资 源 简 介
FPGA正在掀起一场数字信号处理的变革。本书旨在讲解前端数字信号处理算法的高效实现。首先概述了当前的FPGA技术、器件以及用于设计最先进DSP系统的工具。第1章的案例研究是40多个设计示例的基础。随后几章阐述了计算机算法的概念、理论、FIR和IIR滤波器的实现、多抽样率数字信号系统、DFT和FFT算法、未来很可能实现的高级算法以及自适应滤波器等。每一章都包含练习。附录中给出了Verilog源代码和术语。◆超过10个使用VHDL和Verilog设计的新的系统级案例研究◆新增一章专门介绍图像和视频处理◆更新后的AlteraQuartus和全新的ModelSim仿真工具◆XilinxAtlys板卡和ISIM仿真支持◆有符号定点数和浮点数IEEE库示例◆概述并行全通IIR滤波器设计◆CA和PCA系统级设计◆MP3和ADPCM的语音和音频编码"[1]图书目录编辑第1章绪论11.1数字信号处理技术概述11.2FPGA技术21.2.1按颗粒度分类31.2.2按技术分类61.2.3FPL的基准71.3DSP的技术要求111.4设计实现131.4.1FPGA的结构171.4.2AlteraEP4CE115F29C7211.4.3案例研究：频率合成器271.4.4用知识产权内核进行设计341.5练习39第2章计算机算法532.1计算机算法概述532.2数字表示法532.2.1定点数542.2.2非传统定点数572.2.3浮点数682.3二进制加法器712.3.1流水线加法器742.3.2模加法器772.4二进制乘法器782.5二进制除法器842.5.1线性收敛的除法算法852.5.2快速除法器的设计902.5.3阵列除法器952.6定点算法的实现962.7浮点算法的实现982.7.1定点数到浮点数的格式转换982.7.2浮点数到定点数的格式转换992.7.3浮点数乘法1002.7.4浮点数加法1012.7.5浮点数除法1032.7.6浮点数倒数1042.7.7浮点操作集成1052.7.8浮点数合成结果1092.8MAC与SOP111...[1]2.8.1分布式算法基础1122.8.2有符号的DA系统1142.8.3改进的DA解决方案1152.9利用CORDIC计算特殊函数1172.10用MAC调用计算特殊函数1252.10.1切比雪夫逼近1252.10.2三角函数的逼近1272.10.3指数函数和对数函数的逼近1352.10.4平方根函数的逼近1412.11快速幅度逼近147练习150第3章FIR数字滤波器1633.1数字滤波器概述1633.2FIR理论1633.2.1具有转置结构的FIR滤波器1643.2.2FIR滤波器的对称性1673.2.3线性相位FIR滤波器1683.3设计FIR滤波器1693.3.1直接窗函数设计方法1703.3.2等波纹设计方法1723.4常系数FIR设计1743.4.1直接FIR设计1743.4.2具有转置结构的FIR滤波器1783.4.3采用分布式算法的FIR滤波器1833.4.4IP内核FIR滤波器设计1933.4.5基于DA和基于RAG的FIR滤波器的比较1963.5练习197第4章IIR数字滤波器2054.1IIR数字滤波器概述2054.2IIR理论2084.3IIR系数的计算2104.4IIR滤波器的实现2134.4.1有限字长效应2164.4.2滤波器增益系数的优化2174.5快速IIR滤波器2184.5.1时域交叉2184.5.2群集和分散预测的流水线技术2204.5.3IIR抽取器设计2224.5.4并行处理2234.5.5采用RNS的IIR设计2264.6窄带IIR滤波器2264.6.1窄带设计示例2274.6.2级联二阶系统窄带滤波器设计234[2]4.6.3并联二阶系统窄带滤波器设计2374.6.4窄带IIR滤波器的网格滤波器设计2444.6.5窄带IIR滤波器的波形数字滤波器设计2514.7窄带IIR滤波器的全通滤波器设计2574.7.1窄带IIR滤波器的全通波形数字滤波器设计2594.7.2窄带IIR滤波器的全通网格设计2634.7.3窄带滤波器的全通直接型设计2634.7.4窄带滤波器的全通级联双二阶设计2634.7.5窄带滤波器的全通并行双二阶设计2634.8练习267第5章多级信号处理2735.1抽取和插值2735.1.1Noble恒等式2755.1.2用有理数因子进行采样速率转换2765.2多相分解2765.2.1递归IIR抽取器2815.2.2快速FIR滤波器2815.3HogenauerCIC滤波器2845.3.1单级CIC案例研究2845.3.2多级CIC滤波器理论2875.3.3幅值与混叠畸变2915.3.4Hogenaur“剪除”理论2935.3.5CICRNS设计2985.3.6CIC补偿滤波器设计3005.4多级抽取器3025.5作为通频带抽取器的频率采样滤波器3055.6任意采样速率转换器的设计3085.6.1分数延迟速率变换3115.6.2多项式分数延迟设计3185.6.3基于B样条的分数速率变换器3245.6.4MOMS分数速率变换器3285.7滤波器组3355.7.1均匀DFT滤波器组3365.7.2双通道滤波器组3395.7.3实现双通道滤波器组3445.8小波3535.8.1离散小波变换3555.8.2离散小波变换的应用3585.9练习366第6章傅立叶变换373[2]6.1傅立叶变换概述3736.2离散傅立叶变换算法3746.2.1用DFT近似傅立叶变换3746.2.2DFT的性质3766.2.3Goertzel算法3786.2.4BluesteinChirp-z变换3796.2.5Rader算法3826.2.6WinogradDFT算法3886.3快速傅立叶变换算法3906.3.1Cooley-TukeyFFT算法3916.3.2Good-ThomasFFT算法4016.3.3WinogradFFT算法4046.3.4DFT和FFT算法的比较4076.3.5IP内核FFT设计4096.4与傅立叶相关的变换4136.4.1利用DFT计算DCT4146.4.2快速直接DCT实现4156.5练习417第7章通信系统4277.1差错控制和加密技术4277.1.1编码理论的基本概念4287.1.2分组码4327.1.3卷积码4367.1.4FPGA的加密算法4437.2调制和解调4577.2.1基本的调制概念4577.2.2非相干解调4627.2.3相干解调4677.3练习474第8章自适应系统4798.1自适应系统的应用4798.1.1干扰消除4808.1.2预测4808.1.3反演模拟4818.1.4系统辨识4818.2最优估计技术4828.3Widrow-Hoff最小二乘法算法4888.3.1学习曲线4948.3.2标准化LMS(NLMS)4968.4变换域LMS算法4988.4.1快速卷积技术4988.4.2应用正交变换4998.5LMS算法的实现5028.5.1量化效应5028.5.2LMS算法的FPGA设计5038.5.3流水线LMS滤波器5058.5.4转置形式的LMS滤波器5078.5.5DLMS算法的设计5078.5.6应用Signum函数的LMS设计5118.6递归最小二乘法算法513[2]8.6.1有限记忆的RLS算法5168.6.2快速RLS算法的卡尔曼实现5188.6.3快速后验卡尔曼RLS算法5238.7LMS和RLS的参数比较5238.8主成分分析(PCA)5248.8.1主成分分析的计算5278.8.2SangerGHAPCA的实现5318.9独立成分分析(ICA)5358.9.1白噪声化和正交化5388.9.2独立成分分析算法5388.9.3EASIICA算法的实现5398.9.4备选BSS算法5448.10语音和音频信号编码5458.10.1A律和μ律编码5468.10.2线性和自适应PCM编码5508.10.3模型化编码：LPC-10e方法5568.10.4MPEG音频编码方法5578.11练习558第9章微处理器设计5659.1微处理器设计概述5659.2微处理器的发展史5669.2.1多功能微处理器简史5669.2.2RISC微处理器简史5689.2.3PDSP简史5689.3指令集设计5709.3.1寻址模式5719.3.2数据流：零地址、单地址、二地址和三地址设计5779.3.3寄存器文件和存储器体系结构5819.3.4操作支持5869.3.5下一次操作的定位5889.4软件工具5889.4.1词法分析5899.4.2分析程序的开发5999.5FPGA微处理器内核6099.5.1硬内核微处理器6109.5.2软内核微处理器6169.6案例研究6269.6.1T-RISC栈处理器6269.6.2LISA小波处理器的设计6329.6.3Nios自定义指令设计6479.7练习653第10章图像和视频处理66510.1图像和视频处理概述66510.1.1图像格式66610.1.2基本图像处理操作67110.2案例研究1：HDL中的边缘检测67310.2.1二维HDL滤波器设计67610.2.2图像系统设计67710.2.3VGA边缘检测系统的组装67910.3案例研究2：使用图像处理库进行中值滤波69110.3.1中值滤波器69210.3.2HDL中的中值滤波器69310.3.3Nios中值滤波图像处理系统69510.3.4SW中的中值滤波器69710.4案例研究3：视频处理中的运动检测由自定义协处理器改进70110.4.1运动检测70210.4.2ME协处理器设计70310.4.3视频压缩标准706练习708附录A设计实例的Verilog源代码713附录B设计实例的合成结果573附录CVHDL和Verilog编码的z关键字789附录D学习资料791附录E术语汇编799
