**篇數字信號處理系統的組成和實現方法

第1章信號處理理論基礎

11信號定義和分類

12信號增益與衰減

13信號失真與測量

131放大器失真

132信號諧波失真

133諧波失真測量

14噪聲及其處理方法

141噪聲的定義和表示

142固有噪聲電平

143噪聲/失真鏈

144信噪比定義和表示

145信號的提取方法

15模擬信號及其處理方法

151模擬I/O信號的處理

152模擬通信信號的處理

16數字信號處理的關鍵問題

161數字信號處理系統結構

162信號調理的方法

163模數轉換器ADC及量化效應

164數模轉換器(DAC)及信號重建

165SFDR的定義和測量

17通信信號軟件處理方法

171軟件無線電的定義

172中頻軟件無線電實現

173信道化處理

174基站軟件無線電接收機

175SR采樣技術

176直接數字下變頻

177帶通采樣失敗的解決

第2章數字信號處理實現方法

21數字信號處理技術概念

211數字信號處理技術的發展

212數字信號處理算法的分類

213數字信號處理實現方法

22基于DSP的數字信號處理實現方法

221DSP的結構和流水線

222DSP的運行代碼和性能

23基于FPGA的數字信號處理實現方法

231FPGA原理

232FPGA的邏輯資源

233FPGA實現數字信號處理的優勢

234FPGA的*新發展

24FPGA執行數字信號處理的一些關鍵問題

241關鍵路徑

242流水線

243延遲

244加法器

245乘法器

246并行/串行

247溢出的處理

25高性能信號處理的難點和技巧

251設計目標

252實現成本

253設計優化

第3章數值的表示和運算

31整數的表示方法

311二進制原碼格式

312二進制反碼格式

313二進制補碼格式

32整數加法運算的HDL描述

321無符號整數加法運算的HDL描述

322有符號整數加法運算的HDL描述

33整數減法運算的HDL描述

331無符號整數減法運算的HDL描述

332有符號整數減法運算的HDL描述

34整數乘法運算的HDL描述

341無符號整數乘法運算的HDL描述

342有符號整數乘法運算的HDL描述

35整數除法運算的HDL描述

351無符號整數除法運算的HDL描述

352有符號整數除法運算的HDL描述

36定點數的表示方法

361定點數的格式

362定點量化

363歸一化處理

364小數部分截斷

365一種不同的表示方法——Trounding

366定點數運算的HDL描述庫

37定點數加法運算的HDL描述

371無符號定點數加法運算的HDL描述

372有符號定點數加法運算的HDL描述

38定點數減法運算的HDL描述

381無符號定點數減法運算的HDL描述

382有符號定點數減法運算的HDL描述

39定點數乘法運算的HDL描述

391無符號定點數乘法運算的HDL描述

392有符號定點數乘法運算的HDL描述

310定點數除法運算的HDL描述

3101無符號定點數除法運算的HDL描述

3102有符號定點數除法運算的HDL描述

311浮點數的表示方法

3111浮點數的格式

3112浮點數的短指數表示

312浮點數運算的HDL描述

3121單精度浮點數加法運算的HDL描述

3122單精度浮點數減法運算的HDL描述

3123單精度浮點數乘法運算的HDL描述

3124單精度浮點數除法運算的HDL描述

第4章基于FPGA的數字信號處理的基本流程

41FPGA模型的設計模塊

411Xilinx Blockset

412Xilinx Reference Blockset

42配置System Generator環境

43信號處理模型的構建與實現

431信號模型的構建

432模型參數的設置

433信號處理模型的仿真

434生成模型子系統

435模型HDL代碼的生成

436打開生成設計文件并仿真

437協同仿真的配置與實現

438生成IP核

44編譯MATLAB到FPGA

441模型的設計原理

442系統模型的建立

443系統模型的仿真

45高級綜合工具HLS概述

451HLS的特性

452調度和綁定

453提取控制邏輯和I/O端口

46使用HLS實現兩個矩陣相乘運算

461設計矩陣相乘模型

462添加C測試文件

463運行和調試C工程

464設計綜合

465查看生成的數據處理圖

466對設計執行RTL級仿真

467設計優化

468對優化后的設計執行RTL級仿真

47基于Model Composer的DSP模型構建

471Model Composer工具概述

472打開Model Composer工具

473創建一個矩陣運算實現模型

474修改設計中模塊的參數

475執行仿真并分析結果

476產生輸出

48在Model Composer導入C/C++代碼作為定制模塊

481建立C/C++代碼

482將代碼導入Model Composer

483將定制庫添加到庫瀏覽器中

第二篇數字信號處理的基本理論和FPGA實現方法

第5章CORDIC算法的原理與實現

51CORDIC算法原理

511圓坐標系旋轉

512線性坐標系旋轉

513雙曲線坐標系旋轉

514CORDIC算法通用表達式

52CORDIC循環和非循環結構硬件實現原理

521CORDIC循環結構的原理和實現方法

522CORDIC非循環結構的實現原理

523實現CORDIC非循環的流水線結構

53向量幅度的計算

54CORDIC算法的性能分析

541迭代次數對精度的影響

542總量化誤差的確定

543近似誤差的分析

544舍入誤差的分析

545有效位deff的估算

546預測與仿真

55CORDIC算法的原理和實現方法

551CORDIC算法的收斂性

552CORDIC象限映射的實現

553向量模式下CORDIC迭代的實現

554旋轉模式下CORDIC迭代的實現

56CORDIC子系統的設計

561CORDIC單元的設計

562參數化CORDIC單元

563旋轉后標定的實現

564旋轉后的象限解映射

57圓坐標系算術功能的設計

571反正切的實現

572正弦和余弦的實現

573向量幅度的計算

58流水線技術的CORDIC實現

581帶有流水線并行陣列的實現

582串行結構的實現

583比較并行和串行的實現

59向量幅值精度的研究

591CORDIC向量幅度：設計任務

592驗證計算精度

第6章離散傅里葉變換的原理與實現

61模擬周期信號的分析——傅里葉級數

62模擬非周期信號的分析——傅里葉變換

63離散序列的分析——離散傅里葉變換

631離散傅里葉變換推導

632頻率離散化推導

633DFT的窗效應

64短時傅里葉變換

65離散傅里葉變換的運算量

66離散傅里葉算法的模型實現

661分析復數乘法的實現方法

662分析復數加法的實現方法

663運行設計

第7章快速傅里葉變換的原理與實現

71快速傅里葉變換的發展

72Danielson-Lanczos引理

73按時間抽取的基2 FFT算法

74按頻率抽取的基2 FFT算法

75Cooley-Tuckey算法

76基4和基8的FFT算法

77FFT計算中的字長

78基于MATLAB的FFT分析

79基于模型的FFT設計與實現

710基于IP核的FFT實現

7101構建頻譜分析模型

7102配置模型參數

7103設置仿真參數

7104運行和分析仿真結果

711基于C和HLS的FFT建模與實現

7111創建新的設計工程

7112創建源文件

7113設計綜合

7114創建仿真測試文件

7115運行協同仿真

7116添加PIPELINE命令

7117添加ARRAY_PARTITION命令

第8章離散余弦變換的原理與實現

81DCT的定義

82DCT-2和DFT的關系

83DCT的應用

84二維DCT

841二維DCT原理

842二維DCT算法描述

85二維DCT的實現

851創建新的設計工程

852創建源文件

853設計綜合

854創建仿真測試文件

855運行協同仿真

856添加PIPELINE命令

857修改PIPELINE命令

858添加PARTITION命令

859添加DATAFLOW命令

8510添加INLINE命令

8511添加RESHAPE命令

8512修改RESHAPE命令

第9章FIR濾波器和IIR濾波器的原理與實現

91模擬濾波器到數字濾波器的轉換

911微分方程近似

912雙線性交換

92數字濾波器的分類和應用

93FIR濾波器的原理和結構

931FIR濾波器的特性

932FIR濾波器的設計規則

94IIR濾波器的原理和結構

941IIR濾波器的原理

942IIR濾波器的模型

943IIR濾波器的Z域分析

944IIR濾波器的性能和穩定性

95DA FIR濾波器的設計

951DA FIR濾波器的設計原理

952移位寄存器模塊設計

953查找