基于TI DSP的通用算法实现

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出版者:
作者:林静然 编
出品人:
页数:391
译者:
出版时间:2008-6
价格:52.00元
装帧:
isbn号码:9787121068317
丛书系列:
图书标签:
  • 开发
  • TI
  • DSP的通用算法实现
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具体描述

《DSP应用大观·基于TIDSP的通用算法实现》是电子工业出版社《DSP应用大观》系列丛书中的一本。《DSP应用大观·基于TIDSP的通用算法实现》讨论了几种通用数字信号处理算法在TI各系列DSP处理器上的高效实现问题。《DSP应用大观·基于TIDSP的通用算法实现》共6章。第1章是全书的基础部分,简要介绍了《DSP应用大观·基于TIDSP的通用算法实现》所要讨论的通用数字信号处理算法,以及TI公司各系列DSP处理器的基础知识。第2-6章分别讨论了复杂算术运算、FFT/IFFT、IIR、FIR及自适应滤波算法,在TI各系列DSP处理器上的高效实现方法。

《DSP应用大观·基于TIDSP的通用算法实现》可作为电子类专业研究生和高年级本科生DSP技术类课程的实验教材和DSP工程师的培训教材。对于从事DSP开发的工程技术人员,《DSP应用大观·基于TIDSP的通用算法实现》也不失为一本有用的技术手册。

好的,这是一份围绕您提供的书名《基于TI DSP的通用算法实现》为背景,但内容完全避开该书主题,聚焦于一个全新的、详细的图书简介。 --- 图书简介:《深度学习模型的高效部署与优化:从PyTorch到边缘设备》 引言:迈向实时智能的桥梁 在人工智能(AI)的浪潮中,深度学习模型的性能已成为衡量应用价值的关键指标。然而,一个在高性能计算集群上表现卓越的模型,在面对资源受限的移动设备、嵌入式系统或实时边缘计算场景时,往往会遭遇性能瓶颈。如何将复杂的神经网络结构,高效、稳定地迁移到算力有限但对延迟要求极高的实际应用环境中,是当前工程领域亟待解决的核心难题。 本书《深度学习模型的高效部署与优化:从PyTorch到边缘设备》正是在这一背景下应运而生。它并非关注底层硬件架构的细节,而是聚焦于连接“模型设计”与“实际部署”之间的关键技术链条,为读者提供一套系统化、可操作的部署优化策略。 第一部分:部署挑战与优化基石(1-3章) 本部分旨在为读者建立对边缘部署环境的全面认知,并奠定优化工作的理论基础。 第一章:边缘计算环境的拓扑与约束分析 本章详细剖析了当前主流的边缘计算部署场景,包括移动端(iOS/Android)、低功耗嵌入式系统(如树莓派、Nvidia Jetson系列)以及专用的AI加速器卡。我们将深入探讨不同硬件平台在内存带宽、浮点运算能力(FLOPS)、功耗预算以及操作系统兼容性上的差异。重点分析了模型推理延迟(Latency)、吞吐量(Throughput)和内存占用(Memory Footprint)这三大核心指标在不同约束下的权衡艺术。 第二章:模型表示与中间件解析 高效部署的第一步是对模型进行统一、可移植的表示。本章详尽介绍了当前业界主流的中间表示格式,如ONNX(Open Neural Network Exchange)的工作机制、优缺点以及如何确保模型结构在不同框架间无损转换。随后,我们将对比分析几种关键的推理引擎(Inference Engines),例如TensorRT、OpenVINO、MNN和TFLite,着重讨论它们各自的优化内核、支持的算子集以及针对特定硬件的编译策略。 第三章:量化技术的理论与实践 量化是模型压缩和加速的最有效手段之一。本章将深入探讨量化背后的数学原理,从全精度(FP32)到低精度(INT8/INT4)的映射机制。内容覆盖了后训练量化(Post-Training Quantization, PTQ)的静态与动态方法,以及需要校准数据集的训练感知量化(Quantization-Aware Training, QAT)。我们将通过实际案例展示如何选择合适的量化方案,并评估其对模型精度(Accuracy Degradation)的影响。 第二部分:模型结构与编译期优化(4-6章) 本部分聚焦于在模型从训练到推理转换的过程中,如何通过结构调整和编译层面的优化来榨取性能。 第四章:模型剪枝与稀疏化策略 剪枝(Pruning)是减少模型冗余计算的有效手段。本章详细介绍了结构化剪枝(如通道剪枝、层剪枝)与非结构化剪枝的技术细节。我们不仅讨论了如何识别不重要的权重和神经元,还重点阐述了如何利用现有推理框架对稀疏矩阵运算的支持,实现硬件加速,而非仅仅是减少参数量。 第五章:图优化与算子融合技术 推理引擎的核心能力在于图(Graph)层面的优化。本章将剖析一系列关键的图优化技术,包括死代码消除、常量折叠和内存布局优化。尤为重要的是,本章将深入讲解“算子融合”(Operator Fusion)的原理,例如将卷积、偏置和激活函数融合为一个单一的计算核,从而显著减少内存访问次数和内核启动开销。 第六章:针对特定硬件的编译后端优化 本章将深入探讨如何利用特定硬件的编译器后端来生成高度优化的机器码。我们将以NVIDIA GPU上的CUDA/cuDNN为例,讨论线程块(Thread Block)与线程(Thread)的合理分配策略,以及如何利用张量核心(Tensor Cores)进行混合精度计算。对于CPU部署,则会着重介绍如何有效利用SIMD指令集(如AVX-512)进行向量化计算,确保计算单元的最大化利用。 第三部分:高级部署模式与系统集成(7-9章) 本部分将视角从模型本身扩展到整个应用系统,讨论高效推理的集成方法和面向未来的部署方向。 第七章:流式数据处理与异步推理 在实时系统中,推理往往不是孤立的事件,而是持续的流处理。本章探讨了如何设计高效的推理流水线(Pipeline),包括输入预处理、模型推理和后处理的解耦与异步执行。我们将介绍基于生产者-消费者模型的并发控制策略,以确保GPU或NPU资源的平滑利用率。 第八章:模型版本控制与动态加载机制 生产环境要求模型能够快速迭代和热更新。本章讨论了如何构建一个健壮的模型服务框架,支持模型的A/B测试、灰度发布和快速回滚。内容涵盖了如何管理模型权重、配置文件和运行时依赖库的版本同步,并介绍了动态加载不同精度模型或不同版本模型的内存管理技术。 第九章:模型安全与联邦学习部署的考量 随着模型部署到更分散的环境,安全性变得至关重要。本章探讨了模型推理过程中的知识产权保护措施,如模型加密和混淆技术。此外,我们还将简要介绍联邦学习(Federated Learning)中的本地推理阶段对模型大小、隐私保护和通信效率的要求,及其对边缘部署策略带来的新挑战。 结论:构建面向未来的智能系统 《深度学习模型的高效部署与优化:从PyTorch到边缘设备》旨在成为一本实践指南,帮助工程师和研究人员跨越理论与实际部署之间的鸿沟。本书通过对理论的深入解析和对工程实践的细致描绘,确保读者不仅理解“为什么”要进行优化,更能掌握“如何”高效地实现优化,从而构建出真正具有商业价值和实时响应能力的智能应用。

作者简介

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读后感

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当我第一次看到《基于TI DSP的通用算法实现》这本书的书名时,一种强烈的共鸣便油然而生。在我的工作中,我时常需要将一些经典的控制理论算法,例如PID控制器、状态空间控制器、以及更复杂的模型预测控制器(MPC),应用到各种工业自动化和机器人系统中。这些系统对实时性和精度有着非常苛刻的要求,而DSP处理器凭借其强大的计算能力和灵活的架构,成为了实现这些算法的理想选择。我希望这本书能够深入讲解如何将这些经典的控制算法,以及一些前沿的自适应控制和鲁棒控制算法,有效地转化为TI DSP能够高效执行的代码。我尤其关注书中对于DSP在实现这些算法时的优势的阐述,例如如何利用DSP的快速乘累加(MAC)单元来加速PID控制器的比例、积分、微分环节的计算,如何利用DSP的指令集来优化状态方程的求解,以及如何进行多速率控制的实现。此外,对于需要处理高频动态系统的应用,低延迟和高吞棒率是关键,我希望书中能提供一些关于算法优化和性能调优的策略,例如如何进行算法分解,以及如何利用DSP的DMA来高效地管理传感器数据的采集和执行器的控制信号的输出。这本书,我希望它能够成为我将先进控制理论转化为实际工程应用的“桥梁”,让我能够更深入地理解DSP的计算能力,并将其转化为更智能、更高效的自动化系统。

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《基于TI DSP的通用算法实现》这本书的标题,让我眼前一亮。作为一名在通信领域辛勤耕耘多年的工程师,我深知信号处理算法在通信系统中的核心地位,而DSP处理器正是实现这些算法的理想载体。从早期的2G通信到如今的5G,再到未来6G的研究,对高性能、低功耗的信号处理能力的要求始终居高不下。这本书的名字直接点出了核心——“通用算法实现”,这正是我们一直在追求的目标。我希望这本书能够系统地介绍如何将那些在通信领域至关重要的算法,例如OFDM(正交频分复用)、信道编码(如Turbo码、LDPC码)、均衡算法、调制解调算法等,有效地实现在TI DSP平台上。我尤其关注书中对这些算法的DSP化实现细节的阐述,比如如何将复杂的数学运算,如FFT、FIR/IIR滤波器、复数运算等,转化为DSP能够高效执行的指令序列。这其中涉及到的数据表示(定点与浮点)、数据预处理、流水线优化、多核并行化策略等,都是我非常感兴趣的内容。我期待书中能提供一些具体的代码示例,能够清晰地展示如何利用TI DSP的特定指令集和编程模型来加速这些算法的执行。例如,如何利用DSP的MAC(乘累加)单元来高效地实现卷积和滤波;如何利用SIMD指令来并行处理多个数据点;如何利用DMA来管理数据流,减少CPU的干预。此外,对于实时性要求极高的通信系统,如何在高负载下依然保证算法的低延迟和高吞吐量,也是我非常关心的问题。我希望这本书能够提供一些行之有效的优化策略和性能调优技巧,帮助我将算法的性能推向极致,从而为我的通信系统设计带来显著的提升。

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《基于TI DSP的通用算法实现》这本书的书名,立刻吸引了我的目光,因为我一直致力于在嵌入式机器学习领域进行探索。随着人工智能技术的飞速发展,将机器学习模型部署到资源受限的嵌入式设备上,已经成为一个热门的研究方向。而DSP处理器,凭借其出色的算力与能效比,在这方面扮演着越来越重要的角色。我希望这本书能够详细地阐述如何将各种典型的机器学习算法,例如深度神经网络(DNN)中的卷积层、全连接层、激活函数、以及池化操作等,以及一些经典的机器学习算法,如支持向量机(SVM)和决策树等,高效地映射到TI DSP的硬件架构上。我尤其期待书中能够深入讲解DSP在加速这些算法时的优势,例如如何利用其SIMD指令来并行处理大量的浮点或定点运算,如何通过优化内存访问模式来提高数据吞吐量,以及如何利用DSP的指令集来加速矩阵乘法和向量运算。此外,对于模型量化、剪枝等模型压缩技术,以进一步降低模型在DSP上的计算量和存储需求,我希望书中能提供一些实用的指导和案例。这本书,我期待它能成为我探索嵌入式机器学习的“指南针”,让我能够更深入地理解DSP的计算能力,并将其应用于开发更智能、更高效的边缘AI设备。

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收到《基于TI DSP的通用算法实现》这本书,我的内心是充满欣喜的,因为我一直以来都对DSP技术在实际应用中的表现抱有极大的好奇。尤其是在人工智能和物联网日益普及的当下,对算力的需求呈现爆发式增长,而DSP以其独特的架构,在功耗和性能之间找到了一个精妙的平衡点,使其在许多边缘计算场景中扮演着不可或缺的角色。我希望这本书不仅仅是停留在理论层面,而是能够提供大量实际案例,展示如何将各种典型的通用算法,如机器学习模型中的卷积、矩阵乘法、激活函数等,以及信号处理领域中的傅里叶变换、滤波等,有效地映射到TI DSP的硬件架构上。我特别期待书中能深入剖析TI DSP系列处理器(例如C6000系列、C5000系列等)的内部结构,例如其指令集架构(ISA)、缓存机制、DMA(直接内存访问)控制器等,并结合这些硬件特性,讲解如何进行高效的算法实现。例如,如何充分利用DSP的VLIW(超长指令字)特性来安排指令,实现指令级别的并行;如何通过优化内存访问模式,减少缓存未命中率,从而提升数据吞吐量;如何使用DMA来卸载CPU的负担,实现数据传输和计算的并行。此外,对于算法的优化,我希望书中能涉及一些高级技巧,比如如何利用DSP的定点运算能力来代替浮点运算,如何在保证精度的前提下进一步提升性能;如何进行算法分解和映射,将复杂的算法分解成可以在DSP上高效执行的子任务;以及如何利用TI提供的开发工具链(如Code Composer Studio)来进行代码调试和性能分析,找到性能瓶颈并进行有针对性的优化。这本书,我希望它能成为一本指导我掌握DSP算法实现的“葵花宝典”,让我能够真正理解DSP的精髓,并将其应用到我的项目中,创造出更具竞争力的产品。

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当我翻开《基于TI DSP的通用算法实现》这本书时,我心中涌现出的是一种对技术深度探索的渴望。在我的职业生涯中,我曾多次与各种嵌入式系统打交道,但DSP所带来的那种极致的计算性能和能效比,始终让我着迷。尤其是TI的DSP系列,其在工业控制、医疗设备、以及汽车电子等领域都有着广泛的应用。然而,将复杂的算法,例如PID控制、运动控制、传感器数据融合、以及图像识别的某些预处理步骤,有效地映射到DSP的硬件架构上,却并非易事。我期望这本书能够深入浅出地讲解如何进行算法的“DSP化”,即如何分析算法的计算特性,并将其转化为DSP能够并行处理的指令。我特别关注书中对于DSP的内部架构,例如其缓存层次、寄存器文件、算术逻辑单元(ALU)的设计,以及指令流水线等方面的介绍,并希望能够看到这些硬件特性如何在算法实现中得到充分的利用。我期待书中能够提供一些关于优化技巧的详细指导,例如如何进行数据对齐以提高访问效率,如何利用DSP的循环指令来减少分支开销,如何进行算子级别的并行化,甚至是如何利用DSP的特殊指令(如饱和算术、查找表等)来提升性能。此外,对于需要处理大量传感器数据的应用,如何设计高效的数据采集和预处理流程,以避免成为整体性能的瓶颈,也是我非常感兴趣的部分。这本书,我希望它能成为我理解和掌握DSP算法实现的“钥匙”,让我能够将那些看似遥不可及的计算任务,转化为高效、可靠的DSP代码,从而推动我所在领域的创新和发展。

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当我看到《基于TI DSP的通用算法实现》这本书时,我的脑海中立刻浮现出我目前正在进行的一个医疗设备项目。在这个项目中,我们需要从各种生物传感器中采集高精度、高采样率的数据,并进行实时分析,以实现疾病的早期诊断和监测。这其中涉及到复杂的数字信号处理算法,包括滤波、特征提取、模式识别等。由于医疗设备对实时性、功耗和可靠性都有极高的要求,传统的通用处理器往往难以满足需求,而DSP处理器则成为了不二之选。我希望这本书能够深入讲解如何将这些典型的医疗信号处理算法,如ECG(心电图)信号分析、EEG(脑电图)信号处理、以及各种生物传感器的信号去噪和特征提取等,有效地移植到TI DSP平台上。我特别关注书中关于算法实现细节的阐述,例如如何进行高精度浮点运算与低功耗定点运算之间的权衡,如何利用DSP的DMA控制器来高效地管理传感器数据的流入,以及如何进行多线程或多核并行化来加速实时分析。此外,我希望书中能提供一些关于DSP在医疗领域应用的安全性和可靠性方面的考量,例如如何进行算法的鲁棒性设计,以及如何通过代码优化来避免潜在的错误。这本书,我希望它能成为我攻克医疗信号处理算法在DSP平台上实现的技术难题的“领航员”,让我能够更自信地将前沿的算法应用于医疗设备的开发,为提升人类健康水平贡献力量。

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收到《基于TI DSP的通用算法实现》这本书,我感到非常振奋,因为这正是我当前工作中最迫切需要解决的问题之一。在无线通信领域,尤其是射频前端的信号处理,DSP的地位举足轻重。从早期的数字下变频、脉冲成形,到如今的复杂调制解调、信道估计与均衡,DSP的算力决定了通信系统的性能上限。我希望这本书能够深入地讲解如何将这些关键的射频信号处理算法,例如FFT、FIR/IIR滤波器、CORDIC算法(用于角度计算)、以及各种数字上变频和下变频的实现,有效地应用到TI DSP平台上。我尤其关注书中关于如何充分利用TI DSP的硬件特性来加速这些算法的细节,例如如何利用DSP的专用指令集来优化乘累加运算,如何通过高效的内存管理来处理海量的数据流,以及如何进行指令级别的流水线优化以提升整体吞吐量。对于低功耗设计,我希望书中能提供一些关于功耗优化的策略,例如如何合理选择定点运算,如何通过动态调频调压来降低功耗,以及如何利用DSP的低功耗模式。这本书,我希望它能够成为我理解和掌握DSP在射频信号处理中的应用的“基石”,让我能够更自信地设计出高性能、低功耗的无线通信系统。

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《基于TI DSP的通用算法实现》这本书的书名,让我联想到了我在图像处理和计算机视觉领域的一些实践。如今,很多嵌入式视觉系统,例如智能监控摄像头、自动驾驶汽车的传感器处理单元、以及工业检测设备等,都广泛采用DSP处理器来加速图像的采集、预处理和特征提取。这些应用往往需要处理大量的像素数据,并执行复杂的数学运算,例如卷积、滤波、边缘检测、以及更高级的特征匹配和目标识别算法。我希望这本书能够详细介绍如何将这些常见的图像处理和计算机视觉算法,如Sobel算子、Canny边缘检测、高斯滤波、以及SIFT/SURF特征提取等,高效地实现在TI DSP平台上。我尤其期待书中能深入剖析DSP在图像处理中的优势,例如如何利用其SIMD指令并行处理图像中的多个像素,如何通过优化内存访问模式来提高数据吞吐量,以及如何利用DSP的指令集来加速矩阵运算和多项式计算。此外,对于视频流的处理,低延迟和高帧率是关键,我希望书中能提供一些关于视频处理流水线设计和性能优化的策略,例如如何进行算法分解,以及如何利用DSP的DMA来高效地传输视频帧。这本书,我希望它能够成为我掌握DSP在图像处理和计算机视觉领域应用的“加速器”,让我能够更快速、更高效地开发出具有强大视觉感知能力的嵌入式系统。

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这本书,名曰《基于TI DSP的通用算法实现》,当我第一次看到这个书名时,心中便涌起一股莫名的期待。作为一名在嵌入式系统领域摸爬滚打多年的工程师,我对DSP(数字信号处理器)的强大能力早有耳闻,而“通用算法实现”更是点燃了我深入探究的兴趣。在实际工作中,我们经常面临着将各种复杂的算法,无论是图像处理、音频编码、还是通信解调,高效地移植到DSP平台上的挑战。传统的软件实现往往难以满足实时性、功耗和性能的要求,而DSP的并行处理能力和丰富的指令集,为突破这些瓶颈提供了绝佳的契机。然而,如何将这些算法巧妙地转化为DSP能够理解和高效执行的代码,一直是一个让人头疼的问题。这本书的出现,仿佛为我指明了一条前进的道路。我迫切地希望它能够详细阐述如何从算法的本质出发,将其分解为DSP能够处理的基本操作,并提供一套系统性的方法论,指导读者如何利用TI DSP特有的架构优势,例如SIMD(单指令多数据)指令、流水线技术、以及专门为信号处理优化的硬件加速器,来实现各种经典和前沿的算法。我特别关注书中对于不同类型算法(如FFT、FIR/IIR滤波器、DCT等)在DSP上的实现细节,例如如何进行数据类型选择、如何优化内存访问、如何进行算子级别的并行化等等。更重要的是,我期望书中能提供一些关于算法与硬件相结合的思考,不仅仅是代码层面的移植,而是从更宏观的视角,如何根据算法的特性选择合适的DSP型号,以及如何设计硬件接口来优化整体性能。这本书是否能为我打开一扇新世界的大门,让我能够更自信、更高效地驾驭TI DSP,实现那些曾经遥不可及的算法目标,这是我最期待的。

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《基于TI DSP的通用算法实现》这本书的书名,让我立刻联想到我在音频处理领域遇到的诸多挑战。音频信号的实时性要求极高,而且往往需要处理大量的浮点运算,例如多声道混音、效果处理(如混响、均衡、压缩)、以及音频编解码等。DSP处理器因其强大的浮点运算能力和灵活的架构,在专业音频设备和嵌入式音频系统中扮演着核心角色。我希望这本书能够详细阐述如何将这些复杂的音频算法,如FIR/IIR滤波器的设计与实现、FFT在频谱分析中的应用、以及各种音频编码器(如MP3、AAC)的DSP化过程,进行深入的讲解。我尤其期待书中能够提供一些关于DSP在音频处理中特有优势的论述,比如如何利用DSP的ALU和MAC单元来高效地实现卷积运算,如何利用其多层缓存来加速数据访问,以及如何进行低功耗设计以满足便携式音频设备的需求。书中关于算法优化的部分,我希望能看到一些针对音频处理特点的技巧,例如如何利用DSP的定点运算来节省资源,如何在不牺牲音质的前提下进行精度折衷;如何进行算法分解,将大型算法拆分成适合DSP并行处理的小模块;以及如何利用DSP的专用指令来加速傅里叶变换等核心运算。我希望这本书能够成为我解决音频算法在DSP平台上实现难题的“宝典”,让我能够更深入地理解DSP的计算能力,并将其转化为卓越的音频处理效果。

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