FIR濾波器
　4.2.2基于雙口RAM的串行FIR濾波器
　4.2.3系數(shù)對(duì)稱的串行FIR濾波器的設(shè)計(jì)
　4.2.4兩種串行結(jié)構(gòu)的FIR濾波器性能比較
　4.3全并行FIR濾波器
　4.3.1基于直接型結(jié)構(gòu)的全并行FIR濾波器
　4.3.2基于轉(zhuǎn)置型結(jié)構(gòu)的全并行FIR濾波器
　4.3.3基于脈動(dòng)結(jié)構(gòu)的全并行FIR濾波器
　4.3.43種全并行結(jié)構(gòu)的FIR濾波器性能比較
　4.4半并行FIR濾波器
　4.4.1基于移位寄存器的半并行FIR濾波器
　4.4.2基于多片單口RAM的半并行FIR濾波器
　4.4.3基于單片單口RAM的半并行FIR濾波器
　4.4.43種半并行結(jié)構(gòu)的FIR濾波器性能比較
　4.5分布式FIR濾波器
　4.5.1串行分布式FIR濾波器
　4.5.2全并行分布式FIR濾波器
　4.5.3半并行分布式FIR濾波器
　4.5.43種分布式FIR濾波器性能比較
　4.6多頻響FIR濾波器
　4.7多通道FIR濾波器
　4.8總體性能分析
　參考文獻(xiàn)
第5章　直接數(shù)字頻率合成
　5.1基于IIR濾波器的DDS
　5.2基于LUT的DDS
　5.3基于CORDIC算法的DDS
　5.43種實(shí)現(xiàn)方法的比較
　參考文獻(xiàn)
第6章　多速率信號(hào)處理
　6.1抽取和抽取濾波器
　6.2插值和插值濾波器
　6.3分?jǐn)?shù)速率的轉(zhuǎn)換
　6.46個(gè)恒等式及其典型應(yīng)用
　6.4.1與抽取操作有關(guān)的恒等式
　6.4.2與插值操作有關(guān)的恒等式
　6.4.3典型應(yīng)用
　6.5多相濾波器
　6.5.1多相抽取濾波器的基本理論
　6.5.2多相抽取濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)
　6.5.3多相插值濾波器的基本理論
　6.5.4多相插值濾波器的硬件實(shí)現(xiàn)
　6.6CIC濾波器
　6.6.1CIC濾波器的基本理論
　6.6.2CIC濾波器的比特增長(zhǎng)問(wèn)題
　6.6.3CIC濾波器應(yīng)用于抽取系統(tǒng)中
　6.6.4CIC濾波器應(yīng)用于插值系統(tǒng)中
　參考文獻(xiàn)
第7章　快速傅里葉變換
　7.1從DFT說(shuō)起
　7.2基2 FFT算法
　7.3基2算法特征分析
　7.4基于原位運(yùn)算的FFT處理器
　7.5陣列結(jié)構(gòu)的FFT處理器
　7.6流水結(jié)構(gòu)的FFT處理器
　7.6.1基于SDF流水結(jié)構(gòu)的FFT處理器
　7.6.2基于MDC流水結(jié)構(gòu)的FFT處理器
　7.7IFFT與FFT的關(guān)系
　參考文獻(xiàn)
第8章　一些細(xì)節(jié)問(wèn)題
　8.1LUT不只是邏輯函數(shù)發(fā)生器
　8.2BRAM不只是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器
　8.2.1BRAM的配置方式
　8.2.2BRAM的應(yīng)用案例
　8.3DSP48E1不只是乘法器
　8.3.1DSP48E1的基本結(jié)構(gòu)
　8.3.2DSP48E1的應(yīng)用案例
　參考文獻(xiàn)

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