数字信号处理的FPGA实现 pdf下载

　　FPGA正在掀起一场数字信号处理的变革。
　　《数字信号处理的FPGA实现（第4版）》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、器件以及用于设计先进DSP系统的工具。
　　《数字信号处理的FPGA实现（第4版）》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。
　　《数字信号处理的FPGA实现（第4版）》新增内容：
　　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ModeISim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

　　Uwe Meyer-Baese，在德国南部的达姆施塔特技术大学讲授了多年的FPGA通信系统设计课程，过去10年中他在达姆施塔特技术大学和美国佛罗里达大学指导了60多篇硕士研究生毕业论文，基于丰富的教学经验，他曾经撰写过有关数字信号处理方面的多本教材。

第1章 绪论
1．1 数字信号处理技术概述
1．2 FPGA技术
1．2．1 按颗粒度分类
1．2．2 按技术分类
1．2．3 FPL的基准
1．3 DSP的技术要求
1．4 设计实现
1．4．1 FPGA的结构
1．4．2 AlteraEP4CE115F29C7
1．4．3 案例研究：频率合成器
1．4．4 用知识产权内核进行设训
1．5 练习

第2章 计算机算法
2．1 计算机算法概述
2．2 数字表示法
2．2．1 定点数
2．2．2 非传统定点数
2．2．3 浮点数
2．3 二进制加法器
2．3．1 流水线加法器
2．3．2 模加法器
2．4 二进制乘法器
2．5 二进制除法器
2．5．1 线性收敛的除法算法
2．5．2 快速除法器的设计
2．5．3 阵列除法器
2．6 定点算法的实现
2．7 浮点算法的实现
2．7．1 定点数到浮点数的格式转换
2．7．2 浮点数到定点数的格式转换
2．7．3 浮点数乘法
2．7．4 浮点数加法
2．7．5 浮点数除法
2．7．6 浮点数倒数
2．7．7 浮点操作集成
2．7．8 浮点数合成结果
2．8 MAC与SOP
2．8．1 分布式算法基础
2．8．2 有符号的DA系统
2．8．3 改进的DA解决方案
2．9 利用CORDIC计算特殊函数
2．10 用MAC调用计算特殊函数
2．10．1 切比雪夫逼近
2．10．2 三角函数的逼近
2．10．3 指数函数和对数函数的逼近
2．10．4 平方根函数的逼近
2．11 快速幅度逼近
练习

第3章 FIR数字滤波器
3．1 数字滤波器概述
3．2 FIR理论
3．2．1 具有转置结构的FIR滤波器
3．2．2 FIR滤波器的对称性
3．2．3 线性相位FIR滤波器
3．3 设计FIR滤波器
3．3．1 直接窗函数设计方法
3．3．2 等波纹设计方法
3．4 常系数FIR设计
3．4．1 直接FIR设计
3．4．2 具有转置结构的FIR滤波器
3．4．3 采用分布式算法的FIR滤波器
3．4．4 IP内核FIR滤波器设计
3．4．5 基于DA和基于RAG的FIR滤波器的比较
3．5 练习
……

第4章 IIR数字滤波器
第5章 多级信号处理
第6章 傅立叶变换
第7章 通信系统
第8章 自适应系统
第9章 微处理器设计
第10章 图像和视频处理

附录
参考文献

　　近年来，数字信号处理（DSP）已经发展成为一项成熟的技术。FPGA（Field Programmable GateArray，现场可编程门阵列）是在PAL、GAL、PLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，是集成度最高的专用集成电路。随着FPGA结构的不断演变和工艺的不断提升，FPGA内部集成了越来越多的资源，其功能越来越强大，可以毫不夸张地讲，FPGA能完成任何数字器件的功能。本书的主旨就是讲述如何用FPGA实现数字信号处理。
　　本书风格简洁明了，与大多数强调信号处理理论的著作相比，更多地从系统设计的角度出发，注重阐述FPGA的实现机制，让读者真正理解数字电路的设计精髓。
　　本书开篇第1章简要地介绍当前FPGA技术的发展和用于设计的元器件，以及设计DSP的技术要求，之后给出了频率合成器的示例；第2章系统地介绍计算机算法；第3章和第4章针对信号处理中的最常见应用——信号滤波，详细介绍FIR、IIR滤波器的设计；第5章通过阐述两个典型的示例来说明多级DSP系统中的抽取和插值是如何实现的；第6章讨论4种最重要的DFT算法和3种最常用的FFT算法，并且依照计算量比较不同的实现问题；第7章讨论差错控制和加密技术中用到的两个基本构造模块的设计，以及如何用FPGA设计和实现通信系统；第8章主要讨论自适应FIR滤波器的快速有效实现：第9章讨论一个DWT实现的控制器的典型应用程序；第10章通过典型案例讨论3种不同图像处理方法以及如何使用具有自定义指令的微处理器的运动补偿的视频处理。
　　本书内容全面、实例丰富，适合FPGA系统设计的初学者，大专院校通信工程、电子工程、计算机、微电子和半导体相关专业师生，以及硬件系统工程师和IC设计工程师学习使用，也可作为计算机应用、自动化以及通信相关专业研究生的参考用书。
　　建议读者在阅读本书之前最好认真复习一下高等代数中多项式、行列式、矩阵、线性空间、线性变换和群、环、域等方面的概念和知识，能够熟练地完成各种矩阵的运算，并且最好预先学习过信号与系统、数字信号处理、通信系统、计算机体系结构等相关课程，鼓励读者学习图像和视频处理方面的其他教材，这样对理解和掌握本书的知识要点会有极大帮助，否则会感到非常吃力。
　　本书在翻译和出版过程中，得到了清华大学出版社编辑们的鼎力支持和帮助，没有她们的正确引导和所做的细致工作，本书不可能成功付梓，在此表示感谢！本书所有章节由陈青华、张龙杰、王诚成翻译，参与本次翻译的还有董庆超、杨林、洪贝、司维超、王永生和姚刚，在此也一并表示感谢。