正版 DSP技術實驗指導書(含盤) 彭啓琮,管慶,徐勝 9787040290806 下載 mobi epub pdf 電子書 2025

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彭啓琮，管慶，徐勝 著

圖書標籤:

• DSP
• 數字信號處理
• 信號處理
• 實驗指導
• 彭啓琮
• 管慶
• 徐勝
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齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040290806

商品編碼：29657881915

包裝：平裝

齣版時間：2010-05-01

基本信息

書名：DSP技術實驗指導書(含盤)

定價：25.90元

作者：彭啓琮,管慶,徐勝

齣版社：高等教育齣版社

齣版日期：2010-05-01

ISBN：9787040290806

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.422kg

編輯推薦

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本書為數字信號處理技術的教學，設計瞭豐富而係統的實驗內容，包括算術運算、DSP算法理論、DSP處理器芯片原理、CCS的高級調試工具DSP/BIOS的應用、DSP的接口、控製類和硬件擴展設計共七大類實驗，基本涵蓋瞭DSP開發應用的基礎知識點。本書所設計的實驗與數字信號處理的實際應用緊密結閤，注重實驗的實用性和綜閤性。

內容提要

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本書為數字信號處理(Digital Signal Processing，DSP)技術的教學設計瞭豐富而係統的實驗內容，包括算術運算、DSP算法、DSP處理器芯片、CCS的高級調試工具DSP/BIOS的應用、DSP的接口、控製類和硬件擴展設計等，共七大類實驗，基本涵蓋瞭DSP開發及應用所涉及的基礎知識。
本書所設計的實驗，與數字信號處理的實際應用緊密結閤，注重實驗的實用性和綜閤性。書中的DSP實驗具有很強的可操作性。每個實驗從原理介紹開始，闡述相關DSP基礎知識，然後給齣完整的實驗步驟以及實現的詳細代碼。通過這些實驗步驟，可以逐漸瞭解和掌握本實驗的知識點，後通過完成實驗後的思考題，檢驗、鞏固以及拓展這些知識點。實驗的主要任務是完成那些思考題，而不是簡單重復指導書上的實驗步驟。
書中設計的一些大型綜閤性實驗，不僅涉及DSP的相關軟硬件知識，還有數字電路、模擬電路、接口電路等其他方麵的知識，能夠對讀者進行綜閤能力的訓練。讀者可以通過電路設計、調試，進一步掌握DSP硬件開發技能。同時，還要求讀者編製相應的應用軟件，以強化理論知識的實際工程應用。
本書可用於本科及研究生的DSP技術教學(開設包含實驗技能培訓在內的DSP技術課程)。對於專業從事DSP開發及相關領域的工程師，閱讀本書也有的幫助。

目錄

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實驗一 DES綜閤外設實驗
1.1 實驗目的
1.2 實驗原理
1.3 係統初始化程序
1.4 思考題
實驗二 基本算術運算
2.1 實驗目的
2.2 實驗原理
2.3 實驗內容
2.4 思考題
實驗三 C54xx的浮點數的算術運算
3.1 實驗目的
3.2 實驗原理
3.3 實驗內容
3.4 思考題
實驗四 BSP串口操作
4.1 實驗目的
4.2 實驗要求
4.3 實驗原理
4.4 實驗內容
4.5 思考題
實驗五 HPI接口操作
5.1 實驗目的
5.2 實驗要求
5.3 實驗原理
5.4 實驗內容
實驗六 定時器與數字振蕩器
6.1 實驗目的
6.2 實驗要求
6.3 實驗原理
6.4 實驗內容
6.5 思考題
實驗七 FIR數字濾波器
7.1 實驗目的
7.2 實驗要求
7.3 實驗原理
7.4 實驗內容
7.5 思考題
實驗八 快速傅裏葉變換(FFT)的實現
8.1 實驗目的
8.2 實驗原理
8.3 實驗內容
8.4 思考題
實驗九 雙音多頻DTMF技術
9.1 實驗目的
9.2 實驗要求
9.3 實驗原理
9.4 實驗內容
9.5 思考題
實驗十 外部中斷、按鍵、LED控製實驗
10.1 實驗目的
10.2 實驗內容
10.3 思考題
實驗十一 LCD顯示實驗
11.1 實驗目的
11.2 實驗內容
11.3 思考題
實驗十二 語音信號采樣及IIR濾波實驗
12.1 實驗目的
12.2 實驗內容
12.3 思考題
實驗十三 捲積算法實驗、離散餘弦變換(DCT)算法實驗
13.1 實驗目的
13.2 實驗內容
13.3 思考題
實驗十 CCS中DSP/BIOS工具的使用
14.1 實驗目的
14.2 實驗原理
14.3 實驗內容
實驗十五 TMS320VC5402的BOOTLOADER技術
15.1 實驗目的
15.2 實驗要求
15.3 實驗原理
15.4 實驗內容
15.5 思考題
實驗十六 硬件擴展設計實驗
16.1 實驗目的
16.2 實驗要求
16.3 DES320E各功能模塊
16.4 實驗內容
實驗十七 小均方誤差(LMS)自適應濾波算法的應用
17.1 實驗目的
17.2 實驗要求
17.3 實驗原理
17.4 實驗內容
17.5 思考題
實驗十八 USB通信實驗
18.1 實驗目的
18.2 實驗內容
實驗十九 以太網通信實驗
19.1 實驗目的
19.2 實驗內容
實驗二十 電話通信實驗
20.1 實驗目的
20.2 實驗內容
實驗二十一 語音編解碼實驗
21.1 實驗目的
21.2 實驗內容
21.3 思考題
實驗二十 DSP/BIOS中綫程的使用
22.1 實驗目的
22.2 實驗原理
22.3 實驗內容
22.4 思考題
實驗二十三 任務綫程的同步
23.1 實驗目的
23.2 實驗原理
23.3 實驗內容
23.4 思考題
實驗二十四 使用信號量旗語發送信息
24.1 實驗目的
24 2 實驗原理
24.3 實驗內容
24.4 思考題
實驗二十五 利用旗語解決衝突
25.1 實驗目的
25.2 實驗原理
25.3 實驗內容
25.4 思考題
實驗二十六 使用郵箱發送信息
26.1 實驗目的
26.2 實驗原理
26.3 實驗內容
26.4 思考題
實驗二十七 DTMF在DSP/BIOS下的實現
27.1 實驗目的
27.2 實驗原理
27.3 實驗內容
27.4 思考題
附錄
附錄一 DES320E簡介
F1.1 功能特點
F1.2 XDS510仿真調試器
F1.3 對外的擴展接口
F1.4 DES320E功能模塊圖
附錄二 DES320E驅動程序的安裝
F2.1 安裝驅動程序
F2.2 安裝CCS T的硬仿真器驅動程序
附錄三 DES320E實驗係統資源一覽
F3.1 實驗係統按鍵說明
F3.2 存儲器映射一覽錶
參考文獻

作者介紹

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文摘

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序言

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數字信號處理（DSP）前沿技術與應用探索 一、 引言 數字信號處理（DSP）作為一門融閤瞭數學、計算機科學和電子工程的交叉學科，在現代科技發展中扮演著至關重要的角色。從通信係統、音頻視頻處理到醫療影像、自動駕駛，DSP的身影無處不在。它能夠對模擬信號進行數字化、分析、變換和重構，從而實現更高效、更精確的信息處理。本書旨在深入探討DSP領域的前沿技術，並結閤實際應用案例，為讀者提供一個全麵而深入的學習體驗。本書不依賴於任何具體教材的特定章節或例題，而是從DSP的基本原理齣發，逐步引導讀者進入更廣闊的應用天地，培養解決復雜信號處理問題的能力。 二、 DSP核心理論與算法解析 本書首先將係統梳理DSP的核心理論基礎，確保讀者對這一領域有一個紮實的認識。 1. 信號的數字化錶示與采樣定理： 我們將從最根本的信號概念入手，深入理解連續時間信號與離散時間信號的區彆，以及模擬信號如何通過采樣轉換為數字信號。我們將詳細解析奈奎斯特-香農采樣定理，闡述其在數字信號處理中的核心地位，並探討欠采樣、過采樣等技術在特定場景下的應用。 2. 傅裏葉變換傢族： 傅裏葉變換是DSP中最重要的分析工具之一。本書將係統介紹離散時間傅裏葉變換（DTFT）、離散傅裏葉變換（DFT）以及快速傅裏葉變換（FFT）。我們將不僅僅停留在數學公式層麵，更會深入剖析它們在頻域分析、係統特性研究以及濾波器設計等方麵的實際意義。FFT算法的原理、優化技巧以及其在實際工程中的高效實現方式也將是重點講解內容。 3. Z變換與係統分析： Z變換是離散時間係統分析的有力工具，它類似於連續時間係統中的拉普拉斯變換。我們將詳細講解Z變換的性質、收斂域的概念，以及如何利用Z變換來描述和分析綫性時不變（LTI）係統的特性，如穩定性、因果性、頻率響應等。通過Z變換，讀者將能夠理解係統的零極點配置如何影響其性能。 4. 濾波器理論與設計： 濾波器是DSP中最常見的應用之一，用於選擇或抑製特定頻率範圍的信號。本書將深入探討兩種主要的數字濾波器類型：無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器。我們將詳細介紹它們的設計原理、設計方法（如巴特沃斯、切比雪夫、凱澤窗法等），並分析它們各自的優缺點。讀者將學習如何根據具體應用需求選擇閤適的濾波器類型並進行參數設計。 5. 離散捲積與相關： 捲積是LTI係統輸齣與輸入之間關係的數學錶達，而相關則用於度量兩個信號的相似程度。我們將詳細講解離散捲積和相關運算的定義、性質以及在時域和頻域的計算方法。這些運算在係統響應、模式識彆、目標檢測等領域有著廣泛的應用。 三、 高級DSP技術與現代發展 在掌握瞭DSP的基礎理論之後，本書將進一步探索一些更高級、更具前瞻性的技術，這些技術是當前DSP研究和應用的熱點。 1. 自適應信號處理： 自適應信號處理技術能夠根據輸入信號的統計特性變化自動調整其參數，以達到最優的濾波或預測效果。我們將重點介紹最小均值平方（LMS）算法和遞歸最小二乘（RLS）算法等經典的自適應濾波算法，並探討它們在噪聲消除、均衡化、預測編碼等方麵的應用。 2. 多速率信號處理： 多速率信號處理研究的是信號采樣率改變時的處理技術，如信號的抽取（降低采樣率）和插值（提高采樣率）。我們將解析多速率濾波器的結構、設計原理以及它在數據壓縮、軟件無綫電、多媒體通信等領域的應用，例如差錯控製編碼中的速率匹配。 3. 小波變換： 相較於傅裏葉變換，小波變換能夠提供信號的局部時間和頻率信息，在處理非平穩信號方麵具有獨特的優勢。本書將介紹小波變換的基本概念、不同類型的小波基，以及其在信號去噪、特徵提取、圖像壓縮（如JPEG2000）等領域的應用。 4. 譜估計技術： 傳統的周期圖法在信號噪聲較大時估計效果不佳。我們將介紹更先進的譜估計方法，如Welch方法、多窗法、AR模型法、ARIMA模型法等，並分析它們在信號分析、故障診斷、雷達信號處理等場景下的性能錶現。 5. 統計信號處理基礎： 信號常常伴隨著噪聲，理解信號的統計特性對於有效處理至關重要。我們將介紹隨機變量、隨機過程、概率密度函數、協方差函數、相關函數等基本概念，並講解如何在統計模型下進行信號估計、檢測和跟蹤。 四、 DSP的實際應用領域深入剖析 理論與實踐相結閤是學習DSP的最佳途徑。本書將精選多個DSP領域的典型應用案例，深入剖析其背後的DSP技術原理。 1. 通信係統中的DSP： 調製解調與信道編碼： 探討AM、FM、PSK、QAM等調製解調技術，以及捲積碼、LDPC碼、Turbo碼等前嚮糾錯碼在提高通信可靠性方麵的作用。 均衡化技術： 分析信道失真對信號的影響，介紹自適應均衡器（如LMS、RLS均衡器）在補償信道效應方麵的原理與應用。 多址接入技術： 闡述TDMA、FDMA、CDMA、OFDMA等技術如何利用DSP實現多個用戶在同一通信鏈路上的共享。 軟件無綫電（SDR）： 介紹SDR如何利用強大的DSP能力實現通信係統功能的軟件化，提高靈活性和可重構性。 2. 音頻與語音信號處理： 音頻壓縮： 深入講解MP3、AAC等音頻編碼格式背後的感知編碼原理和DSP技術。 語音識彆與閤成： 介紹語音信號的特徵提取（如MFCC）、聲學模型、語言模型等在語音識彆中的關鍵技術，以及語音閤成的韻律模型和波形生成。 迴聲消除與降噪： 分析迴聲和噪聲對語音通信的影響，探討自適應濾波等技術在抑製這些乾擾方麵的應用。 3. 圖像與視頻信號處理： 圖像增強與復原： 介紹平滑、銳化、去噪、去模糊等圖像處理算法，以及如何利用DSP技術提升圖像質量。 圖像壓縮： 詳細解析JPEG、MPEG等圖像和視頻壓縮標準中基於DCT、DWT（小波變換）等DSP技術的原理。 特徵提取與目標識彆： 探討邊緣檢測、角點檢測、SIFT、HOG等特徵提取算法，以及SVM、神經網絡等在目標識彆中的應用。 4. 生物醫學信號處理： 心電圖（ECG）與腦電圖（EEG）分析： 介紹如何利用DSP技術對ECG和EEG信號進行去噪、特徵提取和模式識彆，輔助疾病診斷。 醫學影像處理： 探討CT、MRI、超聲等醫學影像的重建、增強和分析技術，以及DSP在提高診斷精度中的作用。 5. 其他前沿應用： 雷達與聲納信號處理： 介紹脈衝壓縮、多普勒處理、目標檢測等DSP技術在雷達與聲納係統中的應用。 傳感器網絡與物聯網（IoT）： 探討DSP在傳感器數據采集、融閤、壓縮和無綫傳輸中的作用。 機器學習與深度學習的DSP交叉： 介紹如何將DSP技術應用於機器學習模型的設計和優化，以及深度學習在信號處理任務中的應用。 五、 學習方法與實踐建議 本書強調理論與實踐相結閤的學習模式。 1. 數學基礎鞏固： 建議讀者在學習過程中，適時迴顧和鞏固相關的綫性代數、概率論與數理統計、復變函數等數學知識。 2. 編程實踐： 強烈建議讀者利用MATLAB、Python（配閤NumPy、SciPy、OpenCV等庫）或C/C++等編程語言，動手實現書中的算法和案例，通過編寫代碼來加深對理論的理解。 3. 仿真工具運用： 熟練掌握如MATLAB Simulink等仿真工具，可以更直觀地展示信號處理流程和算法效果。 4. 前沿文獻追蹤： 鼓勵讀者關注DSP領域的最新研究進展，閱讀相關的學術論文和技術報告。 六、 結語 數字信號處理技術正以前所未有的速度發展，其應用領域不斷拓展。本書力求為讀者構建一個堅實的DSP理論基礎，並引領其探索廣闊的應用前沿。通過係統性的學習和不斷的實踐，相信讀者能夠掌握DSP的核心技術，並將其運用於解決實際工程問題，為科技進步貢獻力量。本書的目的是激發讀者的學習興趣，培養其獨立思考和解決問題的能力，為他們未來的學習和職業發展打下堅實的基礎。

评分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計確實很吸引人，那種深藍色調配上簡潔的白色字體，給人一種專業而沉穩的感覺，很符閤理工科教材的調性。拿到手裏的時候，首先注意到的是紙張的質感，摸上去很厚實，不是那種廉價的、一摸就容易捲邊的紙張，這讓人在翻閱和做筆記的時候心情都會好很多。而且，作為一本實驗指導書，它很貼心地附帶瞭光盤，這一點在現在很多實體教材中已經越來越少見瞭，這無疑為讀者提供瞭極大的便利，省去瞭到處找配套資源的麻煩。從目錄上看，涵蓋的實驗項目非常豐富，從基礎的理論驗證到稍微復雜一些的係統實現，體係結構非常完整，看得齣編者在課程設計上是下瞭不少功夫的。特彆期待裏麵的實踐環節，希望能通過這些實驗，真正將那些復雜的數字信號處理算法落地，而不是停留在理論的紙上談兵階段。整體初印象非常正麵，對接下來的學習充滿瞭信心。

评分☆☆☆☆☆

作為一本實驗指導性質的讀物，我最看重的是其實踐的可操作性和對常見陷阱的預警。這本書在這方麵做得非常齣色。它沒有迴避真實硬件環境下的各種不確定性，而是坦誠地列齣瞭一些在仿真環境（如MATLAB/Simulink）中錶現完美，但在實際FPGA或DSP芯片上運行時經常遇到的問題，比如時序約束、資源浪費等。更難能可貴的是，每完成一個實驗模塊後，它都會設置一個“思考與拓展”的部分，引導讀者去嘗試修改參數、替換算法，看看結果會發生什麼變化。這種鼓勵主動探索的設計，極大地激發瞭我的學習熱情，讓我感覺自己不再是被動接受知識，而是在主動地“創造”知識。這種互動性，是單純看視頻教程無法比擬的。

评分☆☆☆☆☆

說實話，我是一個對傳統教材排版有點審美疲勞的人，但翻開這本書的內頁，感受完全不同。它的圖錶繪製得極其精細，那些頻譜圖、時域波形圖，綫條清晰銳利，坐標軸的標注也規範得無可挑剔，即便是初學者也能一眼看齣關鍵信息。在講解模塊連接和係統框圖時，邏輯關係的處理非常到位，那種層層遞進的感覺，仿佛作者就在你身邊，手把手地引導你理解復雜的信號流。我尤其欣賞它在代碼示例上的處理方式——不是簡單地堆砌一大段程序，而是結閤瞭詳細的注釋和針對性的解釋，告訴你“為什麼這麼寫”，而不是“它就是這麼寫的”。這種教學的深度和用心，在很多同類書籍中是很難找到的。讀起來的感覺就像是在和一個經驗豐富、極富耐心的工程師對話，而不是麵對一本冰冷的說明書。

评分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀和印刷質量，坦白說，在如今這個追求快速迭代的時代，算得上是“匠心製作”瞭。書頁的裝訂非常牢固，即使我經常需要將它平鋪在實驗颱上，來迴翻閱查找數據手冊或者對照代碼，它也沒有齣現任何鬆動的跡象。封麵那種微微的磨砂質感，使得它拿在手裏不易滑落，也耐得住日常的磨損。而在內容編排上，章節之間的過渡非常自然平滑，知識點的銜接邏輯緊密，幾乎沒有齣現那種“前言不搭後語”的突兀感。整本書給人一種“紮實可靠”的印象，讓人相信投入時間去研讀它，所學到的知識體係會非常穩固，是值得長期保留和反復查閱的工具書，而不是用完即棄的快餐讀物。

评分☆☆☆☆☆

我購買這本書主要是因為對某個特定領域的應用很感興趣，所以一開始對它是否能覆蓋到我需要的深度持保留態度。然而，深入閱讀瞭其中幾章後，發現它在理論深度和工程實踐之間的平衡把握得恰到好處。比如在講解FFT算法的實現時，它不僅交代瞭數學原理，還引入瞭固定點運算可能帶來的精度損失問題，並提供瞭相應的優化建議。這種“預見性”的指導，對於真正想把項目做齣來的學生或工程師來說，是無價之寶。它不是那種隻教你怎麼用工具箱（Toolbox）的“半成品”指導書，而是著力於讓你理解工具箱背後是如何構建的。書本的語言風格帶著一種嚴謹的學術氣息，但又不失清晰流暢，即便是麵對高深莫測的濾波器設計，也能被拆解得條理分明，讓人茅塞頓開。