內容簡介
本書主要依據數位訊號處理的原理和一些經典算法，並結合作者多年從事“計算機和積體電路設計”專業“數位訊號處理”研究生課程的教學體會，以及多年從事實際DSP晶片設計的研究成果，來討論數位訊號處理的各種算法原理及其對應VLSI和DSP處理器硬體實現時的結構問題。其中包括數位訊號處理主要常見算法的原理、數位訊號處理算法到硬體實現之間的轉換和映射、VLSI和DSP實現的邏輯和結構設計等。
本書特別適合於電子、計算機、積體電路設計、自動控制等專業有關教師、研究生、本科生和技術人員教學、自學、進修之用。
目錄
第1章 DSP技術概論
1.1 信號處理學科的歷史、現狀與未來
1.1.1 通信中的數位訊號處理
1.1.2 話音處理中的數位訊號處理
1.1.3 回波定位中的數位訊號處理
1.2 數位訊號處理技術的概念及其發展
1.3 DSP技術的優勢
1.4 DSP的主要結構特點
1.5 專用DSP
1.5.1 高性能通用數位訊號處理器
1.5.2 專用指令集處理器
1.5.3 現場可程式門陣列
1.5.4 陣列數位訊號處理器
1.5.5 嵌入式向量處理器
1.5.6 流處理器
1.5.7 專用數位訊號處理器比較
1.6 小結
參考文獻
第2章 DSP的基本理論
2.1 離散時間信號
2.2 離散時間系統
2.3 脈衝回響及卷積的概念
2.4 差分方程
2.5 連續時間信號的採樣
2.5.1 相關理論
2.5.2 採樣定理
2.6 z變換
2.6.1 z變換的來源及定義
2.6.2 z反變換
2.6.3 z變換的性質
2.6.4 傳輸函式
2.7 傅立葉變換
2.7.1 系統的頻率回響
2.7.2 離散信號傅立葉變換的概念
2.7.3 離散信號傅立葉變換的性質
2.8 數位訊號處理系統的模擬接口問題
2.9 抗混疊濾波器
2.10 抽樣率選擇和混疊控制舉例
2.11 過抽樣和ADC分辨力問題
2.12 小結
參考文獻
第3章 DSP中的經典數字濾波算法
3.1 概述
3.1.1 濾波原理
3.1.2 理想數字濾波器
3.2 FIR數字濾波器的設計
3.2.1 線性相位FIR濾波器
3.2.2 FIR濾波器的設計方法——頻率取樣法
3.2.3 FIR濾波器的設計法——窗函式法
3.2.4 FIR濾波器的最佳化設計方法
3.2.5 FIR濾波器設計方法的Matlab實現
3.3 IIR數字濾波器的設計
3.3.1 模擬濾波器的設計
3.3.2 模擬濾波器到數字濾波器的變換
3.3.3 IIR濾波器的數值最佳化設計方法
3.3.4 IIR濾波器設計方法的Matlab實現
3.4 小結
參考文獻
第4章 DSP中的現代數字濾波算法
4.1 概述
4.2 自適應線性組合器
4.3 LMS自適應算法
4.3.1 LMS算法的性能函式
4.3.2 LMS算法中的梯度與最小均方誤差
4.3.3 LMS算法中性能表面的搜尋
4.3.4 LMS自適應算法
4.4 RLS自適應算法
4.4.1 線性最小二乘濾波器的概念
4.4.2 線性最小二乘的數據加窗問題
4.4.3 線性最小二乘的正則方程解
4.4.4 時間平均相關矩陣的性質
4.4.5 線性最小二乘的完全矩陣求解
4.4.6 線性最小二乘求解的奇異值分解算法
4.4.7 RLs濾波器的原始概念
4.4.8 基本RLs算法
4.4.9 基於LDu分解的改進RLs算法
4.4.10 基於QR分解的改進RLs算法
4.5 自適應信號處理的套用
4.6 小結
參考文獻
第5章 DSP中的快速算法
5.1 卷積運算的快速算法
5.1.1 卷積的基本原理與定義
5.1.2 卷積的時域快速算法
5.2 DFY運算
5.2.1 DFT的概念及定義
5.2.2 DFT的性質
5.2.3 利用DFT實現線性卷積的頻域計算
5.3 快速傅立葉變換算法
5.3.1 遞歸型FFT算法
5.3.2 基於快速卷積算法的FFT算法
5.3.3 實現的DFT、和FFT的相關Matlab語句
5.3.4 FFT算法的電路實現
5.4 DCT的快速算法
5.4.1 概述
5.4.2 一維DCT的定義及其性質
5.4.3 二維DCT
5.5 多速率信號處理算法
5.5.1 概述
5.5.2 相關基本理論
5.5.3 多採樣率系統的實現結構
5.6 小結
參考文獻
第6章 DSP中的算法表示及VLSI結構
6.1 流水技術概述
6.2 數位訊號處理算法的表示及最佳化
6.2.1 數位訊號處理算法的圖形化表示問題
6.2.2 基於數據流圖的數位訊號處理算法最佳化
6.3 VLSI流水處理結構
6.4 VLSI並行處理結構
6.4.1 脈動陣列結構
6.4.2 波前陣列結構
6.5 經典數字濾波運算的VLSI實現結構
6.5.1 FIR濾波算法的電路實現
6.5.2 FIR濾波器電路實現
6.5.3 FIR系統的一般實現結構
6.5.4 IIR系統的一般實現結構
6.5.5 數字濾波運算的格型實現結構
6.6 小結
參考文獻
第7章 DSP中的算術算法
7.1 經典的數值系統
7.1.1 二進制數字系統
7.1.2 m數值的機器表示
7.1.3 負數的表示
7.2 非傳統的固定基數值系統
7.2.1 負基數系統
7.2.2 符號位數值系統
7.2.3 二進制的SD數字
7.2.4 分散式運算
7.3 快速加法算法
7.3.1 基本的行波進位加法器
7.3.2 基本的分組超前進位加法器
7.3.3 一般化的超前進位加法器
7.3.4 並行前綴加法器
7.3.5 進位選擇加法器
7.3.6 進位保留加法器與累加樹
7.4 乘/除法的基本順序算法
7.4.1 順序乘法算法
7.4.2 順序除法算法
7.4.3 不恢復除法算法
7.4.4 基本的開方算法
7.5 高速乘法算法
7.5.1 減少部分積數目的加速算法
7.5.2 陣列乘法結構
7.5.3 樹型乘法結構
7.6 快速除法
7.6.1 SRT除法
7.6.2 高基數除法
7.7 對數算術數值系統
7.7.1 對數算術算法原理
……
第8章 DSP中的指令系統
第9章 DSP中的關鍵計算部件
第10章 DSP中的典型接口部件
第11章 面向圖像信號處理的DSP結構
第12章 面向視頻信號處理的DSP結構
