DSP处理器算法概论PDF电子书下载

第1章DSP处理器中的算法表示及VLSI结构 1

1.1数字信号处理算法的表示及优化 1

1.1.1数字信号处理算法的图形化表示问题 1

1.1.2基于数据流图的数字信号处理算法优化 3

1.2VLSI流水处理结构 5

1.3VLSI并行处理结构 7

1.3.1脉动阵列结构 7

1.3.2波前阵列结构 12

1.4.经典数字滤波运算的VLSI实现结构 12

1.4.1FIR滤波算法的电路实现 13

1.4.2FIR滤波器电路实现 13

1.4.3FIR系统的一般实现结构 14

1.4.4IIR系统的一般实现结构 18

1.4.5数字滤波运算的格型实现结构 20

参考文献 23

第2章DSP处理器中的算术算法 24

2.1经典的数值系统 24

2.1.1二进制数字系统 24

2.1.2m数值的机器表示 24

2.1.3负数的表示 24

2.2非传统的固定基数值系统 26

2.2.1负基数系统 26

2.2.2符号位数值系统 26

2.2.3二进制的SD数字 27

2.2.4分布式运算 30

2.3快速加法算法 30

2.3.1基本的行波进位加法器 30

2.3.2基本的分组超前进位加法器 31

2.3.3一般化的超前进位加法器 32

2.3.4并行前缀加法器 33

2.3.5进位选择加法器 35

2.3.6Ling加法器 36

2.3.7进位保留加法器与累加树 37

2.4乘法和除法的基本顺序算法 40

2.4.1顺序乘法算法 40

2.4.2顺序除法算法 42

2.4.3不恢复除法算法 43

2.4.4基本的开方算法 44

2.5高速乘法算法 46

2.5.1减少部分积数目的加速算法 46

2.5.2阵列乘法结构 48

2.5.3树型乘法结构 49

2.6快速除法 54

2.6.1SRT除法 54

2.6.2高基数除法 55

2.6.3以乘代除算法 55

2.7有理算术算法 56

2.7.1有理算术算法概述 56

2.7.2MFT变换 58

2.7.3SD-MFT 58

2.8初等函数计算算法 58

2.8.1指数函数 59

2.8.2对数函数 60

2.8.3三角函数 60

2.8.4反三角函数 62

2.8.5双曲线函数 62

2.9浮点算术 63

2.9.1浮点算术原理 63

2.9.2浮点操作 64

2.9.3IEEE浮点标准 65

2.9.4舍入机制 66

2.10算术算法中的有限字长问题 67

2.11精确实数计算算术算法 69

参考文献 70

第3章DSP处理器中的快速算法 73

3.1卷积运算的快速算法 73

3.1.1卷积的基本原理与定义 73

3.1.2卷积的时域快速算法 73

3.2DFT运算 76

3.2.1DFT的概念及定义 76

3.2.2DFT的性质 78

3.2.3利用DFT实现线性卷积的频域计算 78

3.3快速傅里叶变换算法 80

3.3.1递归型FFT算法 80

3.3.2基于快速卷积算法的FFT算法 89

3.3.3实现的DFT和FFT的相关MATLAB语句 91

3.3.4FFT算法的电路实现 91

3.4多速率信号处理算法 91

3.4.1概述 91

3.4.2相关基本理论 92

3.4.3多采样率系统的实现结构 95

参考文献 98

第4章DSP中的现代数字滤波算法 100

4.1概述 100

4.2自适应线性组合器 100

4.3LMS自适应算法 101

4.3.1LMS算法的性能函数 101

4.3.2LMS算法中的梯度与最小均方误差 102

4.3.3LMS算法中性能表面的搜索 103

4.3.4LMS自适应算法 104

4.4RLS自适应算法 104

4.4.1线性最小二乘滤波器的概念 105

4.4.2线性最小二乘的数据加窗问题 105

4.4.3线性最小二乘的正则方程解 106

4.4.4时间平均相关矩阵的性质 107

4.4.5线性最小二乘的完全矩阵求解 107

4.4.6线性最小二乘求解的奇异值分解算法 108

4.4.7RLS滤波器的原始概念 108

4.4.8基本RLS算法 109

4.4.9基于LDU分解的改进RIS算法 111

4.4.10基于QR分解的改进RIS算法 112

4.5自适应信号处理的应用 119

参考文献 120

第5章 音频信号处理算法 122

5.1音频信号处理概论 122

5.2音频信号的量化算法 122

5.2.1均匀与非均匀量化 122

5.2.2自适应量化 126

5.2.3差分量化 127

5.2.4自适应差分量化 127

5.2.5音频信号的矢量量化算法 128

5.3基于合成原理的语音编码算法 129

5.3.1语音信号合成原理 129

5.3.2线性预测编码 131

5.3.3CELP编码 141

5.4GSM语音编解码算法 142

5.4.1GSM标准简介 142

5.4.2GSM中的语音编码算法简介 143

5.4.3GSM全速率语音编码算法 147

5.4.4GSM全速率语音解码算法 155

5.5音频信号的数据压缩算法 157

参考文献 158

第6章 视频信号处理算法 159

6.1视信号处理概论 159

6.1.1视频信号处理标准 159

6.1.2数字图像中的表示问题 160

6.1.3视频压缩基本理论 161

6.2静态图像的编解码原理 162

6.2.1DCT 162

6.2.2量化 163

6.2.3熵编码 164

6.3视频编解码原理 165

6.3.1预测编码 165

6.3.2模型编码 166

6.3.3帧间预测 166

6.4视频运动估计算法 167

6.4.1运动估计算法原理 167

6.4.2运动估计中的搜索算法 168

6.4.3运动估计中的其他问题 170

6.5DCT算法 170

6.5.1DCT算法原理 170

6.5.2一维DCT 171

6.5.3二维DCT 185

6.5.4整数DCT算法 186

参考文献 204

第7章 数字通信中的有限域算法 206

7.1概述 206

7.2有限域的基本理论 207

7.3有限域乘法 210

7.3.1基本算法原理 210

7.3.2有限域乘法算法研究现状 212

7.3.3有限域串行乘法器的基本结构 214

7.3.4并行有限域乘法 218

7.3.5并行乘法器比较 221

7.4并行有限域求逆和除法算法 222

7.4.1算法研究现状 222

7.4.2基于费马定理的有限域求逆和除法算法 222

参考文献 227

第8章 数字通信中的BCH译码算法 229

8.1概述 229

8.2BCH信道编解码算法 230

8.2.1BCH编码算法原理 230

8.2.2BCH码的有限域定义 231

8.2.3BCH译码算法原理 232

8.3BCH编码算法的电路实现 235

8.3.1串行电路实现 235

8.3.2并行电路实现 236

8.4BCH译码算法的电路实现 236

8.4.1有限域乘法器 236

8.4.2串行译码器的设计 237

8.4.3并行译码器的设计 240

参考文献 240

第9章 数字通信中的Viterbi译码算法 243

9.1概述 243

9.2卷积编码原理 243

9.2.1卷积编码器结构 243

9.2.2卷积编码器的多项式描述 244

9.2.3卷积编码器的状态图描述 245

9.2.4卷积编码器的网格图描述 245

9.3卷积码的最大似然译码 246

9.3.1硬判决下的最大似然译码 246

9.3.2软判决下的最大似然译码 247

9.4Viterbi译码算法原理 248

9.4.1状态量度计算与路径选择 248

9.4.2路径回溯 250

9.4.3ACS计算 250

9.4.4滑窗算法 252

9.5定点Viterbi算法 253

9.5.1分支量度的定点计算 253

9.5.2状态量度的定点计算 254

9.5.3Yamamoto定点计算 255

9.5.4回溯 255

9.5.5定点递推计算的位宽 257

9.5.6状态量度原位存储算法 259

参考文献 262

第10章 数字通信中的Turbo译码算法 264

10.1概述 264

10.2Turbo编码器的PCCC结构 265

10.2.1PCCC编码器结构 265

10.2.2PCCC译码结构 267

10.3Turbo编码器的SCCC结构 268

10.4 3G通信中的Turbo编码器 269

10.4.1 3G Turbo编码器结构 269

10.4.2 3G Turbo编码中的交织器 271

10.5 3G通信中的Turbo译码算法 272

10.5.1RSC单元译码的MAP算法 272

10.5.2RSC单元译码的滑窗算法 277

10.5.3SISO迭代译码算法 278

10.5.4Turbo译码算法中的定点问题 280

参考文献 280