数字信号处理的FPGA实现

第1章　绪论

1．1数字信号处理技术概述

1．2FPGA技术

1．2．1按颗粒度分类

1．2．2按技术分类

1．2．3FPL的基准

1．3DSP的技术要求

1．4设计实现

1．4．1FPGA的结构

1．4．2AlteraEP2C35F672C6

1．4．3案例研究：频率合成器

1．4．4用知识产权内核进行设计

1．5练习

第2章　计算机算法

2．1计算机算法概述

第1章　绪论

1．1数字信号处理技术概述

1．2FPGA技术

1．2．1按颗粒度分类

1．2．2按技术分类

1．2．3FPL的基准

1．3DSP的技术要求

1．4设计实现

1．4．1FPGA的结构

1．4．2AlteraEP2C35F672C6

1．4．3案例研究：频率合成器

1．4．4用知识产权内核进行设计

1．5练习

第2章　计算机算法

2．1计算机算法概述

2．2数字表示法

2．2．1定点数

2．2．2非传统定点数

2．2．3浮点数

2．3二进制加法器

2．3．1流水线加法器

2．3．2模加法器

2．4二进制乘法器

2．5二进制除法器

2．5．1线性收敛的除法算法

2．5．2快速除法器的设计

2．5．3阵列除法器

2．6浮点算法的实现

2．6．1定点数到浮点数的格式转换

2．6．2浮点数到定点数的格式转换

2．6．3浮点数乘法

2．6．4浮点数加法

2．6．5浮点数除法

2．6．6浮点数倒数

2．6．7浮点数合成结果

2．7MAC与SOP

2．7．1分布式算法基础

2．7．2有符号的DA系统

2．7．3改进的DA解决方案

2．8利用CORDIC计算特殊函数

2．9用MAC调用计算特殊函数

2．9．1切比雪夫逼近

2．9．2三角函数的逼近

2．9．3指数函数和对数函数的逼近

2．9．4平方根函数的逼近

2．10练习

第3章　FIR数字滤波器

3．1数字滤波器概述

3．2FIR理论

3．2．1具有转置结构的FIR滤波器

3．2．2FIR滤波器的对称性

3．2．3线性相位FIR滤波器

3．3设计FIR滤波器

3．3．1直接窗函数设计方法

3．3．2等波纹设计方法

……

第4章　IIR数字滤波器

第5章　多级信号处理

第6章　傅立叶变换

第7章　前沿课题

第8章　自适应滤波器

第9章　微处理器设计

参考文献

FPGA仍旧是快速创新的领域，我非常高兴SpringerVerla9公司给我这个机会将FPGA领域的最新发展囊括到本书的第3版中。本版新增了总计150多页全新的理念和当前的设计方法。第3版的创新主要包括以下几方面。

　　·现在许多FPGA都包含嵌入式l8位×18位乘法器，因而推荐在以DSP为主的应用中使用这些器件，因为嵌入式乘法器可以节省很多LE。例如，在本版的所有示例，中都用到的CycloneIIEP2C35F672C6器件就具有35个18位×18位乘法器。

　　·MaxPlusIl软件不再更新，新的器件(如Stratix和Cyclone)仅在QuartusIl中支持。本书中所有新旧示例目前均通过Quartus6．0针对CycloneIIEP2C35F672C6器件编译。从QuartusIl6．0起，整数是以最小负整数(类似于ModelSim仿真器)而不再是0进行默认初始化，因而本书第2版中完全相同的例子将不能在QuartusIl6．0下运行。所提供的Tcl脚本允许所有示例的评估也可以用于其他器件。由于下载QuartusIl需要的时间比较长，本书附赠的CD包含了书中用到的QuartusIl6．0网络版。

　　·新器件的功能也允许使用很多MAC调用的设计。本书新增了一节(2．9节)，讲述关于基于MAC的三角、指数、对数和平方根的函数逼近。

　　·为进一步缩短产品投放市场的时间，FPGA供应商提供了可以很容易引用到新设计项目的知识产权保护(IntellectualProperty，IP)内核。本书也解释了IP模块如何用于NC0、FIR滤波器和FFT的设计。

　　·采样速率的任意变化是多重速率系统中常见的问题，5．6节给出了几种解决方案，包括8样条、MOMS和Farrow类型转换器的设计。

　　·基于FPGA的微处理器已经成为FPGA供应商的重要IP模块。尽管不具各自定义算法设计一样的高性能，但通过微处理器算法的软件实现通常需要的资源更少。新增的第9章涵盖了从软件工具到硬核和软核微处理器的许多方面，并开发了带有汇编程序和C编译器的一个完整的示例处理器。

　　·本书新增了l07道练习，答案手册可以从www，．amazon．com以成本价购得。
　　·最后特别感谢读者访问HarveyHamel，后者发现了许多错误，这些错误已经总结在
　　本书第2版的勘误表中，贴在本书的主页http：／／hometowr!．aolde／uwemeyerbaese上。