DSP控制器原理及应用 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学出版社

作者:宁改娣

出品人:

页数:280

译者:

出版时间:2002-11-1

价格:26.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787030109095

丛书系列:

图书标签:

• 电类相关
• 10
• DSP
• 数字信号处理
• 控制器
• 原理
• 应用
• 嵌入式系统
• 实时系统
• 算法
• 通信
• 控制工程
• 微处理器

《数字信号处理系统设计与实践》 内容简介： 本书旨在为读者提供一套全面且实用的数字信号处理（DSP）系统设计与实践指南。全书共分为三个主要部分，深入浅出地讲解了DSP的基本理论、常用算法以及在实际工程中的应用。 第一部分：数字信号处理基础理论 本部分将系统地介绍数字信号处理的核心概念和数学基础。 绪论： 概述数字信号处理的定义、重要性及其在现代科技中的广泛应用，包括通信、音频、图像、雷达、生物医学等领域。介绍模拟信号与数字信号的区别，以及信号采样、量化和编码的基本原理。 离散时间信号与系统： 详细讲解离散时间信号的表示方法、基本运算（如移位、翻转、尺度变换）以及常见信号（如单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、正弦信号）。介绍离散时间系统的基本性质（如线性、时不变、因果性、稳定性），并讲解卷积的概念及其在LTI系统分析中的核心作用。 Z变换与傅里叶变换： 深入阐述Z变换的定义、性质及其在系统分析中的应用，特别是收敛域（ROC）的概念。讲解傅里叶级数和傅里叶变换的原理，以及它们如何用于分析连续时间和离散时间信号的频率特性。介绍离散傅里叶变换（DFT）的定义、性质及其与连续傅里叶变换的关系，为后续的算法设计奠定基础。 数字滤波器基础： 介绍数字滤波器的基本概念、分类（如IIR滤波器和FIR滤波器）及其在信号去噪、增强等方面的作用。讲解滤波器的频率响应、幅频特性和相频特性，以及如何通过滤波器设计来满足特定的信号处理需求。 第二部分：核心DSP算法与实现 本部分聚焦于DSP领域中的关键算法，并探讨其在硬件和软件层面的实现细节。 有限冲激响应（FIR）滤波器设计： 详细介绍FIR滤波器的原理，包括其线性相位特性。深入讲解几种经典的FIR滤波器设计方法，如窗函数法（矩形窗、汉宁窗、海明窗、布莱克曼窗等）、频率采样法以及优选方法（Remez-Exchange算法）。提供不同设计方法的优缺点分析和适用场景。 无限冲激响应（IIR）滤波器设计： 讲解IIR滤波器的原理，以及其在实现相同滤波性能时比FIR滤波器阶数更低、计算量更小的优势。介绍IIR滤波器设计的三种主要方法：脉冲不变法、双线性变换法以及阿普尔比法。详细讲解如何将模拟滤波器原型（如巴特沃斯、切比雪夫、椭圆滤波器）转换为数字滤波器。 快速傅里叶变换（FFT）算法： 详细阐述FFT算法的原理，特别是蝶形运算和按位反转（Bit-Reversal）的概念。讲解基-2 FFT算法（如DIT-FFT和DIF-FFT）的实现流程，以及其在计算DFT时能够显著降低计算复杂度。 抽样率变换： 介绍信号在不同抽样率之间进行转换的技术，包括上抽样（插值）和下抽样（抽取）。讲解多速率信号处理的基本原理，以及它在通信系统、音频处理等领域的应用。 自适应滤波器： 讲解自适应滤波器的概念，即滤波器系数能够根据输入信号的统计特性自动调整。重点介绍LMS（最小均方）算法及其变种，以及NLMS（归一化最小均方）算法，并讨论其在噪声抵消、均衡等方面的应用。 第三部分：DSP系统设计与工程应用 本部分将理论与实践相结合，介绍DSP系统设计的流程，并结合具体案例展示DSP技术的实际应用。 DSP系统设计流程： 引导读者理解一个完整的DSP项目从需求分析、算法选择、硬件选型、软件开发到系统集成和调试的各个环节。讨论实时性要求、功耗、成本等设计约束。 DSP处理器架构与编程： 介绍典型DSP处理器（如TI C6000系列、Analog Devices SHARC系列等）的特殊架构，如MAC单元、流水线、DMA控制器等，以及它们如何优化DSP运算。讲解DSP汇编语言和C语言编程在DSP系统开发中的作用，以及开发工具链的使用。 典型应用案例分析： 通信系统： 介绍DSP在调制解调、信道编码、均衡、滤波等方面的应用，如OFDM系统、CDMA系统中的关键技术。 音频处理： 讲解DSP在音频编码（MP3, AAC）、音频效果（混响、均衡器）、语音识别、语音降噪等方面的应用。 图像与视频处理： 探讨DSP在图像增强、边缘检测、特征提取、图像压缩（JPEG, MPEG）、视频编码与解码等领域的应用。 控制系统： 分析DSP在电机控制、工业自动化、机器人控制等领域的实现。 生物医学信号处理： 介绍DSP在ECG、EEG信号分析，医疗影像重建等方面的应用。 仿真与硬件实现： 介绍使用MATLAB/Simulink等工具进行DSP算法仿真和验证的方法。讨论FPGA和专用DSP芯片在实现DSP系统时的权衡与选择，以及嵌入式DSP系统开发的相关挑战。 未来发展趋势： 简要展望DSP技术在人工智能、物联网、5G通信等新兴领域的发展前景。 本书理论讲解深入，算法介绍详尽，并结合大量工程实例，能够帮助读者建立扎实的DSP理论基础，掌握核心算法，并具备将DSP技术应用于实际工程问题的能力。本书适合高等院校电子工程、通信工程、计算机科学等相关专业的本科生、研究生，以及从事相关领域的工程师和技术人员阅读。

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老实说，这本书的深度比我想象的要扎实得多，它绝对不是市面上那些浮于表面的“入门速成”读物。尤其是在讨论模数转换器（ADC）的采样定理与量化噪声分析章节，作者对待细节的执着令人印象深刻。他详细剖析了不同噪声源的特性，并给出了数学模型来预测系统整体的信噪比（SNR），这对于进行高精度仪器仪表开发的工程师而言，价值无可估量。更难能可贵的是，书中并未将这些知识点孤立存在，而是将它们与实际的硬件平台特性紧密地联系起来。比如，在谈到零点漂移和温度效应时，作者会自然地引申到特定型号DSP芯片中内置的温度补偿机制是如何协同工作的，这种系统级的、跨学科的视野，是其他专门介绍单一算法的书籍所不具备的。阅读这本书的过程，更像是在进行一次全面的、自上而下的系统设计能力强化训练。

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我尝试用这本书中的某些高级概念去解决我手头一个遗留已久的实时音频处理中的颤音（Jitter）问题。结果令人惊喜，书中关于时钟域同步和数据包时间戳校验的讨论，提供了我之前未曾考虑过的优化路径。作者在讲解中断处理优先级和任务调度的那一章，详细阐述了如何利用DSP特有的硬件加速器来最小化关键路径上的延迟抖动，这部分内容对于处理高并发、低延迟的工业控制系统设计者来说，简直是量身定制的宝典。我根据书中的建议调整了我的中断服务程序（ISR）的编写规范，并在实际硬件上进行了测试，系统的响应时间波动范围明显收窄，性能提升立竿见影。这本书的价值不仅在于传授知识，更在于它能直接转化为生产力，是真正意义上的“工具书”。

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我花了很长时间去阅读其中关于固定点运算和浮点运算在DSP架构中实现差异的部分，作者的分析角度非常刁钻且实用。他并没有停留在理论层面的比较，而是深入到具体指令集的层面，解释了为什么在某些高实时性要求的场景下，即便是牺牲一部分精度，设计者依然会倾向于选择特定类型的硬件实现。这种“知其然，更知其所所以然”的讲解方式，极大地提升了我的工程思维深度。书中穿插的那些“陷阱”提醒，比如溢出检测机制的设计要点、流水线冲突的规避策略等，简直是血泪经验的结晶，对于初次接触嵌入式实时系统的开发人员来说，无疑是绕过无数弯路的宝典。我尤其欣赏的是，作者在讲解理论时，总是能适时地引入一个具体的应用实例——比如某个音频滤波器的设计——来佐证观点，使得原本枯燥的数学推导变得鲜活起来，让人感觉手中拿的不再是一本教科书，而更像是一本资深专家的实战手册。

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这本书的封面设计相当吸引人，那种深邃的蓝色调和简洁的版式，透露出一种严谨而又富有现代感的专业气质。我拿到手的时候，首先关注的是它的排版布局，这本厚厚的书册，每一页的文字密度都恰到好处，既保证了信息量的充足，又不会让读者感到视觉疲劳。章节之间的过渡处理得非常流畅，从基础概念的铺陈到复杂算法的深入探讨，逻辑线索清晰可见。特别是那些图示和流程图，它们不仅仅是文字的辅助，更是将抽象的数字信号处理概念具象化的绝佳工具，很多我过去在其他资料中感到晦涩难懂的地方，通过书中的这些精心绘制的插图，瞬间变得豁然开朗。装订质量也是一流的，即便是频繁翻阅，也不会有松垮的感觉，这对于需要经常查阅参考的工程师和学生来说，是非常重要的细节。总而言之，从第一印象来看，这本书在“形”上就给读者传递了一种可靠、专业的信号，让人对其中内容的质量充满了期待。

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这本书的语言风格，初读时可能会觉得略显“古朴”，但很快就会发现，正是这种严谨、不加修饰的叙述方式，保证了信息传递的最高纯度。它很少使用花哨的、吸引眼球的词汇，所有的句子都像是经过了精确的数学函数化处理，直奔主题，逻辑严密。对于那些习惯了网络快餐式学习材料的读者来说，这本书可能需要投入更多的专注力，因为它要求你一步一个脚印地跟进作者的思路，不能有丝毫的跳跃。我特别喜欢它在解释复杂控制回路稳定性时所采用的论证结构，它没有直接给出结论，而是通过一系列递进的条件限制，引导读者自己推导出最优的反馈参数范围，这种“引导式”的教学法，极大地锻炼了读者的批判性思维和独立分析能力，远胜于直接给出最终公式的教学方式。

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听着是嵌入式的东东就选了这门课，没想到和计算机没多大关系，CS专业几本用不着，通讯，控制领域应用较多

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