數(shù)字信號處理器：體系結(jié)構(gòu)、實現(xiàn)與應(yīng)用

第1章 數(shù)字信號處理系統(tǒng)導(dǎo)論
1.1 數(shù)字信號處理簡介
1.2 數(shù)字信號處理系統(tǒng)與應(yīng)用
1.2.1 數(shù)字信號處理系統(tǒng)
1.2.2 TMS320系列
1.2.3 數(shù)字信號處理應(yīng)用
1.3 數(shù)字信號處理器體系結(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語言與匯編語言的混合編碼
1.4.5 軟件開發(fā)工具
1.5 硬件問題
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
1.6.1 數(shù)字信號處理器的選擇
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 實驗
1.7.1 使用匯編器和鏈接器.命令文件
1.7.2 創(chuàng)建一個項目
1.7.3 連編項目
1.7.4 調(diào)試程序
1.7.5 查看存儲器和圖形
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)字信號處理基礎(chǔ)
2.1 數(shù)字信號與操作
2.1.1 基本信號
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 線性時不變系統(tǒng)
2.3.2 有限長單位沖激響應(yīng)濾波器
2.3.3 無限長單位沖激響應(yīng)濾波器
2.4 頻率分析
2.4.1 離散時問傅里葉變換
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)信號處理
2.5.1 數(shù)字隨機(jī)信號
2.5.2 時域處理
2.6 實驗
2.6.1 簡單的無限長單位沖激響應(yīng)濾波器
2.6.2 軟件開發(fā)
2.6.3 信號處理工具
2.6.4 使用Code Composer Studio
測試C程序
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第3章 實現(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)格式對比
3.3 有限字長效應(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 實時實現(xiàn)的考慮因素
3.5.1 信號轉(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)測試
3.6 硬件接口
3.6.1 外部存儲器接口
3.6.2 計時器和主時鐘
3.6.3 串行端口連接
3.6.4 直接存儲器存取控制器
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 實驗
3.7.1 利用MATLAB的實驗
3.7.2 采用定點(diǎn)C的實驗
3.7.3 采用C5000 CCS的實驗
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第4章 定點(diǎn)數(shù)字信號處理器
4.1 引言
4.1.1 源語句格式
4.1.2 匯編命令
4.1.3 軟件開發(fā)過程
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 編程問題
4.2.5 系統(tǒng)問題
4.2.6 一個應(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)問題
4.5 TMS320C62x與TMS32064x
4.5.1 體系結(jié)構(gòu)概述
4.5.2 存儲器系統(tǒng)
4.5.3 外部存儲器尋址
4.5.4 指令集
4.5.5 編程考慮因素
4.5.6 系統(tǒng)問題
4.6 實驗
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 一個乘法特例
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第5章 浮點(diǎn)數(shù)字信號處理器
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)問題
5.2.7 一個應(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 實時實現(xiàn)
5.4 實驗
5.4.1 加法與減法
5.4.2 乘法與除法
5.4.3 有限長單位沖激響應(yīng)濾波
5.4.4 無限長單位沖激響應(yīng)濾波
5.4.5 使用DSPLIB
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第6章 有限長單位沖激響應(yīng)濾波
6.1 有限長單位沖激響應(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
6.1.5 有限字長效應(yīng)
6.1.6 有限長單位沖激響應(yīng)濾波器的實現(xiàn)
6.2 用MATLAB設(shè)計有限長單位沖激響應(yīng)濾波器
6.2.1 濾波器設(shè)計與工作工具簡介
6.2.2 有限長單位沖激響應(yīng)濾波器的設(shè)計與分析
6.2.3 量化過程與分析
6.3 定點(diǎn)實現(xiàn)
6.3.1 用TMS320C2000實現(xiàn)
6.3.2 用TMS320C54x實現(xiàn)
6.3.3 用TMS320C55x實現(xiàn)
6.3.4 用TMS320C62x實現(xiàn)
6.3.5 用TMS320C64x實現(xiàn)
6.4 浮點(diǎn)實現(xiàn)
6.4.1 用TMS320C3x實現(xiàn)
6.4.2 用TMS320C67x實現(xiàn)
6.5 應(yīng)用：多速信號處理
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)字信號處理實現(xiàn)
6.6 實驗
6.6.1 用MATLAB設(shè)計一個帶通有限長沖激響應(yīng)濾波器
6.6.2 用浮點(diǎn)C實現(xiàn)
6.6.3 用定點(diǎn)C實現(xiàn)
6.6.4 采用C5000處理器的定點(diǎn)實現(xiàn)
6.6.5 用帶有內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定點(diǎn)c實現(xiàn)
6.6.6 用C5000處理器的匯編語言實現(xiàn)
6.6.7 用C5000數(shù)字信號處理庫實現(xiàn)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)-..
第7章無限長單位沖激響應(yīng)濾波
7.1 無限長單位沖激響應(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 無限長單位沖激響應(yīng)濾波器的穩(wěn)定性
7.1.5 有限字長效應(yīng)
7.2 無限長單位沖激響應(yīng)濾波器的設(shè)計與實現(xiàn)
7.2.1 模擬一數(shù)字濾波器設(shè)計
7.2.2 算法濾波器設(shè)計
7.2.3 用于無限長單位沖激響應(yīng)濾波器設(shè)計的MATLAB函數(shù)
7.2.4 無限長單位沖激響應(yīng)濾波器的實現(xiàn)
7.3 使用MATLAB來設(shè)計無限長單位沖激響應(yīng)濾波器
7.3.1 無限長單位沖激響應(yīng)濾波器設(shè)計與分析
7.3.2 量化過程和分析
7.4 定點(diǎn)實現(xiàn)
7.4.1 用TMS320C2000實現(xiàn)
7.4.2 用TMS320C54x實現(xiàn)
7.4.3 用TMS320C55x實現(xiàn)
7.4.4 用TMS320C62x實現(xiàn)
7.4.5 用TMS320C64x實現(xiàn)
7.5 浮點(diǎn)實現(xiàn)
7.5.1 用TMS320C3x實現(xiàn)
7.5.2 用TMS320C67x實現(xiàn)
7.6 應(yīng)用：雙音多頻生成與檢測
7.6.1 音多頻音頻信號的生成
7.6.2 雙音多頻信號檢測
7.7 實驗
7.7.1 用MATLAB設(shè)計
7.7.2 用浮點(diǎn)C實現(xiàn)
7.7.3 用定點(diǎn)C實現(xiàn)
7.7.4 用C5000處理器的定點(diǎn)C實現(xiàn)
7.7.5 用帶有內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定點(diǎn)C實現(xiàn)
7.7.6 用C5000處理器匯編語言實現(xiàn)
7.7.7 用C5000數(shù)字信號處理庫實現(xiàn)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
第8章 快速傅里葉變換
8.1 離散傅里葉變換簡介
8.1.1 離散傅里葉變換與離散傅里葉逆變換的計算量
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 按時問抽取基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語言進(jìn)行分析和實現(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實現(xiàn)
8.3.4 C實現(xiàn)
8.4 實現(xiàn)考慮因素
8.4.1 頻率分辨率與加窗
8.4.2 計算問題
8.4.3 有限長效應(yīng)
8.4.4 使用MATLAB評估量化快速傅里葉變換
8.5 定點(diǎn)實現(xiàn)
8.5.1 用TMS320C54x實現(xiàn)
8.5.2 用TMS320C2000實現(xiàn)
8.5.3 用TMS320C55x實現(xiàn)
8.5.4 用TMS320C62x實現(xiàn)
8.5.5 用TMS320C64x實現(xiàn)
8.6 浮點(diǎn)實現(xiàn)
8.6.1 用TMS320C3x實現(xiàn)
8.6.2 用TMS320C67x實現(xiàn)
8.7 應(yīng)用
8.7.1 快速卷積
8.7.2 功率譜估計
8.7.3 短時傅里葉變換
8.7.4 小波變換
8.8 實驗
8.8.1 用MATLAB進(jìn)行譜估計
8.8.2 用浮點(diǎn)C實現(xiàn)
8.8.3 用定點(diǎn)C實現(xiàn)
8.8.4 用C5000處理器的定點(diǎn)C實現(xiàn)
8.8.5 用帶有內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定點(diǎn)C實現(xiàn)
8.8.6 用C5000數(shù)字信號處理庫實現(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
9.5 用MATLAB和C設(shè)計與實現(xiàn)
9.5.1 設(shè)計舉例
9.5.2 自適應(yīng)濾波器的量化
9.5.3 用C語言實現(xiàn)的自適應(yīng)濾波
9.6 定點(diǎn)實現(xiàn)
9.6.1 用TMS320C2000實現(xiàn)
9.6.2 用TMS320C54x實現(xiàn)
9.6.3 用TMS320C55x實現(xiàn)
9.6.4 用TMS320C62x實現(xiàn)
9.6.5 用TMS320C64x實現(xiàn)
9.7 浮點(diǎn)實現(xiàn)
9.7.1 用TMS320C3x實現(xiàn)
9.7.2 用TMS320C67x實現(xiàn)
9.8 實驗
9.8.1 用MATLAB設(shè)計自適應(yīng)濾波器
9.8.2 用浮點(diǎn)C實現(xiàn)
9.8.3 用定點(diǎn)C實現(xiàn)
9.8.4 用C5000處理器的定點(diǎn)C實現(xiàn)
9.8.5 用帶有內(nèi)聯(lián)函數(shù)的定點(diǎn)c實現(xiàn)
9.8.6 用C5000處理器的匯編語言實現(xiàn)
9.8.7 用C5000數(shù)字信號處理庫實現(xiàn)
習(xí)題
參考文獻(xiàn)
部分習(xí)題答案
附錄A MATLAB與Simul ink簡介
A.1 使用MATLAB
A.1.1 啟動
A.1.2 有用的語法
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)字信號處理工具箱與交互工具
A.2.1 信號處理工具箱
A.2.2 信號處理工具
A.2.3 濾波器設(shè)計工具箱
A.2.4 濾波器設(shè)計與分析工具
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 附加實驗與應(yīng)用
B.1 應(yīng)用有限長單位沖激響應(yīng)濾波器的3維聲效定位器
B.1.1 簡介
B.1.2 使用MATLAB／Simulink的實驗室實驗
B.1.3 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.1.4 附加練習(xí)
B.2 使用有限長單位沖激響應(yīng)濾波器的圖形均衡器
B.2.1 簡介
B.2.2 使用MATLAB／Simulink的實驗室實驗
B.2.3 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.2.4 附加練習(xí)
B.3 完美重建濾波器組
B.3.1 簡介
B.3.2 使用MATLAB／Simulink的實驗室實驗
B.3.3 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.3.4 附加練習(xí)
B.4 應(yīng)用無限長單位沖激響應(yīng)濾波器的數(shù)字信號生成器
B.4.1 簡介
B.4.2 使用MATLAB／Simulink的實驗室實驗
B.4.3 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.4.4 附加練習(xí)
B.5 使用無限長單位沖激響應(yīng)濾波器的數(shù)字回響
B.5.1 簡介
B.5.2 使用MATLAB／Simulink的實驗室實驗
B.5.3 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.5.4 附加練習(xí)
B.6 使用無限長單位沖激響應(yīng)濾波器的參數(shù)均衡器
B.6.1 簡介
B.6.2 使用MATLAB／Simulink的實驗室實驗
B.6.3 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.6.4 附加練習(xí)
B.7 快速卷積方法
B.7.1 使用MATLAB／Simulink的實驗室實驗
B.7.2 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.7.3 附加練習(xí)
B.8 滑動快速傅里葉變換實現(xiàn)
B.8.1 簡介
B.8.2 使用MATLAB／Simulink的實驗室實驗
B.8.3 使用C5000 CCS的實驗室實驗
B.8.4 附加練習(xí)
B.9 縮放快速傅里葉變換的實現(xiàn)
B.9.1 簡介
B.9.2 使用MATLAB／Simulink的實驗室實驗
B.9.3 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.9.4 附加練習(xí)
B.10 聲音回響對消
B.10.1 簡介
B.10.2 使用C程序的實驗室實驗
B.10.3 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.10.4 附加練習(xí)
B.11 有源噪聲控制
B.11.1 簡介
B.11.2 使用MATLAB的實驗室實驗
B.11.3 使用C5000 Code Composer Studio的實驗室實驗
B.11.4 附加練習(xí)
參考文獻(xiàn)
附錄C 數(shù)字信號處理器的外圍設(shè)備編程
C.1 通過直接存儲器訪問與模擬接口電路或CODER-DECODER連接
C.1.1 初始化多通道緩沖串行端口
C.1.2 初始化直接存儲器讀取
C.1.3 舉例
C.2 通過主端口接口同主處理器進(jìn)行連接
C.3 未來研究
C.4 外圍設(shè)備編程的趨勢
參考文獻(xiàn)
附錄D 有用的站點(diǎn)