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目录 1

第1章 实时数字信号处理介绍 1

1-1 实时DSP系统的基本组成 2

1-2 输入和输出通道 3

1-2-1 输入信号调整 3

1-2-2 A/D转换 3

1-2-3 采样 4

1-2-4 量化和编码 5

1-2-6 输入／输出设备 7

1-2-5 D/A转换 7

1-3 DSP硬件 8

1-3-1 DSP硬件选择 8

1-3-2 定点和浮点器件 10

1-3-3 实时约束 10

1-4 DSP系统设计 11

1-4-1 算法研究 11

1-4-2 DSP芯片的选择 12

1-4-3 软件开发 12

1-4-4 高级软件开发工具 14

1-5 利用集成开发环境CCS进行试验 15

1-5-1 试验1A——利用CCS和TMS320C55x仿真器 16

1-5-2 试验1B——在CCS上调试程序 19

1-5-3 试验IC——文件输入和输出 21

1-5-4 试验ID——代码的有效性分析 22

1-5-5 试验IE——通用扩充语言 23

参考文献 24

习题 24

A部分 24

B部分 25

第2章 TMS320C55x数字信号处理器介绍 27

2-1 引言 28

2-2 TMS320C55x的结构 28

2-2-1 TMS320C55x简介 29

2-2-2 TMS320C55x总线 30

2-2-3 TMS320C55x映射变换 31

2-3 软件开发工具 32

2-3-1 C编译器 32

2-3-2 汇编器 34

2-3-3 连接器 35

2-3-5 汇编语句语法 37

2-3-4 集成开发环境CCS（Code Composer Studio） 37

2-4 TMS320C55x寻址方式 38

2-4-1 直接寻址方式 39

2-4-2 间接寻址方式 40

2-4-3 绝对寻址方式 42

2-4-4 存储变换寄存器寻址方式 43

2-4-5 寄存器位寻址方式 44

2-4-6 循环寻址方式 44

2-5-1 TMS320C55x流水线 45

2-5 流水线和并行线 45

2-5-2 并行执行 46

2-6 TMS320C55x指令集 48

2-6-1 算术指令 48

2-6-2 逻辑和位操作指令 49

2-6-3 传送指令 49

2-6-4 程序流控制指令 50

2-7 混合的C和汇编语言程序设计 52

5-3 FIR滤波器设计 1 53

2-8-1 实验2A——使C与汇编代码连接 54

2-8 实验——汇编程序设计基础 54

2-8-2 实验2B——寻址方式实验 55

参考文献 57

习题 57

第3章 DSP基础和实现研究 59

3-1 数字信号和系统 60

3-1-1 基本数字信号 60

3-1-2 数字系统的方框图表示 61

3-1-3 数字系统的冲激响应 63

3-2 数字滤波器简介 64

3-2-1 FIR滤波器和功率估计器 65

3-2-2 线性系统响应 67

3-2-3 IIR滤波器 68

3-3-1 概率和随机变量回顾 69

3-3 随机变量介绍 69

3-3-2 随机变量运算 70

3-4 定点表示和计算 73

3-5 量化误差 74

3-5-1 输入整量噪声 75

3-5-2 系数量化噪声 77

3-5-3 舍入噪声 78

3-6 溢出和解决方法 78

3-6-1 饱和运算 79

3-6-2 溢出处理 79

3-6-3 信号的标定 80

3-7 实时应用的实现过程 81

3-8 定点实现实验 83

3-8-1 实验3A——正弦信号的量化 83

3-8-2 实验3B——语音信号的量化 84

3-8-3 实验3C——溢出和饱和运算 85

3-8-4 实验3D——系数的量化 87

3-8-5 实验3E——合成正弦函数 89

参考文献 93

习题 93

A部分 93

B部分 94

C部分 95

第4章 频率分析 97

4-1 傅里叶级数和变换 98

4-1-1 傅里叶级数 98

4-1-2 傅里叶变换 99

4-2 Z变换 102

4-2-1 定义和基本性质 102

4-2-2 Z反变换 103

4-3-1 传递函数 107

4-3 系统概念 107

4-3-2 数字滤波器 108

4-3-3 极点和零点 109

4-3-4 频率响应 112

4-4 离散傅里叶变换 114

4-4-1 离散时间傅里叶级数和变换 114

4-4-2 混淆和重叠 116

4-4-3 离散傅里叶变换 118

4-4-4 快速傅里叶变换 119

4-5 应用 120

4-5-1 简单的陷波滤波器设计 120

4-5-2 室内声学分析 121

4-6 利用TMS320C55x进行实验 123

4-6-1 实验4A——旋转因子生成 124

4-6-2 实验4B——复数据运算 126

4-6-3 实验4C DFT的实现 128

4-6-4 实验4D——利用汇编程序进行实验 129

参考文献 131

习题 132

A部分 132

C部分 134

B部分 134

第5章 FIR滤波器的设计和实现 137

5-1 数字滤波器介绍 138

5-1-1 滤波器特性 138

5-1-2 滤波器类型 139

5-1-3 滤波器技术要求 141

5-2 FIR滤波 143

5-2-1 线性卷积 144

5-2-2 一些简单的FIR滤波器 146

5-2-3 线性相位FIR滤波器 148

5-2-4 FIR滤波器的实现 151

5-3-1 滤波器设计步骤 153

5-3-2 傅里叶级数法 154

5-3-3 吉布斯（Gibbs）现象 157

5-3-4 窗函数 159

5-3-5 频率采样法 164

5-4 利用MATLAB设计FIR滤波器 167

5-5-1 软件实现 169

5-5 实现研究 169

5-5-2 FIR滤波器中的量化效应 170

5-6 利用TMS320C55x进行的实验 172

5-6-1 实验5A——块FIR滤波器的实现 174

5-6-2 实验5B——对称FIR滤波器的实现 177

5-6-3 实验5C——利用双－多重累加（Dual-MAC）的FIR滤波器实现 178

习题 180

A部分 180

参考文献 180

B部分 182

C部分 182

第6章 IIR滤波器的设计和实现 185

6-1 拉普拉斯变换 186

6-1-1 拉普拉斯变换介绍 186

6-1-2 拉普拉斯变换与z变换之间的关系 189

6-1-3 映射性质 190

6-2 模拟滤波器 191

6-2-1 模拟滤波器介绍 191

6-2-2 模拟滤波器的特性 192

6-2-3 频率变换 196

6-3 IIR滤波器设计 197

6-3-1 IIR滤波器回顾 197

6-3-2 冲激响应不变法 198

6-3-3 双线性变换 201

6-3-4 利用双线性变换进行滤波器设计 202

6-4 IIR滤波器的实现 203

6-4-1 直接型 204

6-4-2 串联形式 206

6-4-3 并联形式 207

6-4-4 利用MATLAB的实现 209

6-5 利用MATLAB设计IIR滤波器 210

6-6 实现研究 212

6-6-1 稳定性 212

6-6-2 有限精度效应和求解 213

6-6-3 软件实现 216

6-6-4 实际实用 217

6-7 利用TMS320C55x进行软件开发和实验 220

6-7-1 IIR滤波器设计 221

6-7-2 实验6A——浮点C语言实现 222

6-7-3 实验6B——利用本征函数的定点C实现 225

6-7-4 实验6C——定点C语言程序设计研究 - 227

6-7-5 实验6D——汇编语言实现 229

参考文献 230

习题 231

A部分 231

B部分 234

C部分 235

第7章 快速傅里叶变换及其应用 237

7-1 离散傅里叶变换 238

7-1-1 定义 238

7-1-2 DFT的重要性质 241

7-1-3 圆周卷积 244

7-2 快速傅里叶变换 246

7-2-1 时分算法 247

7-2-2 频分算法 250

7-2-3 快速傅里叶反变换 252

7-2-4 MATLAB实现 252

7-3-1 谱估计和分析 253

7-3 应用 253

7-3-2 谱漏泄和分辨率 255

7-3-3 功率谱密度 258

7-3-4 快速卷积 259

7-3-5 谱图 261

7-4 实现研究 262

7-4-1 计算问题 262

7-4-2 有限精度影响 263

7-5-1 实验7A——基2复FFT 264

7-5 利用TMS320C55x进行实验 264

7-5-2 实验7B—利用汇编语言的基2复FFT 268

7-5-3 实验7C——FFT和IFFT 270

7-5-4 实验7D——快速卷积 271

参考文献 273

习题 273

A部分 273

B部分 274

C部分 275

第8章 自适应滤波 277

8-1-1 相关函数 278

8-1 随机过程介绍 278

8-1-2 频域表示 281

8-2 自适应滤波器 283

8-2-1 自适应滤波介绍 284

8-2-2 性能函数 285

8-2-3 最陡下降法 287

8-2-4 LMS算法 289

8-3 性能分析 290

8-3-1 稳定性约束 290

8-3-2 收敛速度 290

8-3-3 超量均方误差 291

8-4 改进的LMS算法 292

8-4-1 规范化LMS算法 292

8-4-2 泄漏LMS算法 293

8-5 应用 293

8-5-1 自适应系统识别 294

8-5-2 自适应线性预测 295

8-5-3 自适应噪声抵消 296

8-5-4 自适应陷波滤波器 297

8-5-5 自适应信道均衡 299

8-6-1 计算问题 300

8-6 实现研究 300

8-6-2 有限精度效应 301

8-7 利用TMS320C55X进行实验 303

8-7-1 实验8A——自适应系统识别 304

8-7-2 实验8B——利用泄漏LMS算法构成自适应预测器 308

参考文献 312

习题 313

A部分 313

B部分 314

C部分 315

第9章 DSP在通信中的实际应用 317

9-1 正弦波产生器及其应用 318

9-1-1 查表法 318

9-1-2 线性调频脉冲信号 320

9-1-3 DTMF音调产生器 321

9-2 噪声产生器及其应用 321

9-2-1 线性周余数序列产生器 322

9-2-2 伪随机二进制序列产生器 323

9-2-4 脱机系统建模 325

9-2-3 通信系统中的舒适噪声 325

9-3 DTMF音调检测 326

9-3-1 技术要求 326

9-3-2 戈策尔（Goertzel）算法 327

9-3-3 实现研究 329

9-4 自适应回声抵消 331

9-4-1 线路回声 331

9-4-2 自适应回声抵消器 332

9-4-3 实际考虑 335

9-4-4 同时通话的影响和求解 335

9-4-5 残余回声抑制器 337

9-5 声音回声抵消 338

9-5-1 引言 338

9-5-2 声音回声抵消器 339

9-5-3 实现研究 340

9-6 语音增强技术 340

9-6-1 降噪技术 341

9-6-2 谱相减技术 342

9-6-3 实现研究 343

9-7 利用TMS320C55X的项目 345

9-7-1 项目建议 345

9-7-2 项目举例——无线应用 346

参考文献 350

附录A 一些有用的公式 353

A-1 三角恒等式 354

A-2 几何级数 355

A-3 复变量 355

A-4 冲激函数 357

A-5 向量概念 357

A-6 功率单位 357

参考文献 358

附录B MATLAB在DSP中的应用简介 359

B-1 基本运算 360

B-1-1 变量和向量的初始化 360

B-1-2 图形学 361

B-1-3 基本运算符 363

B-1-4 文件 364

B-2 数字信号的产生和处理 365

B-3 DSP应用 367

B-4 用户编制函数 368

参考文献 370

B-5 有用的MATLAB函数小结 370

附录C C语言程序设计在DSP中的应用简介 373

C-1 一种简单的C程序 374

C-1-1 变量和赋值运算符 375

C-1-2 数字数据类型和转换 376

C-1-3 数值 377

C-2 算术和接位运算符 378

C-2-1 算术运算符 378

C-3-2 指针 379

C-3-1 命令行变元 379

C-3 一种FIR滤波器程序 379

C-2-2 接位运算符 379

C-3-3 C函数 380

C-3-4 文件和I/O操作 381

C-4 控制结构和循环 383

C-4-1 控制结构 383

C-4-2 逻辑运算符 384

C-4-3 循环 384

C-5 TMS320C55X采用的数据类型 385

参考文献 386

附录D 书中用到的相关软件 387