定点数位讯号处理器应用程式设计与实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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isbn号码:9789572126677

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• 定点DSP
• 信号处理
• 嵌入式系统
• 应用程式设计
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• 数字信号处理
• 处理器
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好的，这是一本图书的简介，不包含《定点数位讯号处理器应用程式设计与实验》的具体内容，但会详细描述与之相关但不同主题的图书可能涵盖的内容。 --- 书籍名称：《嵌入式系统中的先进感测技术与数据融合》 图书简介 本书旨在深入探讨现代嵌入式系统中传感器技术的前沿发展、信号采集的复杂性以及多源数据融合的关键算法。在物联网（IoT）、工业自动化和智能感知领域，高效、准确地从物理世界捕获信息并将其转化为可操作的数字信号，是实现高级功能的基础。本书将引导读者从基础的物理原理出发，逐步深入到复杂系统的设计与实现。 第一部分：新一代传感器技术概览与选型 本部分将对当前市场上主流的各类传感器技术进行全面梳理与分析，重点关注那些在功耗、精度、体积和环境适应性方面实现突破的新型传感器。 1. 固态微机电系统（MEMS）技术的深化应用： 我们将探讨高精度加速度计、陀螺仪和磁力计在低功耗条件下的性能优化策略。重点分析MEMS传感器的噪声模型、温度漂移补偿机制，以及如何通过先进的信号调理电路来最大化其信噪比。此外，还将涉及新型压阻式和电容式压力传感器在苛刻工业环境下的可靠性设计。 2. 视觉与光学传感器的革新： 本书不仅涵盖了传统的CMOS/CCD图像传感器，更侧重于ToF（飞行时间）传感器、事件驱动相机（Event-based Cameras）以及高光谱成像技术在嵌入式平台上的集成。读者将学习如何理解这些传感器输出的原始数据特性，并掌握针对特定应用场景（如3D重建、目标识别）的数据预处理流程，包括畸变校正、噪声抑制和色彩空间转换。 3. 生物、化学及环境监测传感器： 针对特定行业需求，本章将详细介绍非接触式温度传感器（如红外热电堆阵列）的工作原理，以及微型气体传感器（如电化学式和金属氧化物半导体式）的响应特性。特别关注传感器在长期运行中的漂移问题，以及利用机器学习模型进行交叉敏感性补偿的方法。 第二部分：高效的信号采集与预处理 在传感器输出的模拟信号转化为数字信号的过程中，采集电路的设计至关重要。本部分着重于提高数据流的完整性和效率。 1. 高速模数转换器（ADC）的原理与实践： 深入分析SAR、Sigma-Delta和流水线式ADC的内部结构和性能指标（如ENOB、SFDR）。讨论在有限资源（如FPGA或微控制器）上实现高效的异步采样和时钟抖动对量化噪声的影响。对于需要高动态范围的应用，将详细介绍过采样技术和数字滤波器的设计，确保信号的保真度。 2. 硬件加速的数字滤波技术： 超越软件实现，本章探讨如何利用FPGA或高性能DSP的并行架构，高效地实现FIR和IIR滤波器。重点在于滤波器系数的定点表示对精度的影响（与定点数位运算的关注点有所区别，此处侧重于硬件结构对滤波性能的约束），以及如何设计自适应滤波器来应对时变的信号环境，如主动噪声消除系统中的声学回声消除。 3. 嵌入式系统的实时性与中断管理： 系统级的延迟分析是确保数据流实时性的关键。我们将研究不同DMA（直接内存存取）模式对CPU负载的影响，以及如何设计高效的多任务操作系统（RTOS）调度策略，以满足严格的时序约束，确保关键传感器数据的及时处理。 第三部分：多源异构数据融合理论与算法 现代智能系统很少依赖单一传感器。本部分聚焦于如何有效融合来自不同传感器的数据，以构建更鲁棒、更全面的环境模型。 1. 概率论基础与状态估计： 重点复习贝叶斯定理在融合中的应用。详细介绍卡尔曼滤波（KF）及其扩展（EKF、UKF）在线性或非线性系统中估计系统状态（如位置、速度）的过程。将讨论如何根据传感器的主动性、准确性和时延特性来设计最优的融合权重。 2. 基于证据的推理与 Dempster-Shafer 理论： 针对传感器数据存在不确定性或冲突的情况，介绍超越标准概率模型的证据理论。探讨如何利用该理论来处理多模态输入（如视觉识别结果与雷达测距结果的交叉验证），以提高决策的置信度。 3. 机器学习在特征级与决策级融合中的应用： 探讨深度学习网络（如CNN、RNN）如何被部署在嵌入式设备上，用于对原始传感器数据进行特征提取（特征级融合）。随后，介绍如何利用浅层学习模型（如支持向量机或决策树）对融合后的高级特征进行最终的分类或决策（决策级融合）。讨论模型量化和剪枝技术，以适应资源受限的边缘计算环境。 第四部分：系统集成与能效优化 本书的最后一部分将理论与实践相结合，指导读者如何将复杂的算法和高速采集系统集成到实际的嵌入式硬件平台中，并关注长期运行的能效问题。 1. 异构计算平台的选择与编程范式： 比较使用微控制器（MCU）、应用处理器（AP）配合GPU/FPGA的优缺点。详细阐述如何利用OpenCL或特定厂商的异构计算API，在这些不同类型的处理器之间有效地划分计算任务（如滤波在DSP/FPGA，高层决策在CPU）。 2. 低功耗设计与睡眠模式管理： 对于电池供电设备，数据采集和处理的功耗是首要限制因素。讨论如何基于应用场景，动态调整传感器采样率、ADC分辨率和处理器的运行频率。重点介绍周期性唤醒、数据缓存与批量处理策略，以最小化系统整体功耗。 3. 鲁棒性测试与现场标定： 介绍针对传感器网络和融合系统的鲁棒性测试方法，包括注入故障、模拟环境干扰等。探讨在现场部署后，如何利用在线学习或增量式标定方法，持续优化传感器的内参和外参，以适应环境的长期变化。 本书面向对嵌入式系统、实时信号处理、传感器网络有一定基础的工程师、高级学生和研究人员。它强调从物理层到决策层的完整链条理解，目标是培养读者设计和实现下一代智能感知系统的能力。本书内容侧重于数据流的完整性、多源数据的抽象建模与融合算法的硬件效率，而非特定处理器的底层指令集编程或特定数学运算的精确实现细节。

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**评价三：** 坦白说，我之前对“定点数”这个概念一直有些模糊，总觉得它不如浮点数那么直观。但《定点数位讯号处理器应用程式设计与实验》这本书，却用一种非常务实的方式，让我彻底理解了定点数DSP的精髓。作者没有空谈理论，而是从实际应用出发，详细解释了为什么在很多嵌入式系统中，定点数DSP是更优的选择。书中对定点数表示、运算规则以及量化误差的讲解，配合着直观的图示和代码片段，让我很快就掌握了关键。我特别喜欢书中的实验部分，它不是简单地罗列代码，而是引导读者一步步去设计、实现和调试。通过这些实验，我亲身体验到了定点数运算的精度和速度之间的权衡，也学会了如何通过调整参数来获得最佳的性能。比如，书中有一个关于音频信号采样的实验，我通过修改采样位宽和数据格式，清晰地看到了音质的变化，这让我对定点数DSP的精细控制有了更深的体会。对于那些希望深入理解DSP底层原理，并且能够在资源受限的嵌入式环境中高效实现DSP算法的开发者来说，这本书绝对是不可或缺的参考。

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**评价四：** 我最近正在为我的一个嵌入式项目寻找合适的DSP解决方案，市面上看了不少相关的书籍，但总觉得不够贴合实际。直到我翻开《定点数位讯号处理器应用程式设计与实验》，我才找到了我想要的东西。这本书非常注重实际应用，它不仅讲解了定点数DSP的基础知识，更重要的是，它提供了大量的、可以直接迁移到实际项目中的代码示例和设计思路。作者在书中对各种DSP滤波器（如IIR、FIR）的设计和实现进行了详细的阐述，并且还提供了不同场景下的应用案例，这让我能够快速地根据我的项目需求，找到合适的滤波器设计方案。我尤其欣赏书中关于DSP开发流程的介绍，从需求分析、算法选择到代码实现和性能优化，都给了我非常清晰的指导。实验部分的质量更是无可挑剔，每一个实验都紧密结合实际应用，让我能够通过动手实践，深刻理解理论知识的运用。例如，书中关于自适应滤波器的实验，让我亲眼见证了它在噪声消除方面的强大能力，这对我目前正在开发的实时信号降噪系统大有裨益。这本书是一本真正面向工程师的实用技术指南。

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**评价五：** 我一直认为DSP是一个充满挑战但又极具吸引力的领域，而《定点数位讯号处理器应用程式设计与实验》这本书，则为我打开了通往这个领域的大门。《定点数位讯号处理器应用程式设计与实验》这本书的结构安排非常合理，循序渐进，非常适合像我这样有一定编程基础，但对DSP了解不深的读者。书中从最基础的定点数概念讲起，逐步深入到各种高级的DSP算法和应用。我最喜欢的是书中将理论讲解与实验操作完美结合的方式。每一个理论章节之后，都有相应的实验来巩固和深化理解。这些实验不仅操作性强，而且能够让我直观地感受到DSP算法的魅力。例如，书中关于FFT（快速傅里叶变换）的实验，让我能够清晰地看到信号的时域和频域之间的转换，这对于我理解信号的本质非常有帮助。而且，书中还介绍了许多DSP开发工具和调试技巧，这对于提高开发效率非常有益。这本书不仅让我掌握了定点数DSP的核心技术，更重要的是，它激发了我对DSP的浓厚兴趣，让我愿意投入更多时间和精力去深入研究。这本书是一次令人愉快的学习体验。

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**评价一：** 这本书简直是为我量身定做的！作为一个刚刚踏入嵌入式开发领域的新手，我对数字信号处理（DSP）一直心存敬畏，觉得它是一门高深莫测的学科。然而，《定点数位讯号处理器应用程式设计与实验》这本书彻底改变了我的看法。作者以一种极为通俗易懂的方式，深入浅出地讲解了定点数DSP的原理和应用。开篇就用生动形象的比喻解释了定点数与浮点数的区别，让我一下子就抓住了核心概念。接着，书中详细介绍了各种DSP滤波器、FFT算法等核心技术，并且通过大量的实际代码示例，让我能够亲手实践。我特别喜欢其中的实验部分，每一个实验都设计得非常巧妙，能够让我更好地理解书中的理论知识。比如，在学习FIR滤波器的时候，书中提供了一个完整的例子，让我能够直接在开发板上实现，并通过示波器观察滤波效果，这种“学以致用”的感觉让我非常有成就感。而且，书中对一些常见的DSP应用场景，如音频处理、通信系统等都有涉及，让我对DSP的应用范围有了更直观的认识。对我而言，这本书不仅仅是一本技术书籍，更像是一位循循善诱的良师益友，它点亮了我对DSP的兴趣，让我敢于去探索和实践。

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**评价二：** 作为一个在DSP领域摸爬滚打多年的老兵，我一直在寻找一本能够让我眼前一亮的专业书籍。《定点数位讯号处理器应用程式设计与实验》这本书，毫无疑问，达到了我的期望。它的技术深度和广度都令人称道，尤其是在定点数DSP的细节处理方面，作者展现出了扎实的功底。书中对溢出、舍入等定点数运算中常见问题的分析和解决方案，都写得非常透彻，这对于追求高精度和效率的DSP应用开发者来说，无疑是宝贵的财富。我尤其欣赏书中关于算法优化和代码效率提升的讨论，这部分内容直接关系到DSP系统的性能，作者提供了许多实用的技巧和经验。例如，在讲解FFT算法时，书中不仅给出了基本的实现，还深入分析了如何通过蝶形运算的重排和内存访问优化来提高速度，这对我目前正在进行的一个高速信号处理项目非常有启发。此外，书中提及的多种DSP芯片平台的应用案例，也让我看到了不同硬件环境下定点数DSP的实现方式，拓宽了我的技术视野。总而言之，这本书是一部值得反复研读的经典之作，它能够帮助DSP工程师在理论和实践上都更上一层楼。

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