数字信号处理GUI

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计(论文)开题报告

题目：数字信号处理实验教学平台设计

系别光电信息系

专业光电信息工程

班级 B100106

姓名彭牡丹

学号 B10010638

导师稀华

2013年11月20日

1 毕业设计（论文）综述

1.1 题目背景和意义

自 20 世纪 60 年代以来，随着计算机和信息学科的飞速发展，数字信号处理技术应运而生并迅速发展，目前已经形成为一门独立且成熟重要的新兴学科。如今已广泛地应用于通信、语音、图像、遥感、雷达、航空航天、自动控制和生物医学[1]等多个领域。特别在教学方面，此课程已普遍成为大学本科电子通信专业必修的主干课和重要的专业基础课，已成为信息化建设不可缺少的环节。

“数字信号处理”课程主要包括离散时间信号及系统、离散傅立叶变换DFT、快速傅立叶变换FFT、数字滤波器设计及实现和数字信号系统的应用等内容，如何帮助学生理解与掌握课程中的基本概念、分析方法以及综合应用能力，是教学所要解决的关键问题，但是该课程理论性强，公式繁琐，需要实验辅助学生理解。因此研究数字信号处理虚拟实验技术能够有效地弥补数字信号处理理论教学的不足，所以本课题需要借助一些软件平台来完成数字信号处理课程中重要的实验内容的仿真分析。

1.2 国内外相关研究状况

对于教学平台设计，现在教学方面有很多研究方法，不同的的科研目标用的是不同的软件平台，国内外也提出了多种研究方法。

例如，在做交互式教学实验平台设计时，周强、张兰、张春明[2]等人运用的是Tornado 软件。此设计以 Tornado 专业课程为例，提出教学网络化的预期目标，结合课程内容的实践性特点，依据分层教学的指导理念，以先进的网站开发技术（Dreamweaver、B/S、ASP 等）为支撑手段，对面向 Tornado 的交互式教学实验平台进行设计与实现。通过小范围测试，基本实现了教师发布教学信息、上机实验、问题互助解答、学生在线自测、师生交互平台等教学功能，并在此基础上凸显出对学生进行分级以提供个性化教学的特色。在研究网络的教学实验平台设计，赵迎新、徐平平、夏桂斌[3]等人用的是无线传感器网络的研究方法。此设计研究并开发了一种应用MSP430微控制器芯片和CC2420无线收发模块架构的无线传感器网络的教学实验平台，设计并实现了系统的总体架构、硬件电路、软件接口与数据汇聚模式，根据实践教学要求，设计了基于该平台系统的基本实验要求与操作步骤，给出了对不同层次实践教学的目标要求，最后给出教学实践效果的评价。还有谢延红[4]提出的开放式 Linux 实验教学平台设计与实现。此研究针对 Linux 实验教学中存在的实验环境不够灵活、实验学习时间受限和无法实时沟通的问题，此研究提出了“个网络平台，条技术路线，

种参与角色，套实验教学网站”的开放式 Linux 实验教学理念。依据此教学理念设计的开放式 Linux实验教学平台不仅为学生提供了一个开放的全天候实验环境，为师生们间的沟通和交流提供了一条高效的途径，而且有效解决了 Linux 实验教学中存在的上述问题，取得了较好的实验教学效果。在研究“信号与系统”实验平台设计时，王峰、周昌雄[5]提出了基于MATLAB软件的研究。此研究介绍了基于MATLAB的“信号与系统”课程的可视化虚拟实验平台.该实验平台包含了“信号与系统”实验教学中典型仿真实例分析，通过交互式平台直观显示实验结果，帮助学生理解“信号与系统”的原理和分析方法，以提高学生分析问题和综合应用能力。在研究信号处理教学平台设计时，曹建华、周建江、刘越[6]提出了基于MATLABWeb Server信号处理教学平台的实现方法。该方法的平台利用MATLAB的强大信号处理功能和通用的Browser/Server 模式实现信号分析处理的网络化实验教学。对该教学平台的具体实现手段进行了描述，可供建立其它教学平台和科研参考。在研究网络数学实验平台设计时，罗晓宾、谢治州、熊梅[7]提出的方法是基于MATLAB的研究。在研究基于MATLAB网络系统工具和技术的网络数学实验平台开发中应用 MATLAB中的 MATLAB，Builder For,let 和MATLAB计算引擎设计开发了网络数学实验平台，文章详细介绍了该平台的总体设计架构以及平台实现的关键技术。

在数字信号处理方面：不同的科研对象采用的软件工具不同但都能达到预期的效果。例如，孙继禹、杨明极、李冬明[8]等人在研究数字信号处理课程教学平台设计时提出了基于JSP的研究方法。此设计针对数字信号处理学科传统集中教学方式存在的不足，借助于互联网技术和Web应用技术的迅速发展，设计了一套基于本学科的面向教师与学生的网络教学平台。该平台应用JSP+MySql技术进行开发，采用模型-视图-控制器结构中的Struts框架。对该平台的体系机构、功能进行了详细的分析，介绍了设计中所应用的的关键技术。平台经过测试，运行稳定，能够实现规定的教学功能。陈玲玲、刘阳、秦丽敏[9]他们在研究数字信号处理时提出了基于 labVIEW 的数字信号处理实验平台设计。此设计针对数字信号处理理论的抽象和实验的复杂，开发了基于labVIEW的数字信号处理实验平台，该虚拟实验平台利用图形化编程语言labVIEW 的快捷"方便和强大的软件工具等特点，使得实验平台具有良好的人机界面和平滑的数据更改工具，只需简单的掌握便可进行实验和分析。通过该虚拟实验平台可以更好的理解数字信号处理的相关知识和实验。阙大顺、胡金、陈铖[10]他们提出的研究方法是基于VC++与Matlab的数字信号处理实验平台设计。此设计针对数字信号处理课程的内容和特点，采用基于Matlab engine的VC++与Matlab混合编程方法，开发设计了数字信号处理实验平台，使抽象的理论实例化。实践证明，该平台可以使学生更好地理解和掌握课程的基本理论，有利于提高学生分析问题的能力和综合实践能力。在研究数字信号处理交互式教学平台设计与实现时，向友君、周文坤、徐向民

[11]他们用的是Matlab软件。此研究采用Matlab语言完成了数字信号处理交互式教学平台，该平台综合应用GUI及动态演示，把该课程抽象的理论和繁杂的计算变成简单直观的图形和动态演示，并用于课堂教学。系统具有可操作性和实时性，内容丰富，使用方便，加强了学生对该课程基本原理和方法的理解和掌握，具有很好的教学效果。同样有在研究数字信号处理教学实验软件包时，沈捷、王莉[21]他们用的是GU I（计算机辅助教学)综合软件，但是要实现此研究的目标Matlab软件还是不能缺少的。此设计利用Matlab的GUIDE (图形用户界面设计向导)工具箱设计并实现了数字信号处理教学实验软件包的GUI (图形用户界面)。该GUI将Matlab软件和多媒体硬件结合，融入数字信号处理课程的实验内容，形成了一种新的CAI (计算机辅助教学)方式。CAI 的方式形象直观，便于学生对所学理论知识的理解，大大提高了教学的效果和效率。此设计完成成也必须熟悉一种新的CAI 方式。这种新的CAI实验仿真软件设计与实现方式被朱群雄、隋秀凤[13]在提出的。此方法是计算机辅助教学软件是当前高校较为流行的研究课题，是提高教学质量的极为有效的手段。

通过以上方法的研究，很显然，不同的研究对象用的软件和方法都不一样各有各的优势，但是相比之下Matlab软件更适合数字信号处理教学平台设计与实现。因为MATLAB语言在教学、科研等领域应用越来越广泛[14]。因此选择 MATLAB 语言完成数字信号处理课程设计能够节省大量机时。使学生把重点放到理解新的困难的概念上而不是编程上。MATLAB 是一种高性能数值计算和可视化的软件，我们将其引入到课堂教学中，将抽象的理论用具体实例通过图形方式描述，一方面有助于学生理解相关的概念和基本理论。另一方面弥补了硬件实验条件的不足，而且巩固和加深了学生对所学的电路、信号与系统、数字信号处理[15]等基本理论知识的理解和深化，提高了学生对“数字信号处理”的学习兴趣。 Matlab的GUIDE工具箱也是非常重要的，因为本文可以利用Matlab的GUIDE工具箱设计来实现“数字信号处理”教学实验软件包的图形用户界面GUI(Graphics User Interface)。该GUI以窗口、弹出框、按键、动态文本框等友好界面形式构成，即便不懂Matlab语言编程，也可以非常方便地使用。该GUI将Matlab软件和多媒体硬件结合，融入数字信号处理课程的实验内容，形成了一种新的CAI (计算机辅助教学)方式。CAI的方式形象直观，便于学生对所学理论知识的理解，大大提高了教学的效果和效率。

2 研究方案

2.1课题研究主要内容：

本课题主要利用Matlab的GUIDE (图形用户界面设计向导)工具箱设计并实现数字信号处理实验教学平台，并且能够达到数字信号处理网络教学的基本要求，这样可以扩大学生的学习课堂，极大调动了学生学习数字信号处理的积极性。

2.2拟采用的方案

1）构架实验平台。

本虚拟实验系统必须具有可视化的特点，操作方便、直观。通过GUI界面，学生可以进入教师指定的实验项目或者可以根据自己的学习进度进行选择实验项目，进入相应的环境，设置和调整仿真参数，进行仿真试验学习。完成上面设计必须列出实验项目，可以根据实验教学计划的要求，设计的虚拟实验平台项目包含于“数字信号处理”实验教学中重要的实验项目之中。例如，序列的平移、序列的Z域分析等。此实验平台的GUI界面可以直接调入MATLAB的参考学习资料、数字信号处理课件、硬件实验指导书、仿真实验指导书、数字信号处理习题库等参考资料。

2) 设计数字信号处理界面

利用Matlab的GUIDE工具箱设计来创建GUI界面。GUI是由窗口、光标、按键、菜单、文字说明等对象(object)构成的一个用户界面。创建GUI界面必须具备的三个基本元素:组件、图形窗口和回应。实验平台的GUI界面用到的控件有:按钮、文本框、坐标轴、下拉列表、单选按钮、复选按钮、滚动条等.所设计的GUI界面主要包括实验平台进入界面、实验名称界面、每一个实验项目界面及其对应的仿真实例、参考资料学习子界面等。

3) 进行实例仿真练习并且做出总结为下次做好铺垫。

图一为整个界面选择流程图

图一界面选择流程图

3 本课题研究的重点及难点，前期已开展工作

3.1本课题研究的重点及难点：

本课题重点是利用Matlab的GUIDE工具箱设计数字信号处理实验教学平台的实现。在设计之前必须得熟练MATLAB语言和复习好数字信号处理相关知识。

本课题难点是如何将教材上的重点理论知识与Matlab软件相互结合并且能实现本次课题的研究目的。使学生更好、更快的理解掌握重点难点的知识。

3.2前期已开展的工作：

（1）了解课题的研究方向及意义；

（2）认真阅读任务书，对课题的撰写方向有基本的掌握；

（3）相关课题资料已整理完毕，参考文献15篇，其中有一篇外文文献；

（4）基本掌握了Matla软件，对本课题研究对象进行预处理；

（5）对重点和难点进行初步认识；

（6）总结相关资料，撰写开题报告。

4 完成本课题的工作方案及进度计划

第一周到第二周：根据任务书查阅相关资料，学习了解MATLAB语言。

第三周到第四周：对查阅的资料进行总结，设计研究方案，撰写开题报告。

第五周到第六周：完善开题报告并准备开题答辩。

第七周到第九周：开始进行GUI教学平台设计。

第十周到底十四周：将教材典型的理论知识在教学平台上实现出来，并进行分析和总结。完成论文撰写。

第十五周: 准备答辩。

指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见）

指导教师：年月日所在系审查意见：

系主管领导：年月日

参考文献

[1] Sonal K. Jagtap and M.D. Uplane.Digital Filter Approach for ECG in Signal

Processing.Department of Electronics, Shivaji University, Kolhapur, MS-416004

[2] 周强,张兰,张春明等.面向Tornado的交互式教学实验平台设计[J]北京航空

航天大学电子信息工程学院,2012.

[3] 赵迎新,徐平平,夏桂斌等.基于无线传感器网络的教学实验平台设计[J]电气

电子教学学报,2008,30,(5).

[4] 谢延红,开放式Linux实验教学平台设计与实现[J]现代教育技术,2020,10.

[5] 王峰,周昌雄.基于MATLAB的“信号与系统”实验平台设计[J]苏州市职业

大学学报,2011,22,(1).

[6] 曹建华,周建江,刘越.基于MATLABWeb Server信号处理教学平台的实现方

法[J]舰船电子工程,2008,17.

[7] 罗晓宾,谢治州,熊梅.基于MATLAB的网络数学实验平台设计[J]科技世

界,2012,25.

[8] 孙继禹,杨明极,李冬明.基于JSP的数字信号处理课程教学平台的设计[J]哈

尔滨理工大学测控技术与仪器黑龙江省高校重点实验室,2010,5.

[9] 陈玲玲,刘阳,秦丽敏.基于labVIEW 的数字信号处理实验平台设计[J]吉林

化工学院学报,2011,28,(11).

[10] 阙大顺,胡金,,陈铖.基于VC++与Matlab的数字信号处理实验平台设计[J]

实验科学与技术,2008,7,(1).

[11] 向友君,周文坤,徐向民.他们提出了数字信号处理交互式教学平台设计与实

现[J]电气电子教学学报,2009,31,(3).

[12] 沈捷,王莉.数字信号处理教学实验软件包的GU I设计与实现实[J]验技术

与管理,2008,25,(2).

[13] 朱群雄,隋秀凤.CAI实验仿真软件设计与实现[J]北京化工大学1997,24,(3).

[14] 朱幼莲.MATLAB在数字信号处理教学中的应用[J]电气电子教学学

报,2001,23,(3).

[15] 朱玉琴,韩芳.MATLAB在“数字信号处理”实验教学中的应用[J]时代教

育,2011.

FPGA在高速数字信号处理中的使用

由于成本、系统功耗和面市时间等原因，许多通讯、视频和图像系统已无法简单地用现有DSP处理器来实现，现场可编程门阵列(FPGA)尤其适合于乘法和累加(MAC)等重复性的DSP任务。本文从FPGA与专用DSP器件的运算速度和器件资源的比较入手，介绍FPGA 在复数乘法、数字滤波器设计和FFT等数字信号处理中应用的优越性，值得(中国)从事信号处理的工程师关注。 Chris Dick Xilinx公司 由于在性能、成本、灵活性和功耗等方面的优势，基于FPGA的信号处理器已广泛应用于各种信号处理领域。近50%的FPGA产品已进入各种通信和网络设备中，例如无线基站、交换机、路由器和调制解调器等。FPGA提供了极强的灵活性，可让设计者开发出满足多种标准的产品。例如，万能移动电话能够自动识别GSM、CDMA、TDMA或AMPS等不同的信号标准，并可自动重配置以适应所识别的协议。FPGA所固有的灵活性和性能也可让设计者紧跟新标准的变化，并能提供可行的方法来满足不断变化的标准要求。 复数乘法 复数运算可用于多种数字信号处理系统。例如，在通讯系统中复数乘积项常用来将信道转化为基带。在线缆调制解调器和一些无线系统中，接收器采用一种时域自适应量化器来解决信号间由于通讯信道不够理想而引入的干扰问题。量化器采用一种复数运算单元对复数进行处理。用来说明数字信号处理器优越性能的指标之一就是其处理复数运算的能力，尤其是复数乘法。 一个类似DSP-24(工作频率为100MHz)的器件在100ns内可产生24×24位复数乘积(2个操作数的实部和虚部均为24位精度)。复数乘积的一种计算方法需要4次实数乘法、1次加法和1次减法。一个满精度的24×24实数管线乘法器需占用348个逻辑片。将4个实数乘法器产生的结果组合起来所需的2个48位加法/减法器各需要24个逻辑片(logic slice)。这些器件将工作在超过100MHz的时钟频率。复数乘法器采用一条完全并行的数据通道，由4×348+2×24=1440个逻辑片构成，这相当于Virtex XCV1000 FPGA所提供逻辑资源的12%。计算一个复数乘积所需的时间为10ns，比DSP结构的基准测试快一个数量级。为了获得更高的性能，几个完全并行的复数乘法器可在单个芯片上实现。采用5个复数乘法器，假设时钟频率为100MHz，则计算平均速率为每2ns一个复数乘积。这一设计将占用一个XCV1000器件约59%的资源。 这里应该强调的一个问题是I/O，有这样一条高速数据通道固然不错，但为了充分利用它，所有的乘法器都须始终保持100%的利用率。这意味着在每一个时钟来临时都要向这些单元输入新的操作数。 除了具有可实现算法功能的高可配置逻辑结构外，FPGA还提供了巨大的I/O带宽，包括片上和片外数据传输带宽，以及算术单元和存储器等片上部件之间的数据传输带宽。例如，XCV1000具有512个用户I/O引脚。这些I/O引脚本身是可配置的，并可支持多种信号标准。实现复数乘法器的另一种方法是构造一个单元，该单元采用单设定或并行的24x24实数乘法器。这种情况下，每一个复数乘法需要4个时钟标识，但是FPGA的逻辑资源占用率却降到了最低。同样，采用100MHz系统时钟，每隔40ns可获得一个新的满精度复数乘积，这仍是DSP结构基准测试数据的2.5倍。这一设定方法需要大约450个逻辑片，占一个XCV1000器件所有资源的3.7%(或XCV300的15%)。 构造一条能够精确匹配所需算法和性能要求的数据通道的能力是FPGA技术独特的特性之一。而且请注意，由于FPGA采用SRAM配置存储器，只需简单下载一个新的配置位流，同样的FPGA硬件就可适用于多种应用。FPGA就像是具有极短周转时间的微型硅片加工厂。

DSP技术与算法实现学习报告

DSP技术与算法实现学习报告 一.课程认识 作为一个通信专业的学生，在本科阶段学习了数字信号处理的一些基本理论知识，带着进一步学习DSP技术以及将其理论转化为实际工程实现的学习目的，选择了《DSP技术与算法实现》这门课程。通过对本课程的学习，我在原有的一些DSP基础理论上，进一步学习到了其一些实现方法，系统地了解到各自DSP芯片的硬件结构和指令系统，受益匪浅。 本门课程将数字信号处理的理论与实现方法有机的结合起来，在简明扼要地介绍数字信号处理理论和方法的基本要点的基础上，概述DSP的最新进展，并以目前国际国内都使用得最为广泛的德克萨斯仪器公式（TI，Texas Instruments）的TMS320、C54xx系列DSP为代表，围绕“DSP实现”这个重点，着重从硬件结构特点，软件指令应用和开发工具掌握出发，讲解DSP应用的基础知识，讨论各种数字信号处理算法的实现方法及实践中可能遇到的主要问题，在此基础上实现诸如FIR、IIR、FFT等基本数字信号处理算法等等。 1.TI的DSP体系 TI公司主要推出三大DSP系列芯片，即TMS320VC2000，TMS320VC5000，TMS320VC6000系列。 TMS320VC200系列主要应用于控制领域。它集成了Flash存储器、高速A/D转换器、可靠的CAN模块及数字马达控制等外围模块，适用于三相电动机、变频器等高速实时的工控产品等数字化控制化领域。 TMS320VC5000系列主要适用于通信领域，它是16为定点DSP芯片，主要应用在IP 电话机和IP电话网、数字式助听器、便携式音频/视频产品、手机和移动电话基站、调制调解器、数字无线电等领域。它主要分为C54和C55系列DSP。课程着重讲述了C54系列的主要特性，它采用改进哈弗结构，具有一个程序存储器总线和三个数据存储器总线，17×17-bit乘法器、一个供非流水的MAC（乘法/累加）使用的专用加法器，一个比较、选择、存储单元（Viterbi加速器），配备了双操作码指令集。 TMS320VC6000系列主要应用于数字通信和音频/视频领域。它是采用超长指令字结构设计的高性能芯片，其速度可以达到几十亿MIPS浮点运算，属于高端产品应用范围。

自考《数字信号处理》历年真题

2003年10月高等教育自学考试数字信号处理试题课程代码：02356

二、判断题(判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。每小题2分，共10分) 1.移不变系统必然是线性系统。( ) 2.当输入序列不同时，线性移不变系统的单位抽样响应也不同。( ) 3.离散时间系统的滤波特性可以由其幅度频率特性直接看出。( ) 4.因果稳定系统的系统函数的极点必然在单位圆内。( ) 5.与FIR滤波器相似，I I R滤波器的也可以方便地实现线性相位。( ) 三、填空题(每空2分，共20分) 1.序列x(n)的能量定义为__________。 2.线性移不变系统是因果系统的充分必要条件是__________。 3.设两个有限长序列的长度分别为N和M，则它们线性卷积的结果序列长度为__________。 4.一个短序列与一个长序列卷积时，有__________和__________两种分段卷积法。 5.如果通用计算机的速度为平均每次复数乘需要４μs，每次复数加需要1μs，则在此计算机上计算210点的基2FFT需要__________级蝶形运算,总的运算时间是__________μs。 6.在用DFT近似分析连续信号的频谱时,__________效应是指DFT只能计算一些离散点上的频谱。 7.在FIR滤波器的窗函数设计法中，常用的窗函数有__________和__________等等。

2004年1月高等教育自学考试数字信号处理试题 课程代码：02356 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共20分) 1.要从抽样信号不失真恢复原连续信号，应满足下列条件的哪几条( )。 (Ⅰ)原信号为带限 (Ⅱ)抽样频率大于两倍信号谱的最高频率 (Ⅲ)抽样信号通过理想低通滤波器 A.Ⅰ、Ⅱ B.Ⅱ、Ⅲ C.Ⅰ、Ⅲ D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 2.若一线性移不变系统当输入为x(n)=δ(n)时输出为y(n)=R3(n)，则当输入为u(n)-u(n-2)时输出为( )。 A.R3(n) B.R2(n) C.R3(n)+R3(n-1) D.R2(n)-R2(n-1) 3.已知序列Z变换的收敛域为｜z｜>1，则该序列为( )。 A.有限长序列 B.右边序列 C.左边序列 D.双边序列

DSP常见算法的实现

3.6 常见的算法实现 在实际应用中虽然信号处理的方式多种多样，但其算法的基本要素却大多相同，在本节中介绍几种较为典型的算法实现，希望通过对这些例子（单精度，16bit ）的分析，能够让大家熟悉DSP 编程中的一些技巧，在以后的工作中可以借鉴，达到举一反三的效果。 1. 函数的产生 在高级语言的编程中，如果要使用诸如正弦、余弦、对数等数学函数，都可以直接调用运行库中的函数来实现，而在DSP 编程中操作就不会这样简单了。虽然TI 公司提供的实时运行库中有一些数学函数，但它们所耗费的时间大多太长，而且对于大多数定点程序使用双精度浮点数的返回结果有点“大材小用”的感觉，因此需要编程人员根据自身的要求“定制”数学函数。实现数学函数的方法主要有查表法、迭代法和级数逼近法等，它们各有特点，适合于不同的应用。 查表法是最直接的一种方法，程序员可以根据运算的需要预先计算好所有可能出现的函数值，将这些结果编排成数据表，在使用时只需要根据输入查出表中对应的函数值即可。它的特点是速度快，但需要占用大量的存储空间，且灵活度低。当然，可以对上述查表法作些变通，仅仅将一些关键的函数值放置在表中，对任意一个输入，可根据和它最接近的数据采用插值方法来求得。这样占用的存储空间有所节约，但数值的准确度有所下降。 迭代法是一种非常有用的方法，在自适应信号处理中发挥着重要的作用。作为函数产生的一种方法，它利用了自变量取值临近的函数值之间存在的关系，如时间序列分析中的AR 、MA 、ARMA 等模型，刻画出了信号内部的特征。因为它只需要存储信号模型的参量和相关的状态变量，所以所占用的存储空间相对较少，运算时间也较短。但它存在一个致命的弱点，由于新的数值的产生利用了之前的函数值，所以它容易产生误差累积，适合精度要求不高的场合。 级数逼近法是用级数的方法在某一自变量取值范围内去逼近数学函数，而将自变量取值在此范围外的函数值利用一些数学关系，用该范围内的数值来表示。这种方法最大的优点是灵活度高，且不存在误差累积，数值精度由程序员完全控制。该方法的关键在于选择一个合适的自变量取值区间和寻找相应的系数。 下面通过正弦函数的实现，具体对上述三种方法作比较。 查表法较简单，只需要自制一张数据表，也可以利用C5400 DSP ROM 内的正弦函数表。 迭代法的关键是寻找函数值间的递推关系。假设函数采样时间间隔为T ，正弦函数的角频率为ω，那么可以如下推导： 令()()()T T ω?β?αω?-+=+sin sin sin 等式的左边展开为 T T side left ω?ω?sin cos cos sin _+= 等式的右边展开为 ()T T side right ω?βωα?sin cos cos sin _-+= 对比系数，可以得到1,cos 2-==βωαT 。令nT =?，便可以得到如下的递推式： [][][]21cos 2---=n s n s T n s ω

如何学习数字信号处理

如何学好数字信号处理课程 《数字信号处理》是相关专业本科生培养中，继《信号与系统》、《通信原理》、《数字逻辑》等课程之后的一门专业技术课。数字信号处理的英文缩写是DSP ，包括两重含义：数字信号处理技术（Digital Signal Processing ）和数字信号处理器（Digital Signal Processor ）。目前我们对本科生开设的数字信号处理课程大多侧重在处理技术方面，由于课时安排和其他一些原因，通常的特点是注重理论推导而忽略具体实现技术的介绍。最后导致的结果就是学生在学习了数字信号处理课程之后并不能把所学的理论知识与实际的工程应用联系起来，表现在他们做毕业设计时即使是对学过的相关内容也无法用具体的手段来实现，或者由于无法与具体实际相挂钩理解而根本就忘记了。我相信，我们开设本课程的根本目的应该是让学生在熟练掌握数字信号处理的基本原理基础上，能结合工程实际学习更多的DSP 实现技术及其在通信、无线电技术中的应用技能，这也是符合DSP 本身的二重定义的，学生通过本课程的学习，将应该能从事数字信号处理方面的研究开发、产品维护等方面的技术工作。其实很多学生在大学四年学习过后都有这种反思：到底我在大学学到了什么呢？难道就是一些理论知识吗？他们将如何面对竞争日益激烈的社会呢？ 因此，大家在应用MATLAB学习并努力掌握数字信号处理的原理，基本理论的同时，应该始终意识到该课程在工程应用中的重要性，并在课后自学一些有关DSP技术及FPGA技术方面的知识。这样，学习本课程学习的三部曲是：一，学习数字信号处理的基本理论；二，掌握如何用MATLAB 实现一些基本的算法，如FFT ，FIR 和IIR 滤波器设计等；三，选择一种数字信号处理器作为实现平台进行实践学习，比如TI 公司的TMS320C54x 系列芯片，包括该处理器的硬件和软件系统，如Code Composer Studio及像MATLAB Link for Code Composer Studio这样的工具。 在学习数字信号处理的过程中，要注重培养自己的工程思维方法。数字信号处理的理论含有许多研究问题和解决问题的科学方法,例如频率域的分析方法、傅里叶变换的离散做法、离散傅里叶变换的快速计算方法等, 这些方法很好。虽然它们出现在信号处理的专业领域, 但是, 其基本精神是利用事物的特点和规律解决实际问题, 这在各个领域中是相同的。还有, 数字信号处理的理论的产生是有原因的, 这些原因并不难懂, 就是理论为应用服务, 提高使用效率。 例如: 为什么要使用频率域的分析方法?原因是从时间看问题, 往往看到事物的表面, 就像 我们用眼睛看水只能看到水的颜色, 看不到水的基本成分, 同样, 从时间看信号只能看到信号变化的大小和快慢,看不到信号的基本成分; 若采用分解物质的方法, 从成分的角度去看, 用化学分析则能看到水的各种成分, 同样, 用分解信号的方法则能看到信号里的基本成分, 至于基本成分的选择则视哪种基本类型最适合实际信号处理, 这就是频率域的分析方法。 又如: 为什么要采用离散的傅里叶变换?原因很简单, 因为要利用计算机计算傅里叶变换, 而计算机只能计算数据, 不能计算连续变量, 所以必须分离连续的傅里叶变换, 使它成为离散的傅里叶变换。 再如: 为什么要采用离散傅里叶变换的快速计算方法?原因是, 理论上离散傅里叶变换能让计算机分析频谱, 但是, 直接按照离散傅里叶变换的定义计算它, 计算量太大, 实用价值不大; 只有采用巧妙的方法降低计算量, 则离散傅里叶变换才有实用价值,这种巧妙的方法就 是离散傅里叶变换的快速计算方法。降低计算量的巧妙之处在, 离散傅里叶变换的计算量与信号的长度成正比, 科学家想办法将信号分解成为短信号, 分解成为短信号的方法有多种, 只要开动脑筋，我们也是一样可以想出来的。 最后，感谢同学们对我的支持，我会尽我所能，与大家共同探索"数字信号处理"领域的奇妙世界。

自考数字信号处理全国试卷

1. 已知连续信号x(t)是周期为T的周期信号，按照抽样频率f s=对连续信号x(t)抽样后得到 离散时间序列x(n)，则序列x(n)的周期是( ) A.3 B.5 C.15 D.非周期 2. 已知某系统的单位抽样响应h(n)=3n u(n)，则该系统是( ) A.因果稳定系统 B.因果非稳定系统 C.非因果稳定系统 D.非因果非稳定系统 3.系统输入序列x(n)和输出序列y(n)满足差分方程：y(n)=3x(n)+8，则该系统是( ) A.线性移不变系统 B.非线性移不变系统 C.线性移变系统 D.非线性移变系统 4. 序列x(n)=0.3n u(n)的能量和功率分别记为E和P，则满足条件( ) A.E<∞,P=0 B.E

高速实时数字信号处理硬件技术发展概述

高速实时数字信号处理硬件技术发展概述 摘要:在过去的几年里，高速实时数字信号处理（DSP）技术取得了飞速的収展，目前单片DSP芯片的速度已经可以达到每秒80亿次定点运算（8000MIPS）；其 高速度、可编程、小型化的特点将使信息处理技术迚入一个新纪元。一个完整的高速 实时数字信号处理系统包括多种功能模块，如DSP，ADC，DAC，RAM，FPGA，总线接口等技术本文的内容主要是分析高速实时数字信号处理系统的特点，构成，収展过程和系统设计中的一些问题，幵对其中的主要功能模块分别迚行了分析。最后文中介绍了一种采用自行开収的COTS产品快速构建嵌入式幵行实时信号处理系统的设计方法。 1．概述 信号处理的本质是信息的变换和提取，是将信息仍各种噪声、干扰的环境中提取出来，幵变换为一种便于为人或机器所使用的形式。仍某种意义上说，信号处理类似于”沙里淘金”的过程:它幵不能增加信息量（即不能增加金子的含量），但是可以把信息（即金子）仍各种噪声、干扰的环境中（即散落在沙子中）提取出来，变换成可以利用的形式（如金条等）。如果不迚行这样的变换，信息虽然存在，但却是无法利用的，这正如散落在沙中的金子无法直接利用一样。 高速实时信号处理是信号处理中的一个特殊分支。它的主要特点是高速处理和实时处理，被广泛应用在工业和军事的关键领域，如对雷达信号的处理、对通

信基站信号的处理等。高速实时信号处理技术除了核心的高速DSP技术外，还包括很多外围技术，如ADC，DAC等外围器件技术、系统总线技术等。 本文比较全面地介绍了各种关键技术的当前状态和収展趋势，幵介绍了目前高性能嵌入式幵行实时信号处理的技术特点和収展趋势，最后介绍了一种基于COTS产品快速构建嵌入式幵行实时信号处理系统的设计方法。 2．DSP技术 2.1 DSP的概念 DSP（digital signal processor），即数字信号处理器，是一种专用于数字信号处理的可编程芯片。它的主要特点是: ①高度的实时性，运行时间可以预测； ②Harvard体系结构，指令和数据总线分开（有别于冯·诺依曼结构）； ③RISC指令集，指令时间可以预测； ④特殊的体系结构，适合于运算密集的应用场合； ⑤内部硬件乘法器，乘法运算时间短、速度快； ⑥高度的集成性，带有多种存储器接口和IO互联接口； ⑦普遍带有DMA通道控制器，保证数据传辒和计算处理幵行工作； ⑧低功耗，适合嵌入式系统应用。 DSP有多种分类方式。其中按照数据类型分类，DSP被分为定点处理器（如ADI的ADSP218x/9xBF5xx，TI的TMS320C62/C64）和浮点处理器（如ADI的SHARC/Tiger SHARC系统·TI的TMS320C67）。 雷达信号处理系统对DSP的要求很高，通常是使用32bit的高端DSP；而且浮

02356数字信号处理 浙江省2013年7月自考 试题

浙江省2013年7月高等教育自学考试 数字信号处理试题 课程代码：02356 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。 1. 序列x(n)= n 3 2 ?? ? ?? u(－n)的功率为 A.5 9 B. 9 4 C.4 9 D. 9 5 2.下面说法正确的为 A.x(2n)表示对x(n)每两点之间插入一点，采样频率提高一倍 B.x(2n)表示对x(n)每隔两点抽取一点，采样频率提高一倍 C.x(n 2 )表示对x(n)每两点之间插入一点，采样频率降低一倍 D.x(n 2 )表示对x(n)每两点之间插入一点，采样频率提高一倍 3.双线性变换 A.无混频，相位畸变 B.无混频，线性相位 C.有混频，相位畸变 D.有混频，线性相位 4.有限长序列h(n)(0≤n≤N－1)关于τ=N1 2 - 奇对称的条件是 A.h(n)=h(N－n) B.h(n)=h(N+n－1) C.h(n)=－h(－n) D.h(n)=－h(N－n－1) 5.对于x(n)=－ n 1 2 ?? ? ?? u(－n－1)的Z变换， A.零点为z=2，极点为z=1 2 B.零点为z=0，极点为z= 1 2 C.零点为z=1 2 ，极点为z=2 D.零点为z= 1 2 ，极点为z=0 6.对于离散傅立叶级数而言,其信号的特点是 A.时域连续非周期，频域离散周期 B.时域离散周期，频域离散周期 C.时域连续周期，频域离散非周期 D.时域离散非周期，频域连续周期

7.已知线性移不变系统的输入为x(n)= j n 4 e π ，输出y(n)=0.5 j n 4 e π ，则系统的频率响应为 A.H(e jω)=2 B.H(e jω)=－2 C.H(e jω)=1/2 D.H(e jω)=－1/2 8.x(n)=j j n 4 e π 的共轭对称部分是 A.2j B.2 C.1/2 D.0 9.对有限长序列采用圆周卷积代替线性卷积的主要目的是 A.实现快速计算 B.便于理论分析 C.防止信号时域混叠 D.避免混频现象 10.FIR数字滤波器中级联型和直接型(卷积型)相比，级联型 A.所需的乘法次数多 B.所需的乘法次数少 C.便于时分复用 D.便于频分复用 二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 判断下列各题，在答题纸相应位置正确的涂“A”，错误的涂“B”。 11.设y(n)=kx(n)+b,k>0,b>0为常数，则该系统是移不变（时不变）系统。 12.若系统的单位抽样响应为h(n)=5n u(－n)，则该系统是稳定的。 13.实序列的傅立叶变换是共轭对称的。 14.一般来说，右边序列的Z变换的收敛域一定在模最大的有限极点所在的圆之内。 15.离散时间系统稳定的条件是系统函数的全部极点在单位圆内，FIR系统有时又叫全零点系统,因此其稳定性是不定的。 三、填空题(本大题共8小题，每空2分，共20分) 16.已知系统的单位抽样响应为h(n)，则系统因果的充要条件是________。 17.线性移不变系统的差分方程为y(n)=0.5y(n－1)+bx(n)，使得|(e jω)|ω=0=1的b值是________。 18.序列δ(n)的Z变换的收敛域是________。 19.((32))15=________。 20.x1(n)为N1点序列，x2(n)为N2点序列，将它们补零后变为L点序列，当L≥________时可用圆周卷积代替线性卷积，因为各延拓周期________。 21.设IIR数字滤波器的差分方程形式为 y(n)= N k k1 a y(n k) = - ∑+ M r r0 b x(n r) = - ∑，且N≥M， 则直接II型（典范型）比直接I型节省延时存储单元数为________个。 22.切比雪夫I型滤波器在通带内________变化，过渡带和阻带内________变化。 23.离散时间信号傅立叶变换与其Z变换的关系为________。

基于TMS320C6455的高速数字信号处理系统设计

基于TMS320C6455的高速数字信号处理系统设计 摘要：针对高速实时数字信号处理系统设计要求，本文提出并设计了基于dsp+fpga结构的高速数字信号处理系统，采用ti公司目前单片处理能力最强的定点dsp芯片tms320c6455为系统主处理器，fpga作为协处理器。详细论述了dsp外围接口电路的应用和设计，系统设计电路简洁、实现方便，可靠性强。 关键词：tms320c6455 fpga 数字信号处理系统设计 design of high-speed digital signal processing system based on tms320c6455 cao jingzhi,he fei,li qiang，ren hui，qin wei （department of tool development,china petroleum logging co.,ltd shaan xi xi’an 710077） abstract:according to the design needs of high-speed real-time digital signal processing system.the paper puts forward a design of high-speed digital signal processing system based on dsp+fpga structure,adopting ti company fixed-point dsp chip tms320c6455,the currently strongest capacity monolithic processor,for system main processor,and fpga as coprocessor.this paper describs the application and design of dsp periphery circuit interface in detail.the system design has simple circuit and realize convenient, reliability.

2020年7月浙江自考数字信号处理试题及答案解析

浙江省自考2018年7月数字信号处理试题 课程代码：02356 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.在对连续信号均匀采样时,要从离散采样值不失真恢复原信号,则采样角频率ΩS与信号最高截止频率ΩC应满足关系( ) A.ΩS>2ΩC B.ΩS>ΩC C.ΩS<ΩC D.ΩS<2ΩC 2.下列系统(其中y(n)为输出序列,x(n)为输入序列)中哪个属于线性系统?( ) A.y(n)=x2(n) B.y(n)=x(n)x(n+1) C.y(n)=x(n)+1 D.y(n)=x(n)+x(n-1) 3.已知某序列Z变换的收敛域为|Z|>3,则该序列为( ) A.有限长序列 B.右边序列 C.左边序列 D.双边序列 4.实序列傅里叶变换的实部和虚部分别为( ) A.偶函数和奇函数 B.奇函数和偶函数 C.奇函数和奇函数 D.偶函数和偶函数 5.已知x(n)=1,其N点的DFT［x(n)］=X(k),则X(0)=( ) A.N B.1 C.0 D.-N 6.设两有限长序列的长度分别是M与N,欲用DFT计算两者的线性卷积,则DFT的长度至少应取( ) 1

A.M+N B.M+N-1 C.M+N+1 D.2(M+N) 7.如图所示的运算流图符号是_______基 2FFT算法的蝶形运算流图符号。( ) A.按频率抽取 B.按时间抽取 C.A、B项都是 D.A、B项都不是 8.下列各种滤波器的结构中哪种不是IIR滤波器的基本结构?( ) A.直接型 B.级联型 C.并联型 D.频率抽样型 9.下列关于用冲激响应不变法设计IIR滤波器的说法中错误的是( ) A.数字频率与模拟频率之间呈线性关系 B.能将线性相位的模拟滤波器映射为一个线性相位的数字滤波器 C.容易产生频率混叠效应 D.可以用于设计高通和带阻滤波器 10.下列关于窗函数设计法的说法中错误的是( ) A.窗函数的长度增加,则主瓣宽度减小,旁瓣宽度减小 B.窗函数的旁瓣相对幅度取决于窗函数的形状,与窗函数的长度无关 C.为减小旁瓣相对幅度而改变窗函数的形状,通常主瓣的宽度会增加 D.对于长度固定的窗,只要选择合适的窗函数就可以使主瓣宽度足够窄,旁瓣幅度足够小 二、判断题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 判断下列各题，正确的在题后括号内打“√”，错的打“×”。 1.线性系统同时满足可加性和比例性两个性质。( ) 2.序列信号的傅里叶变换等于序列在单位圆上的Z变换。( ) 3.按时间抽取的FFT算法的运算量小于按频率抽取的FFT算法的运算量。( ) 2

高速DSP的PCB抗干扰设计技术(精)

高速DSP的PCB抗干扰设计技术 高速系统中，噪声干扰的产生是第一影响因素，高频电路还会产生辐射和冲突，而较快的边缘速率则会产生振铃、反射和串扰。如果不考虑高速信号布局布线的特殊性，设计出的电路板将不能正常工作。因此PCB板的设计成功是DSPs电路设计过程中非常关键的一个环节。 1 传输线效应 1.1信号完整性 信号完整性主要有反射、振铃、地弹和串扰等现象。PCB板上的走线可等效为图1所示的串联和并联的电容、电阻和电感结构。串联电阻的典型值0.25D.／R-4）。55DJft，并联电阻阻值通常很高。将寄生电阻、电容和电感加到实际的PCB连线中之后，连线上的最终阻抗称为特征阻抗zo。 如果传输线和接收端的阻抗不匹配，这就会引起信号的反射和振荡。 布线的几何形状，不正确的线端接，经过连接器的传输及电源平面的不连续等因素的变化均会导致反射。过冲和下冲是信号在电平上升沿和下降沿变化时产生的，会在瞬间产生高于或低于平稳电平的毛刺，容易损坏器件。信号的振铃和环绕振荡分别是由线上不恰当的电感和电容所应起的。振铃可以通过适当的端接予以减小。 当电路中有大的电流涌动时会引起地弹，若有一个较大的瞬态电流在芯片与板的电源平面流过，芯片封装与电源平面间的寄生电感和电阻就会引发电源噪声。串扰是两条信号线之间的耦合问题，信号线之间的互感和互容导致了线上的噪声。容性耦合引发耦合电流，而感性耦合引发耦合电压。PCB板层的参数、信号线间距、驱动端和接收端的电气特性及线端接方式对串扰都有一定的影响。 1.2 解决办法 要解决常见的问题需要采取的一些措施： 电源层对电流方向不限制，返回线可沿着最小阻抗即与信号线最接近的路径走。这就可能使电流回路最小，而这将是高速系统首选的方法。但是电源层不排除线路杂波，不注意电源分布路径，所有系统均会产生噪声造成错误。因此需要特殊的滤波器，由旁路电容实现。一般一个l虾到lOp.F的电容放在板上电源输入端，而0.01p.F至U0.1心的电容放在板上每个有源器件的电源、地的管脚之间。旁路电容的作用就像滤波器，大电容（10aF）放在电源输入端，滤除板外产生的低频（60Hz）噪声，板上有源器件产生的噪声在100MHz或更高的频率下会产生谐波，放在每个芯片之间的旁路电容通常比放在板上电源输入端的电容小得多。

数字信号处理 详细分析 采样

离散傅里叶变换 一、问题的提出：前已经指出，时域里的周期性信号在频域里表现为离散的值，通常称为谱线；而时域里的离散信号(即采样数据)在频域里表现为周期性的谱。 推论：时域里的周期性的离散信号，在频域里对应为周期性的离散的谱线。 由于傅里叶变换和它的反变换的对称性，我们不妨对称地把前者称为时域的采样，后者称为频域的采样；这样，采用傅里叶变换，时域的采样可以变换成为频域的周期性离散函数，频域的采样也可以变换成列域的周期性离散函数，这样的变换被称为离散傅里叶变换，简称为ＤＦＴ。图３-1就是使用采样函数序列作离散傅里叶变换的简单示例。 （a ）时域的采样在频域产生的周期性 （b ）频域的采样在时域产生的周期性 图3-1 采样函数的离散傅里叶变换 上图就是使用采样函数序列作离散傅立叶变换的简单示例，在时域间隔为s t 的采样函数 序列的DFT 是频域里间隔为s s t f 1 =的采样函数序列；反之，频域里间隔为s f 的采样函数序列是时域里间隔为w W f T 1=的采样函数序列，如图3-1(b)所示。 由于在离散傅立叶变换中，时域和频域两边都是离散值，因此它才是真正能作为数字信号处理的变换，又由于变换的两边都表现出周期性，因此变换并不需要在),(+∞-∞区间进行，只需讨论一个有限周期里的采样作变换就可以保留全部信息。 表3-1为傅立叶变换和傅立叶级数的关系

二、DFT 的定义和性质 离散傅里叶变换（DFT ）的定义为： 1、非周期离散时间信号)(n x 的Fourier 变换定义为：ωωωd e n x e X n j j -∞ ∞-∑ =)()( （1） 反变换：ωπωππωd e e X n x n j j ?-= )(21)( )(ωj e X 的一个周期函数（周期为）π 2，上式得反变换是在)(ωj e X 的一个周期内求积分的。这里数字信号的频率用ω来表示，注意ω与Ω有所不同。设s f 为采样频率，则采样周期为 f T 1 =，采样角频率T s π2=Ω，数字域的频率s s f πω2= 式1又称为离散时间Fourier 变换（DTFT ）2、周期信号的离散Fourier 级数（DFS ） 三、窗函数和谱分析 1、谱泄露和栅栏效应 离散傅立叶变换是对于在有限的时间间隔（称时间窗）里的采样数据的变换，相当于对数据进行截断。这有限的时间窗既是DFT 的前提，同时又会在变换中引起某些不希望出现的结果，即谱泄露和栅栏效应。 1）谱泄露 以简单的正弦波的DFT 为例，正弦波具有单一的频率，因而在无限长的时间的正弦波，应该观察到单一δ函数峰，如下图示，但实际上都在有限的时间间隔里观察正弦波，或者在时间窗里作DFT ，结果所得的频谱就不再是单一的峰，而是分布在一个频率范围内，下图（b ）示。这样信号被时间窗截断后的频谱不再是它真正的频谱，称为谱泄露。

什么是数字信号处理

什么是数字信号处理？有哪些应用？ 利用数字计算机或专用数字硬件、对数字信号所进行的一切变换或按预定规则所进行的一切加工处理运算。 例如：滤波、检测、参数提取、频谱分析等。 对于DSP:狭义理解可为Digital Signal Processor 数字信号处理器。广义理解可为Digital Signal Processing 译为数字信号处理技术。在此我们讨论的DSP的概念是指广义的理解。 数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。 信号处理的实质是对信号进行变换。 信号处理的目的是获取信号中包含的有用信息，并用更直观的方式进行表达。 DSP的应用几乎遍及电子学每一个领域。 ▲通用数字信号处理器：自适应滤波，卷积，相关，数字滤波，FFT, 希尔伯特变换，波形生成，窗函数等等。 ▲语音信号处理：语音增强、识别、合成、编码、信箱等，文字/语音转换 ▲图形/图像处理：三维动画，图象鉴别/增强/压缩/传输，机器人视觉等等图 ▲特殊应用数字信号处理：振动和噪声分析与处理，声纳和雷达信号处理， 通信信号处理, 地震信号分析与处理，汽车安全及全球定位，生物医学工程等等。 在医疗、军事、汽车等行业，以及通信市场、消费类电子产品等中具有广阔的市场前景。 数字信号处理系统的基本组成：前置预滤波器（PrF）、a/d变换器(ADC)、数字信号处理器(DSP)、d/a变换器(DAC)、模拟滤波器(PoF) 数字信号处理特点: 1.大量的实时计算（FIR IIR FFT）， 2.数据具有高度重复（乘积和操作在滤波、卷积和FFT中等常见） 数字信号处理技术的意义、内容 数字信号处理技术是指数字信号处理理论的应用实现技术，它以数字信号处理理论、硬件技术、软件技术为基础和组成，研究数字信号处理算法及其实现方法。 意义： 在21世纪，数字信号处理是影响科学和工程最强大的技术之一 它是科研人员和工程师必须掌握的一门技巧 DSP芯片及其特点 ▲采用哈佛结构体系：独立的程序和数据总线，一个机器周期可同时进行程序读出和数据存取。对应的：冯·诺依曼结构。 ▲采用流水线技术： ▲硬件乘法器：具有硬件连线的高速“与或”运算器 ▲多处理单元：DSP内部包含多个处理单元。 ▲特殊的DSP指令：指令具有多功能，一条指令完成多个动作；如：倒位序指令等 ▲丰富的外设▲功耗低：一般DSP芯片功耗为0.5～4W。采用低功耗技术的DSP芯片只有0.1W/3.3V、1.6V （电池供电） DSP芯片的类别和使用选择 ▲按特性分：以工作时钟和指令类型为指标分类▲按用途分：通用型、专用型DSP芯片 ▲按数据格式分：定点、浮点各厂家还根据DSP芯片的CPU结构和性能将产品分成若干系列。 TI公司的TMS320系列DSP芯片是目前最有影响、最为成功的数字信号处理器，其产品销量一直处于领先地位，公认为世界DSP霸主。 ?目前市场上的DSP芯片有： ?美国德州仪器公司(TI):TMS320CX系列占有90%

3数字信号处理器

Words and Expressions follow v.遵循memory n.存储器 register n.寄存器access v.访问 overlap v. 重叠pipelining n. 流水线操作multiplier n. 乘法器accumulator n. 累加器shifter n.移位器reference n. 寻址mantissa n.尾数exponent n. 指数 cycle n. 机器周期customize v.定制，用户化package v.封装 digital signal processor 数字信号处理器von Neumann architecture 冯·诺伊曼结构shared single memory 单一共享存储器program instruction 程序指令 harvard architecture 哈佛结构 fetch from 从…获取 circular buffer 循环缓冲区，环形缓冲区address generator 地址产生器 fixed point 定点 floating point 浮点 binary point 二进制小数点 available precision 可用精度 dynamic range 动态范围 scale range 量程 smallest Resolvable Difference 最小分辨率scientific notation 科学计数法assembly language 汇编语言 multi-function instructions 多功能指令parallel architecture 并行结构 looping scheme 循环机制 sampling frequency 采样频率on-chip memory 片内存储器 well-matched 非常匹配 software tools 软件开发工具 low level programming language 低级编程语言high level programming language 高级编程语言third party software 第三方软件 board level product 板级产品 data register 数据寄存器 ALU=Arithmetic Logical Unit 运算逻辑单元program sequencer 程序定序器 peripheral sections 外设 single integrated circuit 单片集成电路 cellular telephone 蜂窝电话 printed circuit board 印刷电路板 licensing agreement 专利使用权转让协定custom devices 定制器件 extra memory 附加存储器 stand alone 单机 third party developer 第三方开发商multimedia operations 多媒体操作 merged into 融合 calculation-intensive algorithm运算密集型算法

湖北省数字信号处理自学考试大纲

湖北省高等教育自学考试大纲 课程名称：数字信号处理课程代码：2356 一课程性质和学习目的 （一）课程性质与特点 数字信号处理是高等教育自学考试通信工程、电子信息工程、信息工程、自动控制工程等专业的专业基础课。它不仅是后续专业课的基础，还是从事电子工程类工作的工程技术人员所必须掌握的一门有关信号分析和处理的理论课。 （二）课程目标与基本要求 本课程的目的是使学生学习数字信号处理的基本概念和理论，牢固掌握在数字信号的分析方法和处理技能，为日后解决数字系统和数字信号处理中实际问题奠定基础。 （二）与本专业其他课程的关系 本课程的先修课程有信号与系统、工程数学、数字电子技术。 二考核内容与考核目标 绪论 （一）学习目的与要求 本章的目的是使学生了解一些关于数字信号处理的概念，深刻理解信号、系统和信号处理的概念，理解数字信号处理的基本组成，了解数字信号处理系统的优点及其应用。（二）课程内容 1、信号、系统和信号处理 2、数字信号处理的基本组成 3、数字信号处理的科学概貌 4、数字信号处理的特点 5、数字信号处理的应用 6、数字信号处理的发展方向 （三）考核知识点 1、信号、系统和信号处理的基本概念 2、数字信号处理的基本组成及实现方法 3、数字信号处理系统的优点及其应用 （四）考核要求 1、信号、系统和信号处理的基本概念 识记：（1）信号的基本概念；（2）系统的基本概念；（3）信号处理的基本概念。 2、数字信号处理的基本组成及实现方法 识记：（1）数字信号处理系统的基本组成及各部分作用；（2）数字信号处理系统的实现方法。 3、数字信号处理系统的优点及其应用

领会：（1）数字信号处理系统的优点；（2）数字信号处理的应用领域。 第1章离散时间信号与系统 （一）学习的目的和要求 本章的目的是使学生掌握并应用关于离散时间信号与系统的基本概念与基本方法。深刻理解离散系统的线性移不变性、因果性和稳定性的基本概念以及几种常用序列；深刻理解奈奎斯特抽样定理；理解序列、序列的周期性、序列的能量、常系数线性差分方程等基本概念；熟练掌握序列的基本运算。 （二）课程内容 1.1离散时间信号——序列 1.2 线性移不变系统 1.3 常系数线性差分方程 1.4 连续时间信号的抽样 其中离散时间信号的运算、离散时间系统性质的判断以及奈奎斯特采样定理是本章的重点。 （三）考核知识点 1、离散时间信号——序列 2、离散时间系统的线性、移不变性、因果性和稳定性的判断 3、线性卷积和的计算 3、常系数线性差分方程 4、连续时间信号的采样 （四）考核要求 1、离散时间信号—序列 综合应用：（1）序列的运算；（2）应用单位采样序列表示任意序列。 识记：（1）序列的概念；（2）常用的离散时间序列。 领会：（1）周期序列的概念；（2）序列能量的含义 2、线性移不变系统 简单应用：（1）离散时间系统的线性、移不变性、因果性和稳定性的判断；（2）线性卷积和的计算。 领会：线性移不变系统的性质。 3、常系数线性差分方程 领会：常系数线性差分方程的概念。 4、连续时间信号的抽样 识记：奈奎斯特采样定理。 领会：连续信号理想抽样和实际抽样与恢复。