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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 153

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FFT264

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FFT268

7-5-3 实验7C——FFT和IFFT270

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