信号处理算法的实时DSP实现

第1章DSP和DSP系统

引言

1．1实时DSP系统的构成与特点

1．1．1实时DSP系统的构成

1．1．2实时DSP系统的特点

1．2DSP芯片概述

1．3DSP芯片的内部结构

1．3．1中央处理单元(CPU)

1．3．2存储器

1．3．3流水线

1．3．4片内外设

1．4DSP芯片的选择

1．4．1芯片选择考虑的因素

1．4．2算法运算量的判定

1．5小结

第2章DSP系统软件开发调试实例

引言

2．1单频信号产生原理

2．2链接命令文件建立

2．3基于CCS的Simulator仿真

2．3．1创建工程

2．3．2将文件添加入工程中

2．3．3生成和运行程序

2．3．4使用断点和Watch窗口

2．3．5使用Memory窗口

2．3．6使用图形显示窗口

2．3．7观察代码执行统计

2．4基于CCS的Emulator仿真

2．4．1SP串口电路设计

2．4．2DSP芯片的初始化

2．4．3中断处理程序

2．4．4主程序

2．4．5配置Emulator

2．5小结

第3章信号处理的运算基础

引言

3．1DSP系统的数字表示方法

3．1．1数的定标

3．1．2溢出及处理方法

3．1．3舍入及截尾

3．2定点运算实现的基本原理

3．2．1加法／减法运算的C语言定点模拟

3．2．2乘法运算的C语言定点模拟

3．2．3除法运算的C语言定点模拟

3．2．4程序变量的Q值确定

3．2．5浮点至定点变换的C语言程序举例

3．3DSP定点算术运算实现方法

3．3．1定点乘法

3．3．2定点加法

3．3．3定点除法

3．4DSP非线性运算定点实现方法

3．4．1级数展开法

3．4．2查表法

3．4．3混合法

3．5小结

第4章信号处理的常用算法

引言

4．1波形产生

4．1．1中国一号信令

4．1．2双音多频(DTMF)信号

4．2FIR滤波器的实现

4．3TMS320C54x扩展精度IIR滤波器的设计与实现

4．3．1扩展精度乘法

4．3．2C54x用于扩展精度计算的指令集

4．3．3IIR滤波器

4．3．4用C54x实现扩展精度乘运算

4．3．5用C54x实现扩展精度IIR滤波器

4．4小结

第5章离散傅里叶变换的高效DSP实现

引言

5．1FFT的基本原理

5．1．1DFT

5．1．2时间抽取FFT(DIT)

5．1．3频率抽取FFT(DIF)

5．1．4用FFT计算反FFT

5．1．5实数序列的FFr

5．2FFT算法的C语言实现

5．3FFT的TMS320C54x实现

5．3．1FFT的溢出

5．3．2C54x实现FFT的基本方法

5．3．3FFF的TMS320C54x的实现

5．4Goertzel算法

5．4．1Goertzel算法

5．4．2Goertzel算法修正

5．4．3基于修正Goertzel算法的DTMF判决

5．5Goertzel算法的DSP实现

5．6小结

第6章正交变换的DSP实现

引言

6．1DCT的DSP实现

6．1．1DCT的基本原理

6．1．2CT的DSP实现

6．2DHT的DSP实现

6．2．1DHT的基本原理

6．2．2DHT的DSP实现

6．3Hilbert变换的DSP实现

6．3．1Hilbert变换的基本原理

6．3．2Hilbert变换的DSP实现

6．4小波变换的DSP实现

6．4．1小波变换的基本原理

6．4．2小波变换的DSP实现

6．5小结

第7章信号压缩编码的DSP实现

引言

7．1统计编码的DSP实现

7．1．1霍夫曼编码的DSP实现

7．1．2LZW编码的DSP实现

7．2非线性量化的DSP实现

7．2．1非线性量化的基本原理

7．2．2PCM原理

7．2．3PCM的DSP实现

7．3预测编码的DSP实现

7．3．1△M编码

7．3．2DPCIM编码

7．4常用编码实例

7．4．1LPC语音编码器

7．4．2IPEG图像编码器

7．5小结

第8章信道编码算法的DSP实现

引言

8．1RS码的DSP实现

8．1．1RS码的基本原理

8．1．2RS码的DsP实现

8．2卷积码的DSP实现

8．2．1卷积码的基本原理

8．2．2卷积码的DSP实现

8．3小结

第9章调制／解调算法的DSP实现

引言

9．1调幅(AM)及DSP实现

9．1．1AM的基本原理

9．1．2AM的DSP实现

9．2单边带(SSB)及DSP实现

9．2．1SSB的基本原理

9．2．2SSB的DSP实现

9．3调频(FM)的DSP实现

9．3．1FM的基本原理

9．3．2FM的DSP实现

9．4四相相移键控(QPSK)的DSP实现

9．4．1QPSK的基本原理

9．4．2QPSK的调制与解调

9．4．3QPSK的DSP实现

9．5小结

第10章自适应滤波的DSP实现

引言

10．1LMS自适应算法

10．1．1基本原理

10．1．2解相关LMS算法

10．1．3LMS的DSP实现

10．1．4LMs的应用实例：回波抵消

10．2RLS自适应算法

10．2．1基本原理

10．2．2快速RLS算法

10．2．3RLS算法的实现

10．3Kalman滤波

10．3．1基本原理

10．3．2Kalman滤波器的DsP实现

10．4小结

参考文献

　　本书是作者十多年来从事DSP芯片应用开发与教学的总结，结合多年从事DSP教学和科研所积累的经验，全面深入分析通信和信号处理算法在DSP硬件系统中的实时实现，给读者全方位的指导，使读者掌握DSP系统的软硬件设计和应用系统开发方法，熟练地解决通信和信号处理中的实际问题，并通过大量典型的应用实例，供设计人员在实际系统开发中参考。　　实时信号处理是高性能数字信号处理器(DSP)应用中面临的重要挑战，它的成功应用不仅需要彻底理解数字信号处理理论，还要全面掌握实时DSP系统设计和应用技术。本书深入浅出地介绍了DSP芯片的原理及其在通信和信号处理中的应用，详细地阐述了信号处理算法的实时DSP实现方法。书中首先介绍了DSP芯片的基本结构和特征，包括内部结构、汇编指令和集成开发平台(CCS)；然后，贯穿设计的整个过程，详细地讨论了DSP芯片的系统设计方法；最后，结合通信和信号处理中的实际应用，对信号波形产生、FIR和IIR滤波、正交变换(FFT、DCT、DHT、Hilbert变换和小波变换)、语音与图像的压缩编码、调制／解调、信道编码、LMS和RLS自适应滤波等算法的实时DSP设计进行深入分析。给读者以全方位的指导，同时录入大量典型的应用实例，供设计人员在实际系统开发中引用。　　本书的目的是使读者掌握DSP系统的软硬件设计和应用系统开发方法，具备独立从事DSP应用开发的能力，并能熟练运用DSP开发工具解决通信和信号处理中的实际问题。　　本书的特点是：内容全面、举例丰富、实用性强。本书可作为通信、信号处理和电子专业研究生和高年级大学生的教材和教学参考书，也可作为相关工程技术人员DSP应用系统设计中的参考资料。