數字信號處理的FPGA實(shí)現(第4版)簡(jiǎn)介，目錄書(shū)摘
本版新增了總計150多頁(yè)內容，包括11個(gè)全新的系統設計理念，其中一些有超過(guò)100個(gè)嵌入式乘法器的需求。
FPGA正在掀起一場(chǎng)數字信號處理的變革。本書(shū)旨在講解前端數字信號處理算法的高效實(shí)現。首先概述了當前的FPGA技術(shù)、器件以及用于設計*先進(jìn)DSP系統的工具。第1章的案例研究是40多個(gè)設計示例的基礎。隨后幾章闡述了計算機算法的概念、理論、FIR和IIR濾波器的實(shí)現、多抽樣率數字信號系統、DFT和FFT算法、未來(lái)很可能實(shí)現的高級算法以及自適應濾波器等。每一章都包含練習。附錄中給出了Verilog源代碼和術(shù)語(yǔ)。
◆超過(guò)10個(gè)使用VHDL和Verilog設計的新的系統級案例研究
◆新增一章專(zhuān)門(mén)介紹圖像和視頻處理
◆更新后的AlteraQuartus和全新的ModelSim仿真工具
◆XilinxAtlys板卡和ISIM仿真支持
◆有符號定點(diǎn)數和浮點(diǎn)數IEEE庫示例
◆概述并行全通IIR濾波器設計
◆CA和PCA系統級設計
◆MP3和ADPCM的語(yǔ)音和音頻編碼
Uwe Meyer-Baese在德國南部的達姆施塔特技術(shù)大學(xué)講授了多年的FPGA通信系統設計課程，過(guò)去10年中他在達姆施塔特技術(shù)大學(xué)和美國佛羅里達大學(xué)指導了60多篇碩士研究生畢業(yè)論文，基于豐富的教學(xué)經(jīng)驗，他曾經(jīng)撰寫(xiě)過(guò)有關(guān)數字信號處理方面的多本教材。
第1章 緒論 1
1.1 數字信號處理技術(shù)概述 1
1.2 FPGA技術(shù) 2
1.2.1 按顆粒度分類(lèi) 3
1.2.2 按技術(shù)分類(lèi) 6
1.2.3 FPL的基準 7
1.3 DSP的技術(shù)要求 11
1.4 設計實(shí)現 13
1.4.1 FPGA的結構 17
1.4.2 Altera EP4CE115F29C7 21
1.4.3 案例研究：頻率合成器 27
1.4.4 用知識產(chǎn)權內核進(jìn)行設計 34
1.5 練習 39
第2章 計算機算法 53
2.1 計算機算法概述 53
2.2 數字表示法 53
2.2.1 定點(diǎn)數 54
2.2.2 非傳統定點(diǎn)數 57
2.2.3 浮點(diǎn)數 68
2.3 二進(jìn)制加法器 71
2.3.1 流水線(xiàn)加法器 74
2.3.2 模加法器 77
2.4 二進(jìn)制乘法器 78
2.5 二進(jìn)制除法器 84
2.5.1 線(xiàn)性收斂的除法算法 85
2.5.2 快速除法器的設計 90
2.5.3 陣列除法器 95
2.6 定點(diǎn)算法的實(shí)現 96
2.7 浮點(diǎn)算法的實(shí)現 98
2.7.1 定點(diǎn)數到浮點(diǎn)數的格式
轉換 98
2.7.2 浮點(diǎn)數到定點(diǎn)數的格式
轉換 99
2.7.3 浮點(diǎn)數乘法 100
2.7.4 浮點(diǎn)數加法 101
2.7.5 浮點(diǎn)數除法 103
2.7.6 浮點(diǎn)數倒數 104
2.7.7 浮點(diǎn)操作集成 105
2.7.8 浮點(diǎn)數合成結果 109
2.8 MAC與SOP 111
2.8.1 分布式算法基礎 112
2.8.2 有符號的DA系統 114
2.8.3 改進(jìn)的DA解決方案 115
2.9 利用CORDIC計算特殊
函數 117
2.10 用MAC調用計算特殊
函數 125
2.10.1 切比雪夫逼近 125
2.10.2 三角函數的逼近 127
2.10.3 指數函數和對數函數的
逼近 135
2.10.4 平方根函數的逼近 141
2.11 快速幅度逼近 147
練習 150
第3章 FIR數字濾波器 163
3.1 數字濾波器概述 163
3.2 FIR理論 163
3.2.1 具有轉置結構的FIR
濾波器 164
3.2.2 FIR濾波器的對稱(chēng)性 167
3.2.3 線(xiàn)性相位FIR濾波器 168
3.3 設計FIR濾波器 169
3.3.1 直接窗函數設計方法 170
3.3.2 等波紋設計方法 172
3.4 常系數FIR設計 174
3.4.1 直接FIR設計 174
3.4.2 具有轉置結構的FIR
濾波器 178
3.4.3 采用分布式算法的FIR
濾波器 183
3.4.4 IP內核FIR濾波器設計 193
3.4.5 基于DA和基于RAG的
FIR濾波器的比較 196
3.5 練習 197
第4章 IIR數字濾波器 205
4.1 IIR數字濾波器概述 205
4.2 IIR理論 208
4.3 IIR系數的計算 210
4.4 IIR濾波器的實(shí)現 213
4.4.1 有限字長(cháng)效應 216
4.4.2 濾波器增益系數的優(yōu)化 217
4.5 快速I(mǎi)IR濾波器 218
4.5.1 時(shí)域交叉 218
4.5.2 群集和分散預測的流水線(xiàn)
技術(shù) 220
4.5.3 IIR抽取器設計 222
4.5.4 并行處理 223
4.5.5 采用RNS的IIR設計 226
4.6 窄帶IIR濾波器 226
4.6.1 窄帶設計示例 227
4.6.2 級聯(lián)二階系統窄帶濾波器
設計 234
4.6.3 并聯(lián)二階系統窄帶濾波器
設計 237
4.6.4 窄帶IIR濾波器的網(wǎng)格
濾波器設計 244
4.6.5 窄帶IIR濾波器的波形
數字濾波器設計 251
4.7 窄帶IIR濾波器的全通濾波器
設計 257
4.7.1 窄帶IIR濾波器的全通波形
數字濾波器設計 259
4.7.2 窄帶IIR濾波器的全通網(wǎng)格
設計 263
4.7.3 窄帶濾波器的全通直接型
設計 263
4.7.4 窄帶濾波器的全通級聯(lián)雙
二階設計 263
4.7.5 窄帶濾波器的全通并行雙
二階設計 263
4.8 練習 267
第5章 多級信號處理 273
5.1 抽取和插值 273
5.1.1 Noble恒等式 275
5.1.2 用有理數因子進(jìn)行采樣速率
轉換 276
5.2 多相分解 276
5.2.1 遞歸IIR抽取器 281
5.2.2 快速FIR濾波器 281
5.3 Hogenauer CIC濾波器 284
5.3.1 單級CIC案例研究 284
5.3.2 多級CIC濾波器理論 287
5.3.3 幅值與混疊畸變 291
5.3.4 Hogenaur“剪除”理論 293
5.3.5 CIC RNS設計 298
5.3.6 CIC 補償濾波器設計 300
5.4 多級抽取器 302
京公網(wǎng)安備 11000002000088號
