即時數位信號處理——實踐方法與應用(第2版)(附光碟)（簡體書）

作者：（美國）郭森楙（Sen M.Kuo）（美國）李迅（Bob H.Lee）（美國）田文順（Wenshun Tian） 譯者：梁維謙

《實時數字信號處理:實踐方法與應用(第2版)》在實例、實驗和應用中使用了各種MATLAB、浮點與定點C、DSP匯編和C與匯編混合程序。這些程序及很多其他程序和實際數據文件均可在附帶的CD中獲得。附錄B有目錄結構和子目錄名字的解釋。這些軟件將幫助對DSP算法實現的理解，且需要在每章最后部分的實驗中用到。其中的一些實驗設計包括經過細微修改過的實例代碼。通過檢查、學習及修改實例代碼，這些軟件也可作為其他實際應用的原型。

1 實時數字信號處理導論
1.1 實時DSP系統的基本要素
1.2 模擬接口
1.2.1 采樣
1.2.2 量化和編碼
1.2.3 平滑濾波器
1.2.4 數據轉換器
1.3 DSP硬件
1.3.1 DSP硬件選擇
1.3.2 DSP處理器
1.3.3 定點與浮點處理器
1.3.4 實時約束
1.4 DSP系統設計
1.4.1 算法開發
1.4.2 DSP處理器的選擇
1.4.3 軟件開發
1.4.4 高級軟件開發工具
1.5 DSP開發工具介紹
1.5.1 C編譯器
1.5.2 匯編器
1.5.3 鏈接器
1.5.4 其他開發工具
1.6 實驗與程序示例
1.6.1 使用CCS和DSK的實驗
1.6.2 使用CCS和DSK調試程序
1.6.3 使用探點的文件I／O
1.6.4 使用C文件系統功能的文件I／O
1.6.5 使用分析器進行代碼效率分析
1.6.6 使用DSK的實時實驗
1.6.7 采樣定理
1.6.8 ADC中的量化
參考文獻
練習題
2 TMS320C55x數字信號處理器導論
2.1 處理器家族簡介
2.2 TMS320C55X體系結構
2.2.1 體系結構概述
2.2.2 總線
2.2.3 片上存儲器
2.2.4 內存映射寄存器
2.2.5 中斷和中斷向量
2.3 TMS320C55x外圍電路
2.3.1 外部存儲器接口
2.3.2 直接存儲器存取
2.3.3 增強主機接口
2.3.4 多通道緩沖器串行口
2.3.5 時鐘產生器和定時器
2.3.6 通用I／O口
2.4 TMS320C550x的尋址方式
2.4.1 直接尋址方式
2.4.2 間接尋址方式
2.4.3 絕對尋址方式
2.4.4 內存映射寄存器尋址方式
2.4.5 寄存器位尋址方式
2.4.6 循環尋址方式
2.5 流水線和并行處理
2.5.1 TMS320C55X的流水線
2.5.2 并行執行
2.6 TMS320C55X指令集
2.6.1 算術指令
2.6.2 邏輯和位操作指令
2.6.3 移動指令
2.6。4 程序流程控制指令
2.7 TMS320C55x匯編語言編程
2.7.1 匯編偽指令
2.7.2 匯編聲明語法
2.8 TMS320C55x的C語言編程
2.8.1 數據類型
2.8.2 C編譯器生成的匯編代碼
2.8.3 編譯器關鍵字和程序偽指令
2.9 C語言和匯編語言混合編程
2.10 實驗和程序示例
2.10.1 C與匯編代碼接口
2.10.2 匯編編程的地址模式
2.10.3 鎖相環和定時器
2.10.4 SDRAME的EMIF配置
2.10.5 Flash儲存設備編程
2.10.6 使用McBSP
2.10.7 AIC23配置
2.10.8 直接內存訪問
參考文獻
練習題
3 DSP基礎及應用要點
3.1 數字信號和系統
3.1.1 基本的數字信號
3.1.2 數字系統的模塊化框圖表示
3.2 系統概念
3.2.1 線性時不變系統
3.2.2 z變換
3.2.3 傳輸函數
3.2.4 極點與零點
3.2.5 頻率響應
3.2.6 離散傅里葉變換
3.3 隨機變量簡介
3.3.1 隨機變量概述
3.3.2 隨機變量的計算
3.4 定點化介紹與量化效應
3.4.1 定點格式
3.4.2 量化誤差
3.4.3 信號量化
3.4.4 系數量化
3.4.5 截斷噪聲
3.4.6 定點化工具箱
3.5 溢出及解決方法
3.5.1 飽和算法
3.5.2 溢出處理
3.5.3 信號縮放
3.5.4 預留位
3.6 實驗和程序示例
3.6.1 正弦信號的量化
3.6.2 語音信號量化
3.6.3 系數量化
3.6.4 溢出與飽和算法
3.6.5 函數逼近
3.6.6 使用DSK產生實時數字信號
參考文獻
練習題
4 FIR濾波器的設計與實現
4.1 FIR濾波器的介紹
4.1.1 濾波器的特性
4.1.2 濾波器類型
4.1.3 濾波器特性
4.1.4 線性相位FIR濾波器
4.1.5 FIR濾波器實現
4.2 FIR濾波器設計
4.2.1 傅里葉序列方法
4.2.2 吉伯斯現象
4.2.3 窗函數
4.2.4 用MATLAB設計FIR濾波器
4.2.5 用FDA工具設計FIR濾波器
4.3 執行需要考慮的問題
4.3.1 FIR濾波器的量化效應
4.3.2 執行MATLAB
4.3.3 浮點數C的執行
4.3.4 定點C的執行
4.4 應用：內插和抽取濾波器
4.4.1 內插
4.4.2 抽取
4.4.3 采樣率變換
4.4.4 MATLAB應用
4.5 實驗和程序示例
4.5.1 利用定點C的FIR濾波器的應用
4.5.2 利用C55x匯編語言實現FIR濾波器
……
5 無限長單位沖激響應（IIR）濾波器的設計和實現
6 頻譜分析和快速傅里葉變換
7 自適應濾波
8 數字信號發生器
9 雙音多頻檢測
10 自適應回聲消除
11 語音編碼技術
12 語音增強技術
13 音頻信號處理
14 信道編碼技術
15 數字圖像處理導論
附錄A 一些有用的公式和定義
A.1 三角恒等式
A.2 幾何級數
A.3 復數變量
A.4 功率單位
參考文獻
附錄B 軟件組織結構和實驗清單

2.8.3 編譯器關鍵字和程序偽指令
C55x的C編譯器支持const和volatile關鍵字，const關鍵字控制數據對象分配。它通過將常數放置在ROM空間里確保數據對象不會發生改變。當編譯器的優化功能開啟時，Volatile關鍵字特別重要。這是因為優化器可能會積極地重新排列代碼，甚至可能移除部分的代碼和數據的變量。但優化器會保留所有帶volatile關鍵字的變量。
C55x編譯器還支持三種新的關鍵字：ioport、interrupt和onchip，ioport關鍵字被編譯器用來區分與I／O相關的內存空間、外設寄存器，例如EMIF、DMA、定時器、多通道緩沖串口等，這些都處在I／O內存空間中。要訪問這些寄存器，就必須利用ioport關鍵字。ioport關鍵字只能用于全局變量和本地或者全局指針。由于I／O只能在16位的范圍內尋址，因此即使是為大內存模型編譯程序時，所有的變量包括指針也都是16位的。
中斷與中斷服務程序在DSP實時應用程序中是很常見的。由于中斷服務程序向量表（ISR）需要特別的寄存器處理和依靠特殊序列進入和返回這個事實，C55x編譯器指定的特殊函數支持interrup關鍵字，它實際上就是一個ISR。
為了利用其在C語言的雙MAC特性，C55x編譯器使用了onchip關鍵字限定可能被雙MAC指令使用的內存。該內存必須放置在片內DARAM中。
CODE_SECTION程序分配程序的內存空間并且將與程序相關的函數置人該段。DATASECTION程序為數據分配存儲空間和并將與程序相關的數據置人數據段取代bss段。
表2.18給出了一個使用數字鎖相環的C程序實例。在這個例子中，函數pllEnabl被放置在程序內存空間的C55xcode子段中，該子段位于text段。
2.9 C語言和匯編語言混合編程
正如第1章中所討論的，C語言和匯編語言混合編程被用于很多DSP應用開發。高級C語言代碼提供了易于維護和可移植的特性，同時匯編語言代碼具有實時效率和代碼密度優勢。本節將介紹怎樣處理C語言程序和匯編程序的接口，并且回顧一下C函數的調用規范的流程。被C函數調用的匯編程序可以像C函數一樣擁有自變量和返回值。以下準則用于編寫被C函數調用的C55x匯編代碼。
命名規則 所有將被C函數調用的變量和程序名必須使用下劃線“_”作為前綴。例如，使用_asm_func作為一個被C函數調用的匯編程序名。如果一個變量在此匯編程序中被定義，它必須使用下劃線作為前綴以便C函數調用，例如_asm_var。前綴“_”僅被C編譯器使用。當從C函數中訪問匯編程序或者變量時，不需要使用下劃線前綴。
（1）變量定義
需要被C和匯編程序同時訪問的變量必須使用匯編器的偽指令.Global,.Def,.rcf來定義為全局變量。
（2）編譯器模式