数字信号处理的FPGA实现 第2版PDF电子书下载

2.2.2非传统定点数 3 1

1.1 数字信号处理概述 1

第1章 绪论 1

1.2 FPGA技术 2

1.2.1按颗粒度分类 3

1.2.2按技术分类 6

1.2.3 FPL的基准 7

1.3 DSP的技术要求 9

1.4 设计实现 11

1.4.1 FPGA的结构 14

1.4.2Altera EPF10K70RC240-4 17

1.4.3案例研究：频率合成器 19

1.5 练习 24

第2章 计算机算法 28

2.1 概述 28

2.2数字表示法 28

2.2.1 定点数 29

2.2.3浮点数 40

2.3二进制加法器 43

2.3.1流水线加法器 45

2.3.2模加法器 49

2.4二进制乘法器 50

2.5二进制除法器 55

2.5.1 线性收敛的除法算法 57

2.5.2快速除法器的设计 61

2.5.3 阵列除法器 65

2.6浮点算法的实现 67

2.6.1 定点数到浮点数的格式转换 67

2.6.2浮点数到定点数的格式转换 68

2.6.3浮点数乘法 68

2.6.4浮点数加法 70

2.6.5浮点数除法 71

2.6.6浮点数倒数 72

2.6.7浮点数合成结果 74

2.7 MAC与SOP 74

2.7.1 分布式算法基础 75

2.7.2有符号的DA数制 77

2.7.3 改进的DA解决方案 78

2.8 利用CORDIC计算特殊函数 79

2.9练习 87

3.2 FIR理论 92

第3章 有限脉冲响应（FIR）数字滤波器 92

3.1数字滤波器 92

3.2.1 具有转置结构的FIR滤波器 93

3.2.2 FIR滤波器的对称性 96

3.2.3 线性相位FIR滤波器 97

3.3 设计FIR滤波器 98

3.3.1 直接窗函数设计方法 99

3.3.2等同纹波设计方法 101

3.4常系数FIR设计 102

3.4.1直接FIR设计 103

3.4.2 具有转置结构的FIR滤波器 106

3.4.3采用分布式算法的FIR滤波器 108

3.5 练习 123

第4章 无限脉冲响应（IIR）数字滤波器 125

4.1 IIR理论 127

4.2 IIR系数的计算 129

4.3 IIR滤波器的实现 132

4.3.1 有限字长效应 135

4.3.2滤波器增益系数的最优化 136

4.4.1 时域交叉 137

4.4快速IIR滤波器 137

4.4.2群集和分散预先考虑的流水线技术 140

4.4.3 IIR抽取设计 141

4.4.4 并行处理 142

4.4.5 采用RNS的IIR设计 145

4.5 练习 145

第5章 多级信号处理 148

5.1抽取和插值 148

5.1.1 Noble恒等式 150

5.2 多相分解 151

5.1.2用有理数因子进行采样速率转换 151

5.2.1 递归IIR抽取器 155

5.2.2 快行FIR滤波器 156

5.3 Hogenauer CIC滤波器 158

5.3.1 单级CIC案例研究 159

5.3.2 多级CIC滤波器理论 161

5.3.3 幅值与混叠畸变 165

5.3.4 Hogenaur“剪除”理论 167

5.3.5 CIC RNS设计 172

5.4多级抽取器 174

5.5 作为通频带抽取器的频率采样滤波器 176

5.6滤波器组 179

5.6.1 均匀DFT滤波器组 180

5.6.2双信道滤波器组 183

5.7 小波分析 195

5.8练习 201

第6章 傅立叶变换 204

6.1 离散傅立叶变换算法 205

6.1.1用DFT近似傅立叶变换 205

6.1.2 DFT的属性 206

6.1.4 Bluestein Chirp-z变换 209

6.1.3 Goertzel算法 209

6.1.5 Rader算法 212

6.1.6 Winograd DFT算法 217

6.2快速傅立叶变换算法 219

6.2.1 Cooley-Tukey FFT算法 220

6.2.2 Good-Thomas FFT算法 230

6.2.3 Winograd FFT算法 232

6.2.4 DFT和FFT算法的比较 235

6.3 傅立叶相关的变换 237

6.3.1 利用DFT计算DCT 238

6.3.2快速直接DCT实现 239

6.4练习 240

第7章 前沿课题 246

7.1矩形变换和数论变换 246

7.1.1算术模2b±1 248

7.1.2 采用NTT的高效卷积 249

7.1.3 采用NTT的快速卷积 249

7.1.4 NTT的多维索引映射和Agarwal-BurrusNTT 253

7.1.5 用NTT计算DFT矩阵 255

7.1.6 NTT的索引映射 256

7.1.7用矩形变换计算DFT 258

7.2差错控制和加密技术 259

7.2.1源自编码理论的基本概念 260

7.2.2分组码 264

7.2.3 卷积码 268

7.2.4 FPGA的加密技术算法 275

7.3 调制和解调 289

7.3.1基本的调制概念 289

7.3.2非相干解调 293

7.3.3 相干解调 298

7.4练习 305

8.1 自适应滤波器的应用 309

第8章 自适应滤波器 309

8.1.1干扰的消除 310

8.1.2预测 310

8.1.3反演模拟 310

8.1.4辨识 311

8.2最优估计技术 312

8.3 Widrow-Hoff最小二乘法算法 316

8.3.1学习曲线 321

8.3.2 标准化的LMS（Normalized LMS） 324

8.4.1快速卷积技术 325

8.4变换域LMS算法 325

8.4.2应用正交变换 327

8.5 LMS算法的实现 329

8.5.1 量化效应 329

8.5.2 LMS算法的FPGA设计 330

8.5.3流水线级LMS滤波器 333

8.5.4转置形式的LMS滤波器 335

8.5.5 DLMS算法的设计 336

8.5.6应用SIGNUM函数（正负号函数）的LMS设计 339

8.6递归最小二乘法算法 341

8.6.1有限记忆的RLS算法 344

8.6.2快速RLS算法的Kalman实现 347

8.6.3 快速后验Kalman RLS算法 351

8.7 LMS与RLS参数的比较 351

8.8 练习 352

附录A Verilog源代码 357

附录B VHDL和Verilog编码 408

B.1 示例列表 410

B.2 参数化的模块库（LPM） 411

B.2.1 参数化的触发器兆函数（lpm_ff） 412

B.2.2参数化的加法器／减法器兆函数（lpm_add_sub） 415

B.2.3 参数化的乘法器兆函数（lpm_mult） 418

B.2.4参数化的ROM兆函数（lpm_rom） 422

B.2.5 参数化的除法器兆函数（lpm_divide） 424

附录C 术语汇编 427

附录D CD-ROM文件“1 readme.ps” 433

D.1 使用MaxPLusⅡ以外的其他编译器 434

D.1.1 FPGA CompilerⅡ 434

D.1.2模型技术 436

D.2实用程序和文件 438

参考文献 440