第1章 绪言 1
1．1嵌入式处理器：微信号结构 1
1．2实时嵌入式信号处理 4
1．3集成开发环境VisualDSP＋＋介绍 5
1．3．1安装VisualDSP＋＋ 6
1．3．2利用简单的程序来演示基本工具 7
1．3．3进一步的安排：使用Blackfin BF533或BF537 EZ-KIT 10
1．4更多的实验 12
1．5使用图形化开发环境进行系统级的设计 15
1．5．1设置LabVIEW和LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块 15
1．6练习题 17
基础篇 数字信号处理的概念 20
第2章 时域信号与系统 20
2．1引言 20
2．2时域数字信号 20
2．2．1正弦波信号 21
2．2．2随机信号 22
2．3数字系统简介 26
2．3．1滑动平均滤波器：结构和表达式 27
2．3．2数字滤波器 29
2．3．3 FIR滤波器的实现 33
2．4非线性滤波器 36
2．5更多的实验 38
2．6用Blackfin仿真器实现滑动平均滤波器 40
2．7用BF533／BF537 EZ-KIT实现滑动平均滤波器 42
2．8 LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块中的滑动平均滤波器 44
2．9练习题 47
第3章 频域分析和处理 49
3．1引言 49
3．2 z变换 49
3．2．1定义 49
3．2．2系统的概念 51
3．2．3数字滤波器 53
3．3频率分析 58
3．3．1频率响应 58
3．3．2离散傅里叶变换 63
3．3．3快速傅里叶变换 65
3．3．4窗函数 69
3．4更多的实验 73
3．4．1简单低通滤波器 73
3．4．2凹口滤波器的设计和应用 75
3．4．3峰值滤波器的设计和应用 79
3．5使用Blackfin软件仿真器进行频率分析 82
3．6使用Blackfin BF533／BF537 EZ-KIT进行频率分析 85
3．7使用LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块进行频率分析 88
3．8练习题 91
第4章 数字滤波 94
4．1引言 94
4．1．1理想滤波器 94
4．1．2实际滤波器的技术指标 96
4．2有限冲激响应滤波器 100
4．2．1 FIR滤波器的特性与实现 101
4．2．2 FIR滤波器设计 103
4．2．3实验 105
4．3无限冲激响应滤波器 107
4．3．1 IIR滤波器的设计 107
4．3．2 IIR滤波器的结构和特性 110
4．3．3实验 114
4．4自适应滤波器 116
4．4．1自适应滤波器的结构和算法 116
4．4．2自适应滤波器的设计和应用 118
4．4．3更多的实验 123
4．5使用Blackfin仿真器的自适应谱线增强 126
4．6使用BlackfinBF533／BF537 EZ-KIT的自适应谱线增强 128
4．7使用LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块的自适应谱线增强 129
4．8练习题 131
提高篇 嵌入式信号处理系统和概念 134
第5章 Blackfin处理器简介 134
5．1 Blackfin处理器：嵌入式媒体处理器结构 134
5．1．1微信号处理结构（MSA）简介 134
5．1．2 Blackfin处理器概述 134
5．1．3结构：硬件处理单元和寄存器文件 135
5．1．4总线结构和存储器 149
5．1．5外围接口基础 154
5．2 Blackfin处理器的软件工具 155
5．2．1软件开发流程和工具 155
5．2．2 VisualDSP＋＋环境中的汇编语言编程 156
5．2．3链接器的详细介绍 160
5．2．4更多的调试功能 163
5．3基于FIR滤波器的图示均衡器 164
5．4用Blackfin仿真器设计图示均衡器 166
5．5用BF533／BF537 EZ-KIT实现图示均衡器 170
5．6用LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块实现图示均衡器 173
5．7练习题 176
第6章 实时数字信号处理基础及实现 179
6．1 Blackfin处理器的数据类型 179
6．1．1定点类型 179
6．1．2定点扩展类型 189
6．1．3定点数据类型 190
6．1．4模拟浮点类型 190
6．1．5块浮点类型 193
6．2动态范围、精度和量化误差 194
6．2．1模拟信号的输入和量化 194
6．2．2动态范围、量化信噪比和精度 196
6．2．3数字系统中量化误差的来源 198
6．3实时处理概述 205
6．3．1脱机处理与实时处理 205
6．3．2样本的顺序处理方式和它的实时限制 206
6．3．3成批处理方式和它的实时限制 207
6．3．4实时性的性能参数 209
6．4基于IIR滤波器的图示均衡器简介 212
6．5使用Blackfin仿真器实现基于IIR滤波器的图示均衡器 214
6．6用BF533／BF537 EZ-KIT设计基于IIR滤波器的图示均衡器 218
6．7使用LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块实现基于IIR滤波器的图示均衡器 218
6．8练习题 222
第7章 存储器系统和数据传输 225
7．1信号截获和存储器传输概述 225
7．1．1理解CODEC 225
7．1．2连接AD 1836A到BF533处理器 228
7．1．3串行口SPORT 230
7．2 DMA及其编程 234
7．2．1 DMA传输配置 236
7．2．2设置自动缓存DMA模式 237
7．2．3存储器DMA传输 243
7．2．4设置存储器DMA 243
7．2．5使用存储器DMA的实例 244
7．2．6 DMA的高级属性 248
7．3 Blackfin处理器中高速缓存的使用 248
7．3．1高速缓冲存储器的概念 249
7．3．2高速缓存的有关术语 250
7．3．3指令高速缓存 252
7．3．4高速数据缓存 254
7．3．5存储器管理单元 256
7．4高速缓存和存储器DMA的比较及选择 259
7．5 Blackfin处理器的高速暂存存储器 260
7．6使用Blackfin仿真器作为信号发生器 260
7．7使用BF533／BF537 EZ-KIT信号发生器 263
7．8利用LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块实现信号发生器 264
7．9练习题 267
第8章 程序代码优化和电源管理 270
8．1代码优化 270
8．2 C优化技巧 271
8．2．1 VisualDSP＋＋中的C编辑器 271
8．2．2 C编程事宜 272
8．2．3使用内部函数 277
8．2．4行嵌入汇编 281
8．2．5 C／C＋＋运行时间库 281
8．2．6 DSP运行时间库 282
8．2．7反馈式优化 284
8．3使用汇编代码提高编程效率 286
8．3．1使用硬件循环 289
8．3．2使用双MAC 289
8．3．3使用并行指令 290
8．3．4特殊寻址方式：独立数据段 291
8．3．5使用软件流水 291
8．3．6 FIR滤波器的周期计数和代码长度汇总 293
8．4 Blackfin处理器的功耗和电源管理 294
8．4．1 Blackfin处理器的功耗计算 294
8．4．2 Blackfin处理器的电源管理 295
8．5使用Blackfin软件仿真器实现采样频率转换 299
8．6使用BF533／BF537 EZ-KIT完成采样频率转换 302
8．7使用LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块实现采样速率转换 303
8．8练习题 306
应用篇 DSP的实际应用 310
第9章 DSP实际应用：音频编码和音效处理 310
9．1音频压缩综述 310
9．2 MP3／Ogg Vorbis音频编码 314
9．3 MP3／Ogg Vorbis音频解码 317
9．4用BF537 EZ-KIT实现Ogg Vorbis解码器 318
9．5音效处理 319
9．5．1 3D音效 319
9．5．2用BF533／BF537 EZ-KIT实现3D音效 322
9．5．3制作混响效果 323
9．5．4用BF533／BF537 EZ-KIT实现混响 325
9．6利用LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块实现MDCT 325
9．7练习题 328
第10章 DSP实际应用：数字图像处理 330
10．1图像的表示 330
10．2使用BF533／BF537 EZ-KTT进行图像处理 332
10．3色彩转换 333
10．4使用BF533／BF537 EZ-KIT进行色彩转换 335
10．5二维离散余弦变换 336
10．6用BF533／BF537实现二维DCT／IDCT 339
10．7二维滤波 340
10．7．1二维滤波器 341
10．7．2二维滤波器设计 343
10．8用BF533／BF537 EZ-KIT实现二维滤波 344
10．9图像增强 345
10．9．1高斯白噪声和线性滤波 345
10．9．2脉冲噪声和中值滤波 347
10．9．3对比度调节 350
10．10用BF533／BF537 EZ-KIT实现图像增强 353
10．11用LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式进行图像处理 354
10．12练习题 357
附录A LabVIEW图形化编程说明 359
A．1什么是LabVIEW？ 359
A．1．1一图胜千言 359
A．1．2由LabVIEW开始 360
A．1．3安装软件 360
A．1．4激活软件 360
A．1．5连接硬件 361
A．1．6运行一个例程 361
A．2 LabVIEW概述 361
A．2．1 LabVIEW开发环境 361
A．2．2前面板 361
A．2．3程序框图 363
A．2．4在LabVIEW（Windows）中调试 363
A．2．5帮助 364
A．3 LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块介绍 368
A．3．1什么是LabVIEW嵌入式7．1版？ 368
A．3．2什么是LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块？ 368
A．3．3选择Blackfin处理器作为目标平台 369
A．3．4 Build选项 370
A．3．5目标平台配置 371
A．3．6运行一个嵌入式应用程序 371
A．3．7在LabVIEW的Blackfin处理器嵌入式模块中调试程序 372
附录B 可用的网站 377
附录C 实验与练习中使用文件列表 378
附录D VisualDSP＋＋V4．5的实验更新 383
索引 384
参考文献 394