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