數(shù)字信號(hào)處理器：體系結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)與應(yīng)用

第1章 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)導(dǎo)論
1.1 數(shù)字信號(hào)處理簡(jiǎn)介
1.2 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)與應(yīng)用
1.2.1 數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)
1.2.2 TMS320系列
1.2.3 數(shù)字信號(hào)處理應(yīng)用
1.3 數(shù)字信號(hào)處理器體系結(jié)構(gòu)
1.3.1 引言
1.3.2 中央處理單元運(yùn)算
1.3.3 存儲(chǔ)器配置
1.3.4 外圍設(shè)備與輸入／輸出
1.4 軟件開發(fā)
1.4.1 指令集
1.4.2 匯編程序
1.4.3 C程序
1.4.4 C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言的混合編碼
1.4.5 軟件開發(fā)工具
1.5 硬件問(wèn)題
1.5.1 硬件選擇
1.5.2 硬件配置
1.5.3 硬件工具
1.6 系統(tǒng)考慮事項(xiàng)
1.6.1 數(shù)字信號(hào)處理器的選擇
1.6.2 采樣與量化
1.6.3 數(shù)模轉(zhuǎn)換
1.6.4 編碼譯碼器
1.6.5 速度優(yōu)化
1.7 實(shí)驗(yàn)
1.7.1 使用匯編器和鏈接器.命令文件
1.7.2 創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目
1.7.3 連編項(xiàng)目
1.7.4 調(diào)試程序
1.7.5 查看存儲(chǔ)器和圖形
1.7.6 使用斷點(diǎn)和配置器
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第2章 數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)
2.1 數(shù)字信號(hào)與操作
2.1.1 基本信號(hào)
2.1.2 基本運(yùn)算
2.2 變換
2.2.1 定義
2.2.2 z變換的性質(zhì)
2.3 數(shù)字系統(tǒng)
2.3.1 線性時(shí)不變系統(tǒng)
2.3.2 有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器
2.3.3 無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器
2.4 頻率分析
2.4.1 離散時(shí)問(wèn)傅里葉變換
2.4.2 離散傅里葉變換
2.4.3 離散傅里葉變換的性質(zhì)
2.4.4 快速傅里葉變換
2.5 隨機(jī)信號(hào)處理
2.5.1 數(shù)字隨機(jī)信號(hào)
2.5.2 時(shí)域處理
2.6 實(shí)驗(yàn)
2.6.1 簡(jiǎn)單的無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器
2.6.2 軟件開發(fā)
2.6.3 信號(hào)處理工具
2.6.4 使用Code Composer Studio
測(cè)試C程序
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章 實(shí)現(xiàn)的考慮因素
3.1 引言
3.2 數(shù)據(jù)表示與運(yùn)算
3.2.1 定點(diǎn)數(shù)與運(yùn)算
3.2.2 浮點(diǎn)運(yùn)算
3.2.3 定點(diǎn)格式與浮點(diǎn)格式對(duì)比
3.3 有限字長(zhǎng)效應(yīng)
3.3.1 輸入量化
3.3.2 系數(shù)量化
3.3.3 溢出與解決方法
3.3.4 舍入與舍位
3.4 編程問(wèn)題
3.4.1 尋址模式
3.4.2 流水線概念
3.4.3 指令高速緩存
3.4.4 硬件與軟件中斷
3.5 實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)的考慮因素
3.5.1 信號(hào)轉(zhuǎn)換器
3.5.2 流處理
3.5.3 塊處理
3.5.4 矢量處理
3.5.5 基準(zhǔn)測(cè)試
3.6 硬件接口
3.6.1 外部存儲(chǔ)器接口
3.6.2 計(jì)時(shí)器和主時(shí)鐘
3.6.3 串行端口連接
3.6.4 直接存儲(chǔ)器存取控制器
3.6.5 并行端口連接
3.6.6 主機(jī)端口連接
3.6.7 多處理技術(shù)
3.6.8 電源調(diào)節(jié)器
3.6.9 仿真器互連標(biāo)準(zhǔn)
3.7 實(shí)驗(yàn)
3.7.1 利用MATLAB的實(shí)驗(yàn)
3.7.2 采用定點(diǎn)C的實(shí)驗(yàn)
3.7.3 采用C5000 CCS的實(shí)驗(yàn)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章 定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器
4.1 引言
4.1.1 源語(yǔ)句格式
4.1.2 匯編命令
4.1.3 軟件開發(fā)過(guò)程
4.2 TMS320C2000
4.2.1 體系結(jié)構(gòu)概述
4.2.2 中央處理器
4.2.3 程序控制
4.2.4 編程問(wèn)題
4.2.5 系統(tǒng)問(wèn)題
4.2.6 一個(gè)應(yīng)用：鎖相環(huán)
4.3 TMS320C54x
4.3.1 體系結(jié)構(gòu)概述
4.3.2 尋址模式
4.3.3 指令集
4.3.4 編程考慮因素
4.3.5 系統(tǒng)問(wèn)題
4.4 TMS320C55x
4.4.1 體系結(jié)構(gòu)概述
4.4.2 中央處理器
4.4.3 尋址模式
4.4.4 指令集
4.4.5 編程考慮因素
4.4.6 C程序的優(yōu)化
4.4.7 系統(tǒng)問(wèn)題
4.5 TMS320C62x與TMS32064x
4.5.1 體系結(jié)構(gòu)概述
4.5.2 存儲(chǔ)器系統(tǒng)
4.5.3 外部存儲(chǔ)器尋址
4.5.4 指令集
4.5.5 編程考慮因素
4.5.6 系統(tǒng)問(wèn)題
4.6 實(shí)驗(yàn)
4.6.1 表示不同的Q格式
4.6.2 系數(shù)量化
4.6.3 溢出處理
4.6.4 縮放和飽和模式
4.6.5 舍入
4.6.6 提取保護(hù)位
4.6.7 一個(gè)乘法特例
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章 浮點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器
5.1 引言
5.2 TMS320C3x
5.2.1 體系結(jié)構(gòu)概述
5.2.2 中央處理器
5.2.3 寄存器組織與尋址模式
5.2.4 指令集
5.2.5 編程考慮因素
5.2.6 系統(tǒng)問(wèn)題
5.2.7 一個(gè)應(yīng)用：偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生器
5.3 TMS320C67x
5.3.1 體系結(jié)構(gòu)問(wèn)題
5.3.2 指令集
5.3.3 流水線體系結(jié)構(gòu)
5.3.4 編程考慮因素
5.3.5 實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)
5.4 實(shí)驗(yàn)
5.4.1 加法與減法
5.4.2 乘法與除法
5.4.3 有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波
5.4.4 無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波
5.4.5 使用DSPLIB
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章 有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波
6.1 有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器
6.1.1 定義
6.1.2 濾波器特性
6.1.3 濾波器結(jié)構(gòu)
6.1.4 濾波器設(shè)計(jì)
6.1.5 有限字長(zhǎng)效應(yīng)
6.1.6 有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的實(shí)現(xiàn)
6.2 用MATLAB設(shè)計(jì)有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器
6.2.1 濾波器設(shè)計(jì)與工作工具簡(jiǎn)介
6.2.2 有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的設(shè)計(jì)與分析
6.2.3 量化過(guò)程與分析
6.3 定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
6.3.1 用TMS320C2000實(shí)現(xiàn)
6.3.2 用TMS320C54x實(shí)現(xiàn)
6.3.3 用TMS320C55x實(shí)現(xiàn)
6.3.4 用TMS320C62x實(shí)現(xiàn)
6.3.5 用TMS320C64x實(shí)現(xiàn)
6.4 浮點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
6.4.1 用TMS320C3x實(shí)現(xiàn)
6.4.2 用TMS320C67x實(shí)現(xiàn)
6.5 應(yīng)用：多速信號(hào)處理
6.5.1 內(nèi)插
6.5.2 抽選
6.5.3 采樣速率轉(zhuǎn)換
6.5.4 數(shù)字信號(hào)處理實(shí)現(xiàn)
6.6 實(shí)驗(yàn)
6.6.1 用MATLAB設(shè)計(jì)一個(gè)帶通有限長(zhǎng)沖激響應(yīng)濾波器
6.6.2 用浮點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
6.6.3 用定點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
6.6.4 采用C5000處理器的定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
6.6.5 用帶有內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定點(diǎn)c實(shí)現(xiàn)
6.6.6 用C5000處理器的匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)
6.6.7 用C5000數(shù)字信號(hào)處理庫(kù)實(shí)現(xiàn)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)-..
第7章無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波
7.1 無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器
7.1.1 定義
7.1.2 濾波器特性
7.1.3 濾波器結(jié)構(gòu)
7.1.4 無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的穩(wěn)定性
7.1.5 有限字長(zhǎng)效應(yīng)
7.2 無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
7.2.1 模擬一數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)
7.2.2 算法濾波器設(shè)計(jì)
7.2.3 用于無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)的MATLAB函數(shù)
7.2.4 無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的實(shí)現(xiàn)
7.3 使用MATLAB來(lái)設(shè)計(jì)無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器
7.3.1 無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器設(shè)計(jì)與分析
7.3.2 量化過(guò)程和分析
7.4 定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
7.4.1 用TMS320C2000實(shí)現(xiàn)
7.4.2 用TMS320C54x實(shí)現(xiàn)
7.4.3 用TMS320C55x實(shí)現(xiàn)
7.4.4 用TMS320C62x實(shí)現(xiàn)
7.4.5 用TMS320C64x實(shí)現(xiàn)
7.5 浮點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
7.5.1 用TMS320C3x實(shí)現(xiàn)
7.5.2 用TMS320C67x實(shí)現(xiàn)
7.6 應(yīng)用：雙音多頻生成與檢測(cè)
7.6.1 音多頻音頻信號(hào)的生成
7.6.2 雙音多頻信號(hào)檢測(cè)
7.7 實(shí)驗(yàn)
7.7.1 用MATLAB設(shè)計(jì)
7.7.2 用浮點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
7.7.3 用定點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
7.7.4 用C5000處理器的定點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
7.7.5 用帶有內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
7.7.6 用C5000處理器匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)
7.7.7 用C5000數(shù)字信號(hào)處理庫(kù)實(shí)現(xiàn)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章 快速傅里葉變換
8.1 離散傅里葉變換簡(jiǎn)介
8.1.1 離散傅里葉變換與離散傅里葉逆變換的計(jì)算量
8.1.2 旋轉(zhuǎn)因子的性質(zhì)
8.2 快速傅里葉變換算法
8.2.1 按時(shí)問(wèn)抽取基2快速傅里葉變換
8.2.2 按頻率抽取的基2快速傅里葉變換
8.2.3 其他基與混合基快速傅里葉變換算法
8.2.4 快速傅里葉逆變換
8.3 利用MATLAB和C語(yǔ)言進(jìn)行分析和實(shí)現(xiàn)
8.3.1 離散傅里葉變換與快速傅里葉變換的優(yōu)點(diǎn)與弱點(diǎn)
8.3.2 離散傅里葉變換的性質(zhì)
8.3.3 MATLAB實(shí)現(xiàn)
8.3.4 C實(shí)現(xiàn)
8.4 實(shí)現(xiàn)考慮因素
8.4.1 頻率分辨率與加窗
8.4.2 計(jì)算問(wèn)題
8.4.3 有限長(zhǎng)效應(yīng)
8.4.4 使用MATLAB評(píng)估量化快速傅里葉變換
8.5 定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
8.5.1 用TMS320C54x實(shí)現(xiàn)
8.5.2 用TMS320C2000實(shí)現(xiàn)
8.5.3 用TMS320C55x實(shí)現(xiàn)
8.5.4 用TMS320C62x實(shí)現(xiàn)
8.5.5 用TMS320C64x實(shí)現(xiàn)
8.6 浮點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
8.6.1 用TMS320C3x實(shí)現(xiàn)
8.6.2 用TMS320C67x實(shí)現(xiàn)
8.7 應(yīng)用
8.7.1 快速卷積
8.7.2 功率譜估計(jì)
8.7.3 短時(shí)傅里葉變換
8.7.4 小波變換
8.8 實(shí)驗(yàn)
8.8.1 用MATLAB進(jìn)行譜估計(jì)
8.8.2 用浮點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
8.8.3 用定點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
8.8.4 用C5000處理器的定點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
8.8.5 用帶有內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
8.8.6 用C5000數(shù)字信號(hào)處理庫(kù)實(shí)現(xiàn)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第9章 自適應(yīng)濾波
9.1 自適應(yīng)濾波器簡(jiǎn)介
9.2 自適應(yīng)濾波器結(jié)構(gòu)和算法
9.2.1 濾波器結(jié)構(gòu)
9.2.2 自適應(yīng)算法
9.3 自適應(yīng)濾波器的性質(zhì)
9.3.1 穩(wěn)定條件
9.3.2 收斂速度
9.3.3 穩(wěn)態(tài)性能
9.3.4 有限精度效應(yīng)
9.4 應(yīng)用
9.4.1 自適應(yīng)系統(tǒng)識(shí)別
9.4.2 自適應(yīng)逆建模
9.4.3 自適應(yīng)噪聲消除
9.4.4 自適應(yīng)預(yù)測(cè)
9.5 用MATLAB和C設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
9.5.1 設(shè)計(jì)舉例
9.5.2 自適應(yīng)濾波器的量化
9.5.3 用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)濾波
9.6 定點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
9.6.1 用TMS320C2000實(shí)現(xiàn)
9.6.2 用TMS320C54x實(shí)現(xiàn)
9.6.3 用TMS320C55x實(shí)現(xiàn)
9.6.4 用TMS320C62x實(shí)現(xiàn)
9.6.5 用TMS320C64x實(shí)現(xiàn)
9.7 浮點(diǎn)實(shí)現(xiàn)
9.7.1 用TMS320C3x實(shí)現(xiàn)
9.7.2 用TMS320C67x實(shí)現(xiàn)
9.8 實(shí)驗(yàn)
9.8.1 用MATLAB設(shè)計(jì)自適應(yīng)濾波器
9.8.2 用浮點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
9.8.3 用定點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
9.8.4 用C5000處理器的定點(diǎn)C實(shí)現(xiàn)
9.8.5 用帶有內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定點(diǎn)c實(shí)現(xiàn)
9.8.6 用C5000處理器的匯編語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)
9.8.7 用C5000數(shù)字信號(hào)處理庫(kù)實(shí)現(xiàn)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
部分習(xí)題答案
附錄A MATLAB與Simul ink簡(jiǎn)介
A.1 使用MATLAB
A.1.1 啟動(dòng)
A.1.2 有用的語(yǔ)法
A.1.3 繪圖
A.1.4 編程
A.1.5 數(shù)據(jù)類型
A.1.6 有用的命令
A.2 使用數(shù)字信號(hào)處理工具箱與交互工具
A.2.1 信號(hào)處理工具箱
A.2.2 信號(hào)處理工具
A.2.3 濾波器設(shè)計(jì)工具箱
A.2.4 濾波器設(shè)計(jì)與分析工具
A.3 使用Simulink
A.4 使用模塊組
A.4.1 DSP模塊組
A.4.2 定點(diǎn)模塊組
A.5 MATLAB Link forCode ComDoser Studio
參考文獻(xiàn)
附錄B 附加實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用
B.1 應(yīng)用有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的3維聲效定位器
B.1.1 簡(jiǎn)介
B.1.2 使用MATLAB／Simulink的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.1.3 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.1.4 附加練習(xí)
B.2 使用有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的圖形均衡器
B.2.1 簡(jiǎn)介
B.2.2 使用MATLAB／Simulink的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.2.3 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.2.4 附加練習(xí)
B.3 完美重建濾波器組
B.3.1 簡(jiǎn)介
B.3.2 使用MATLAB／Simulink的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.3.3 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.3.4 附加練習(xí)
B.4 應(yīng)用無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的數(shù)字信號(hào)生成器
B.4.1 簡(jiǎn)介
B.4.2 使用MATLAB／Simulink的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.4.3 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.4.4 附加練習(xí)
B.5 使用無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的數(shù)字回響
B.5.1 簡(jiǎn)介
B.5.2 使用MATLAB／Simulink的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.5.3 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.5.4 附加練習(xí)
B.6 使用無(wú)限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)濾波器的參數(shù)均衡器
B.6.1 簡(jiǎn)介
B.6.2 使用MATLAB／Simulink的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.6.3 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.6.4 附加練習(xí)
B.7 快速卷積方法
B.7.1 使用MATLAB／Simulink的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.7.2 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.7.3 附加練習(xí)
B.8 滑動(dòng)快速傅里葉變換實(shí)現(xiàn)
B.8.1 簡(jiǎn)介
B.8.2 使用MATLAB／Simulink的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.8.3 使用C5000 CCS的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.8.4 附加練習(xí)
B.9 縮放快速傅里葉變換的實(shí)現(xiàn)
B.9.1 簡(jiǎn)介
B.9.2 使用MATLAB／Simulink的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.9.3 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.9.4 附加練習(xí)
B.10 聲音回響對(duì)消
B.10.1 簡(jiǎn)介
B.10.2 使用C程序的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.10.3 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.10.4 附加練習(xí)
B.11 有源噪聲控制
B.11.1 簡(jiǎn)介
B.11.2 使用MATLAB的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.11.3 使用C5000 Code Composer Studio的實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)
B.11.4 附加練習(xí)
參考文獻(xiàn)
附錄C 數(shù)字信號(hào)處理器的外圍設(shè)備編程
C.1 通過(guò)直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)與模擬接口電路或CODER-DECODER連接
C.1.1 初始化多通道緩沖串行端口
C.1.2 初始化直接存儲(chǔ)器讀取
C.1.3 舉例
C.2 通過(guò)主端口接口同主處理器進(jìn)行連接
C.3 未來(lái)研究
C.4 外圍設(shè)備編程的趨勢(shì)
參考文獻(xiàn)
附錄D 有用的站點(diǎn)