基本介紹
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《基於微信號結構的嵌入式信號處理》介紹數字濾波器、DFT、FFT等數位訊號處理中最基本的理論和方法，重點討論它們在數位訊號處理器中的實現技術和方法。結合DSP開發套用技術，引入了常用的數位訊號處理工具MATLAB、LabVIEW，以及ADSP開發工具VisualDSP++等。以ADI公司的Blackfin處理器為例，通過實例，引導讀者用DSP處理器完成基本的數位訊號處理算法，最終將它套用到音頻和圖像處理等實時處理任務中。《基於微信號結構的嵌入式信號處理》主要讀者為高等院校電子類專業的本科生和研究生，同時也可以作為相關領域的科技工作者的參考書。
圖書目錄
第1章 緒言 1
1.1 嵌入式處理器：微信號結構 1
1.2 實時嵌入式信號處理 4
1.3 集成開發環境VisualDSP++介紹 5
1.3.1 安裝VisualDSP++ 6
1.3.2 利用簡單的程式來演示基本工具 7
1.3.3 進一步的安排：使用Blackfin BF533或BF537 EZ-KIT 10
1.4 更多的實驗 12
1.5 使用圖形化開發環境進行系統級的設計 15
1.5.1 設定LabVIEW和LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組 15
1.6 練習題 17
基礎篇 數位訊號處理的概念
第2章 時域信號與系統 20
2.1 引言 20
2.2 時域數位訊號 20
2.2.1 正弦波信號 21
2.2.2 隨機信號 22
2.3 數字系統簡介 26
2.3.1 滑動平均濾波器：結構和表達式 27
2.3.2 數字濾波器 29
2.3.3 FIR濾波器的實現 33
2.4 非線性濾波器 36
2.5 更多的實驗 38
2.6 用Blackfin仿真器實現滑動平均濾波器 40
2.7 用BF533/BF537 EZ-KIT實現滑動平均濾波器 42
2.8 LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組中的滑動平均濾波器 44
2.9 練習題 47
第3章 頻域分析和處理 49
3.1 引言 49
3.2 z變換 49
3.2.1 定義 49
3.2.2 系統的概念 51
3.2.3 數字濾波器 53
3.3 頻率分析 58
3.3.1 頻率回響 58
3.3.2 離散傅立葉變換 63
3.3.3 快速傅立葉變換 65
3.3.4 窗函式 69
3.4 更多的實驗 73
3.4.1 簡單低通濾波器 73
3.4.2 凹口濾波器的設計和套用 75
3.4.3 峰值濾波器的設計和套用 79
3.5 使用Blackfin軟體仿真器進行頻率分析 82
3.6 使用Blackfin BF533/BF537 EZ-KIT進行頻率分析 85
3.7 使用LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組進行頻率分析 88
3.8 練習題 91
第4章 數字濾波 94
4.1 引言 94
4.1.1 理想濾波器 94
4.1.2 實際濾波器的技術指標 96
4.2 有限衝激回響濾波器 100
4.2.1 FIR濾波器的特性與實現 101
4.2.2 FIR濾波器設計 103
4.2.3 實驗 105
4.3 無限衝激回響濾波器 107
4.3.1 IIR濾波器的設計 107
4.3.2 IIR濾波器的結構和特性 110
4.3.3 實驗 114
4.4 自適應濾波器 116
4.4.1 自適應濾波器的結構和算法 116
4.4.2 自適應濾波器的設計和套用 118
4.4.3 更多的實驗 123
4.5 使用Blackfin仿真器的自適應譜線增強 126
4.6 使用Blackfin BF533/BF537 EZ-KIT的自適應譜線增強 128
4.7 使用LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組的自適應 譜線增強 129
4.8 練習題 131
提高篇 嵌入式信號處理系統和概念
第5章 Blackfin處理器簡介 134
5.1 Blackfin處理器：嵌入式媒體處理器結構 134
5.1.1 微信號處理結構（MSA）簡介 134
5.1.2 Blackfin處理器概述 134
5.1.3 結構：硬體處理單元和暫存器檔案 135
5.1.4 匯流排結構和存儲器 149
5.1.5 外圍接口基礎 154
5.2 Blackfin處理器的軟體工具 155
5.2.1 軟體開發流程和工具 155
5.2.2 VisualDSP++環境中的彙編語言編程 156
5.2.3 連結器的詳細介紹 160
5.2.4 更多的調試功能 163
5.3 基於FIR濾波器的圖示均衡器 164
5.4 用Blackfin仿真器設計圖示均衡器 166
5.5 用BF533/BF537 EZ-KIT實現圖示均衡器 170
5.6 用LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組實現圖示均衡器 173
5.7 練習題 176
第6章 實時數位訊號處理基礎及實現 179
6.1 Blackfin處理器的數據類型 179
6.1.1 定點類型 179
6.1.2 定點擴展類型 189
6.1.3 定點數據類型 190
6.1.4 模擬浮點類型 190
6.1.5 塊浮點類型 193
6.2 動態範圍、精度和量化誤差 194
6.2.1 模擬信號的輸入和量化 194
6.2.2 動態範圍、量化信噪比和精度 196
6.2.3 數字系統中量化誤差的來源 198
6.3 實時處理概述 205
6.3.1 脫機處理與實時處理 205
6.3.2 樣本的順序處理方式和它的實時限制 206
6.3.3 成批處理方式和它的實時限制 207
6.3.4 實時性的性能參數 209
6.4 基於IIR濾波器的圖示均衡器簡介 212
6.5 使用Blackfin仿真器實現基於IIR濾波器的圖示均衡器 214
6.6 用BF533/ BF537 EZ-KIT設計基於IIR濾波器的圖示均衡器 218
6.7 使用LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組實現
基於IIR濾波器的圖示均衡器 218
6.8 練習題 222
第7章 存儲器系統和數據傳輸 225
7.1 信號截獲和存儲器傳輸概述 225
7.1.1 理解CODEC 225
7.1.2 連線AD1836A到BF533處理器 228
7.1.3 串列口SPORT 230
7.2 DMA及其編程 234
7.2.1 DMA傳輸配置 236
7.2.2 設定自動快取DMA模式 237
7.2.3 存儲器DMA傳輸 243
7.2.4 設定存儲器DMA 243
7.2.5 使用存儲器DMA的實例 244
7.2.6 DMA的高級屬性 248
7.3 Blackfin處理器中高速快取的使用 248
7.3.1 高速緩衝存儲器的概念 249
7.3.2 高速快取的有關術語 250
7.3.3 指令高速快取 252
7.3.4 高速數據快取 254
7.3.5 存儲器管理單元 256
7.4 高速快取和存儲器DMA的比較及選擇 259
7.5 Blackfin處理器的高速暫存存儲器 260
7.6 使用Blackfin仿真器作為信號發生器 260
7.7 使用BF533/BF537 EZ-KIT信號發生器 263
7.8 利用LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組實現信號發生器 264
7.9 練習題 267
第8章 程式代碼最佳化和電源管理 270
8.1 代碼最佳化 270
8.2 C最佳化技巧 271
8.2.1 VisualDSP++中的C編輯器 271
8.2.2 C編程事宜 272
8.2.3 使用內部函式 277
8.2.4 行嵌入彙編 281
8.2.5 C/C++運行時間庫 281
8.2.6 DSP運行時間庫 282
8.2.7 反饋式最佳化 284
8.3 使用彙編代碼提高編程效率 286
8.3.1 使用硬體循環 289
8.3.2 使用雙MAC 289
8.3.3 使用並行指令 290
8.3.4 特殊定址方式：獨立數據段 291
8.3.5 使用軟體流水 291
8.3.6 FIR濾波器的周期計數和代碼長度匯總 293
8.4 Blackfin處理器的功耗和電源管理 294
8.4.1 Blackfin處理器的功耗計算 294
8.4.2 Blackfin處理器的電源管理 295
8.5 使用Blackfin軟體仿真器實現採樣頻率轉換 299
8.6 使用BF533/BF537 EZ-KIT完成採樣頻率轉換 302
8.7 使用LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組實現採樣 速率轉換 303
8.8 練習題 306
套用篇 DSP的實際套用
第9章 DSP實際套用：音頻編碼和音效處理 310
9.1 音頻壓縮綜述 310
9.2 MP3/Ogg Vorbis音頻編碼 314
9.3 MP3/Ogg Vorbis音頻解碼 317
9.4 用BF537 EZ-KIT實現Ogg Vorbis解碼器 318
9.5 音效處理 319
9.5.1 3D音效 319
9.5.2 用BF533/BF537 EZ-KIT實現3D音效 322
9.5.3 製作混響效果 323
9.5.4 用BF533/BF537 EZ-KIT實現混響 325
9.6 利用LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組實現MDCT 325
9.7 練習題 328
第10章 DSP實際套用：數字圖像處理 330
10.1 圖像的表示 330
10.2 使用BF533/BF537 EZ-KIT進行圖像處理 332
10.3 色彩轉換 333
10.4 使用BF533/BF537 EZ-KIT進行色彩轉換 335
10.5 二維離散餘弦變換 336
10.6 用BF533/BF537實現二維DCT/IDCT 339
10.7 二維濾波 340
10.7.1 二維濾波器 341
10.7.2 二維濾波器設計 343
10.8 用BF533/BF537 EZ-KIT實現二維濾波 344
10.9 圖像增強 345
10.9.1 高斯白噪聲和線性濾波 345
10.9.2 脈衝噪聲和中值濾波 347
10.9.3 對比度調節 350
10.10 用BF533/BF537 EZ-KIT實現圖像增強 353
10.11 用LabVIEW的Blackfin處理器嵌入式模組進行圖像處理 354
10.12 練習題 357
附錄A LabVIEW圖形化編程說明 359
附錄B 可用的網站 377
附錄C 實驗與練習中使用檔案列表 378
附錄D VisualDSP++ V4.5的實驗更新 383
索引 384
參考文獻 394
……
