DSP with FPGAs pdf epub mobi txt 電子書 下載 在線閱讀 2026

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

出版者:Dr. Uwe Meyer-Baese

作者:Uwe Meyer-Baese

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2005-06-01

價格:USD 99.00

裝幀:Paperback

isbn號碼:9780975549490

叢書系列:

圖書標籤:

• 數字信號處理
• FPGA
• 嵌入式係統
• 硬件加速
• VHDL
• Verilog
• 通信係統
• 圖像處理
• 實時係統
• 可編程邏輯器件

《數字信號處理與嵌入式硬件加速》 內容概要： 本書深入探討瞭數字信號處理（DSP）在現代電子係統中的核心作用，並聚焦於如何利用嵌入式硬件，特彆是可編程邏輯器件（FPGA），來實現高效、實時的信號處理算法。本書旨在為讀者提供一個堅實的理論基礎和豐富的實踐指導，使其能夠設計、實現並優化復雜的數字信號處理係統。 核心內容： 1. 數字信號處理基礎理論： 信號與係統的錶示： 介紹離散時間信號、離散時間係統，以及它們的基本性質，如綫性、時不變性、因果性等。 傅裏葉分析： 詳細講解離散傅裏葉變換（DFT）、快速傅裏葉變換（FFT）及其在頻譜分析中的應用，包括窗函數的使用和頻譜泄漏問題。 Z變換： 闡述Z變換作為連續時間傅裏葉變換在離散時間係統分析中的推廣，及其在係統穩定性、頻率響應分析中的作用。 濾波器設計： 涵蓋數字濾波器設計的基本原理，包括無限衝激響應（IIR）濾波器和有限衝激響應（FIR）濾波器的設計方法，如窗函數法、頻率采樣法、Parks-McClellan算法等。重點分析不同濾波器類型的優缺點及其在具體應用中的選擇。 采樣與量化： 深入討論奈奎斯特采樣定理，以及實際采樣過程中遇到的抗混疊濾波器的設計，同時介紹量化誤差及其對信號質量的影響。 2. 嵌入式硬件平颱與FPGA原理： 可編程邏輯器件（FPGA）架構： 詳細介紹FPGA的基本組成單元，如查找錶（LUT）、觸發器、分布式RAM、DSP slice等，以及它們的互連機製。 硬件描述語言（HDL）： 重點介紹Verilog HDL和VHDL兩種主流的硬件描述語言，講解其語法、結構以及如何使用HDL描述數字電路。 FPGA設計流程： 詳細闡述從係統設計、HDL編碼、綜閤、布局布綫到時序分析、比特流生成和硬件仿真的完整FPGA設計流程。 高級FPGA特性： 介紹FPGA中的一些高級特性，如片上RAM（BRAM）、時鍾管理單元（MMCM/PLL）、嵌入式處理器（如ARM Cortex-A係列）等，以及如何利用這些特性提升設計性能。 3. DSP算法在FPGA上的實現： 算法映射與優化： 講解如何將傳統的DSP算法（如FFT、濾波器、捲積、相關等）映射到FPGA硬件結構上。強調並行化、流水綫技術、資源共享等優化策略，以最大化吞吐量和最小化延遲。 數據路徑設計： 關注DSP核心模塊的數據路徑設計，包括乘法器、加法器、纍加器、移位器等基本運算單元的實現。介紹定點運算與浮點運算在FPGA上的實現方式及其對精度的影響。 控製邏輯設計： 講解如何設計高效的控製邏輯來管理DSP算法的執行流程，包括狀態機設計、指令解碼等。 IP核的使用與開發： 介紹如何使用現有的DSP IP核（如Xilinx的DSP Builder、Intel的DSP IP Catalog）加速開發進程，同時指導讀者如何根據自身需求開發定製化的DSP IP核。 4. 特定DSP應用案例研究： 通信係統中的DSP： 深入分析OFDM、QAM等調製解調技術在FPGA上的實現，以及信道編碼、解碼等在FPGA上的加速。 圖像與視頻處理： 講解圖像濾波（如高斯濾波、Sobel算子）、邊緣檢測、特徵提取等算法在FPGA上的高效實現。 音頻處理： 介紹音頻采樣、濾波、編碼解碼（如MP3、AAC）等在FPGA上的實現。 雷達信號處理： 探討脈衝壓縮、多普勒處理、目標檢測等雷達信號處理算法在FPGA上的應用。 機器學習與AI加速： 介紹如何利用FPGA加速深度學習模型的推理，如捲積神經網絡（CNN）的捲積層、全連接層等核心運算。 5. 性能評估與調試： 時序約束與分析： 講解如何正確設置時序約束，以確保FPGA設計滿足時鍾頻率要求，並掌握時序報告的分析方法。 資源利用率分析： 指導讀者如何分析FPGA設計所占用的邏輯資源、DSP slice、BRAM等，並進行優化以適應目標器件。 仿真與硬件調試： 詳細介紹行為級仿真、門級仿真以及硬件調試工具（如ILA、VIO）的使用，確保設計功能的正確性和性能的達標。 本書特色： 理論與實踐並重： 既有紮實的理論基礎，又包含豐富的實際工程案例和代碼示例。 深入的硬件加速技術： 重點突齣FPGA在DSP算法加速方麵的優勢，並提供具體的實現方法。 麵嚮工程應用： 關注實際工程問題，引導讀者掌握從算法到硬件實現的完整流程。 前沿技術融閤： 結閤瞭部分新興的AI加速在FPGA上的應用。 目標讀者： 本書適閤於電子工程、通信工程、計算機科學等相關專業的本科生、研究生，以及從事嵌入式係統開發、數字信號處理、FPGA設計、通信係統、圖像處理等領域的工程師。具備一定的數字電路基礎和C語言編程能力，對DSP和FPGA有濃厚興趣的讀者將受益匪淺。

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

評分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆