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基础篇2

第1章 导言和内容结构2

1．1 为什么需要本书2

1．1．1 另外一些关于数字信号处理的书籍2

1．1．2 演示范例和DSP硬件3

1．1．3 本书的理念3

1．2 实时DSP3

1．3 如何使用本书4

1．3．1 转换到实时7

1．3．2 各章的内容7

1．3．3 硬件和软件的安装8

1．3．4 阅读代码注意事项8

1．4 开始学习9

第2章 采样与重构10

2．1 理论10

2．1．1 选择采样频率10

2．1．2 输入/输出问题：采样或帧10

2．1．3 Talk-Through概念精讲11

2．2 winDSK6示例11

2．2．1 winDSK6的启动11

2．2．2 Talk-Thru应用11

2．3 Talk-Through使用窗口14

2．4 Talk-Through使用Matlab和Windows15

2．4．1 只使用Matlab的Talk-Through18

2．4．2 使用Matlab的流程详解20

2．5 使用C语言的DSK实现21

2．6 接下来的挑战22

第3章 FIR数字滤波器24

3．1 理论24

3．1．1 传统符号24

3．1．2 FIR滤波器和IIR滤波器比较25

3．1．3 计算滤波器的输出25

3．2 winDSK6示例27

3．2．1 图形均衡器应用28

3．2．2 陷波滤波器应用29

3．2．3 音效应用31

3．3 Matlab应用32

3．3．1 内建方法32

3．3．2 生成自己的滤波器算法36

3．4 使用C语言的DSK实现38

3．4．1 使用C语言的平滑FIR滤波：第1部分38

3．4．2 使用C语言的平滑FIR滤波：第2部分40

3．4．3 环形缓冲FIR滤波42

3．5 接下来的挑战44

第4章 IIR数字滤波器46

4．1 理论46

4．2 winDSK6示例：陷波器的应用49

4．3 Matlab应用51

4．3．1 数字滤波器的设计和分析51

4．3．2 IIR滤波器描述57

4．3．3 框图59

4．3．4 内建的方法63

4．3．5 创建自己的滤波器算法65

4．4 使用C语言的DSK实现66

4．4．1 平滑（倒L形）IIR滤波器66

4．5 接下来的挑战68

第5章 周期信号产生69

5．1 理论69

5．1．1 在DSP中的周期信号69

5．1．2 信号产生70

5．2 winDSK6范例78

5．2．1 任意波形78

5．2．2 双音多频79

5．3 Matlab应用81

5．3．1 直接数字合成器方法81

5．3．2 查表方法82

5．4 使用C语言的DSK实现83

5．4．1 直接数字合成方法83

5．4．2 查表方法84

5．4．3 带有表格创建程序的查表方法86

5．4．4 数字式谐振器方法87

5．5 接下来的挑战89

第6章 基于DSP的帧结构90

6．1 理论90

6．1．1 基于采样数字信号处理的缺点90

6．1．2 什么是帧结构91

6．2 winDSK6范例93

6．3 Matlab应用94

6．4 C语言在DSK上的应用94

6．4．1 三重缓冲存储器95

6．4．2 基于帧的DSP例程96

6．4．3 直接存储器存取应用101

6．5 基于帧处理的总结110

6．6 接下来的挑战111

第7章 使用帧的数字滤波器112

7．1 理论112

7．2 winDSK6范例112

7．3 Matlab应用112

7．4 使用C语言的DSK实现112

7．4．1 理解FIR对帧的处理113

7．4．2 怎样避免“边缘”问题114

7．4．3 该C语言程序代码的解释114

7．5 接下来的挑战117

第8章 快速傅里叶变换118

8．1 理论118

8．1．1 快速傅里叶变换定义118

8．1．2 旋转因子118

8．1．3 FFT处理119

8．1．4 位码倒置120

8．1．5 使用FFT滤波122

8．1．6 避免循环卷积123

8．1．7 实时快速卷积125

8．2 winDSK6范例128

8．3 Matlab应用128

8．4 使用C语言的DSK实现128

8．5 接下来的挑战131

第9章 谱分析和加窗133

9．1 基础理论133

9．1．1 信号的功率谱133

9．1．2 对加窗的需求135

9．1．3 窗函数特征137

9．2 winDSK6范例140

9．3 Matlab应用142

9．4 基于C语言的DSK应用143

9．5 结论144

9．6 接下来的挑战144

工程篇146

第10章 工程1：吉他的特殊效果146

10．1 项目介绍146

10．2 理论146

10．2．1 背景146

10．2．2 这些效果如何工作147

10．3 winDSK6范例159

10．4 Matlab实现159

10．4．1 FIR梳状滤波器159

10．4．2 IIR梳状滤波器161

10．4．3 陷波滤波器162

10．d．4 镶边163

10．4．5 颤音165

10．5 DSK的C语言实现165

10．5．1 实时梳状滤波器166

10．5．2 其他实时特效170

10．6 接下来的挑战171

第11 章工程2：图形化均衡器172

11．1 理论172

11．2 winDSK6范例173

11．2．1 图形均衡器应用174

11．2．2 图形均衡器的效果174

11．3 Matlab的实现方法175

11．4 DSK的C语言实现178

11．4．1 设定滤波器带宽增益178

11．4．2 GEL文件的滑轮控制180

11．5 接下来的挑战181

第12章 工程3：峰值音量表183

12．1 理论183

12．2 winDSK6描述：commDSK183

12．3 Matlab实现185

12．4 DSK的C语言实现185

12．4．1 PPM编码的例子185

12．4．2 DSK LED控制187

12．4．3 另一个PPM的代码版本187

12．5 接下来的挑战189

第13章 工程4：AM发射机190

13．1 理论190

13．2 winDSK6描述192

13．3 Matlab实现193

13．4 使用C语言的DSK实现195

13．5 接下来的挑战197

第14章 工程5：AM接收机198

14．1 理论198

14．1．1 包络检波器199

14．1．2 基于Hilbert的AM接收机204

14．2 winDSK6描述209

14．3 Maflab实现209

14．4 DSK的C语言实现211

14．5 接下来的挑战212

第15章 工程6：锁相环214

15．1 理论214

15．2 winDSK6描述215

15．3 Matlab实现215

15．3．1 PLL仿真215

15．3．2 Matlab实现的一些更新221

15．4 使用C语言的DSK实现224

15．4．1 PLL的组成部分224

15．4．2 系统测试226

15．5 接下来的挑战227

第16章 工程7：数字通信发射机230

16．1 理论230

16．1．1 随机数和符号发生器230

16．1．2 使用双极矩形脉冲比特位BPSK232

16．1．3 使用脉冲调制的升余弦形态的比特位BPSK232

16．2 winDSK6说明233

16．2．1 commDSK：未滤波的BPSK234

16．2．2 commDSK：升余弦滤波的BPSK236

16．3 Matlab实现238

16．3．1 矩形BPSK信号发生器238

16．3．2 脉冲调制的升余弦BPSK信号发生器240

16．4 C语言实现DSK243

16．4．1 一个矩形脉冲型BPSK发射机243

16．4．2 一个升余弦脉冲型BPSK发射机245

16．4．3 实时代码总结247

16．5 接下来的挑战247

第17章 工程8：数字通信接收机248

17．1 理论248

17．1．1 匹配滤波器的输出250

17．1．2 眼图251

17．1．3 最大似然同步恢复252

17．2 winDSK6说明254

17．3 Matlab实现254

17．4 使用C语言的DSK实现258

17．4．1 数字接收机元件258

17．4．2 系统测试263

17．5 接下来的挑战265

附录268

附录A 代码设计套件：简要指南268

A．1 介绍268

A．2 启动代码设计套件268

A．3 必要的文件272

A．4 创建一个新的工程273

A．5 打开存在的工程275

A．6 添加文件到一个工程中276

A．7 工程选项280

A．8 构建工程281

A．9 加载程序到DSK板282

A．10 在DSK板上运行程序284

A．11 开始了解CCS286

A．12 CCS工程的典型文件286

附录B DSP／BIOS288

B．1 介绍288

B．1．1 DSP／BIOS主要特征288

B．1．2 DSP／BIOS线程288

B．2 使用DSP／BIOS调度程序289

B．2．1 添加一个周期函数PRD290

B．2．2 添加一个HWl函数291

B．2．3 添加一个SWl函数292

B．2．4 添加一个TSK函数293

B．2．5 实时分析工具293

B．3 在6711 DSK板上的一个DSP／BIOS Talk-Through应用程序294

B．3．1 主函数main．c295

B．3．2 hwi．c295

B．3．3 DSP／BIOS的硬件配置296

B．3．4 DSP／BIOS串口配置296

B．3．5 源代码296

B．4 对立体声编解码器来说需要做的更改297

B．4．1 主函数main．c298

B．4．2 hwi．c298

B．4．3 DSP／BIOS HWI配置299

B．4．4 DSP／BIOS串口配置299

B．5 一个DSP／BIOS的Talk-Through应用基于6713 DSK板299

B．5．1 main．c300

B．5．2 hwi．c301

B．5．3 DSP／BIOS HWI配置301

B．5．4 DSP／BIOS串口配置302

B．5．5 源代码303

附录C 数值表示305

C．1 字节顺序305

C．2 整型表示306

C．3 整数除法和取整307

C．4 浮点表示法308

C．5 定点表示法310

C．6 数值表示方法总结312

附录D TMS320C6x结构313

D．1 计算机结构基础313

D．1．1 指令集架构314

D．1．2 寄存器结构314

D．1．3 内存结构314

D．1．4 取指-执行模式316

D．1．5 流水线操作316

D．1．6 单线程与多线程318

D．1．7 调度318

D．2 TMS320C671x结构319

D．2．1 存储器系统321

D．2．2 流水线和程序调度322

D．2．3 外设322

D．2．4 主机接口323

附录E DSK的相关工具324

E．1 介绍324

E．2 Windows控制应用程序324

E．2．1 基本的Windows控制应用程序325

E．2．2 产生一个示波器应用程序326

E．2．3 创建一个频谱分析应用程序331

E．3 Matlab输出333

E．3．1 输出直接Ⅱ型333

E．3．2 输出2阶环节实现334

E．4 Matlab实时接口335

附录F 编程风险和陷阱336

F．1 Debug对Release Builds336

F．2 易变性关键词336

F．3 函数原型和返回类型337

F．4 算术问题338

F．5 控制变量在存储器中的位置339

F．6 实时调度故障340

附录G 文字符号说明342

参考文献347