本書對(duì)“數(shù)字信號(hào)處理”、“DSP原理及應(yīng)用”課程的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了較系統(tǒng)的論述。全書分兩部分：知識(shí)篇及實(shí)驗(yàn)篇。知識(shí)篇共4章，對(duì)MATLAB軟件、CCS集成開發(fā)環(huán)境、DSP仿真器及DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用方法作了較詳細(xì)的介紹。實(shí)驗(yàn)篇共16章：其中數(shù)字信號(hào)處理部分占6章，對(duì)離散信號(hào)及系統(tǒng)MATLAB時(shí)域分析實(shí)驗(yàn)、變換域分析實(shí)驗(yàn)、頻域分析實(shí)驗(yàn)、濾波器常有結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)、IIR濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及FIR濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)作了詳細(xì)的闡述；DSP原理及應(yīng)用部分占10章，包括CCS3.3的軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、DSP定時(shí)器實(shí)驗(yàn)、指示燈及開關(guān)控制實(shí)驗(yàn)、鍵盤控制、LCD控制、蜂鳴器控制、IIR濾波器實(shí)現(xiàn)、FIR濾波器實(shí)現(xiàn)、基于AIC23的語(yǔ)音濾波處理實(shí)驗(yàn)及DSP大作業(yè)。每章均包含典型的實(shí)驗(yàn)案例及學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過實(shí)驗(yàn)案例，學(xué)生可以自行完成實(shí)驗(yàn)。本書可作為高等院校電子信息工程、通信工程等專業(yè)學(xué)生相關(guān)課程的實(shí)驗(yàn)教材，也可作為計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)參考書，亦可供研究生以及從事有關(guān)工作的科技人員學(xué)習(xí)參考。
“DSP 原理及應(yīng)用”是電子信息工程及通信工程專業(yè)的重要課程，其理論基礎(chǔ)是“數(shù)字信號(hào)處理”。由于應(yīng)用型大學(xué)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性教學(xué)，必須要找到一個(gè)應(yīng)用點(diǎn)給理論性課程賦予實(shí)踐的內(nèi)容，這樣，學(xué)生學(xué)起來(lái)不會(huì)覺得很枯燥。因此，有必要編一本結(jié)合兩門課程特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，將數(shù)字信號(hào)處理的分析方法、MATLAB的仿真實(shí)驗(yàn)及DSP芯片的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。基于這個(gè)目的，本書作者在編寫中淡化理論知識(shí)，以數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)及DSP原理技術(shù)典型案例作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
本書具有以下特點(diǎn)。
（1）在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)前提下，淡化原理，以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主題，強(qiáng)化 MATLAB 開發(fā)及DSP芯片系統(tǒng)開發(fā)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，前后有一定的連貫性。本書以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為主要內(nèi)容，去除繁復(fù)的理論介紹，因此，內(nèi)容清晰。本書既可以作為數(shù)字信號(hào)處理和DSP原理及應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，又可以單獨(dú)作為其中一門課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
（2）將數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)與DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)編在一起，起到承前啟后的作用。因?yàn)橐话愕臄?shù)字信號(hào)處理課程實(shí)驗(yàn)比較少，而且DSP原理及應(yīng)用的很多算法要用到數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，因此，將兩門課的實(shí)驗(yàn)放在一起既可以使學(xué)生回顧前面的知識(shí)點(diǎn)，又可以看到后面的應(yīng)用。
（3）數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不重復(fù)“信號(hào)與系統(tǒng)”的MATLAB入門、基本運(yùn)算、時(shí)域分析、拉普拉斯變換等基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，重在考慮DSP原理及應(yīng)用課程的應(yīng)用性特點(diǎn)，強(qiáng)化頻 “DSP 原理及應(yīng)用”是電子信息工程及通信工程專業(yè)的重要課程，其理論基礎(chǔ)是“數(shù)字信號(hào)處理”。由于應(yīng)用型大學(xué)強(qiáng)調(diào)實(shí)踐性教學(xué)，必須要找到一個(gè)應(yīng)用點(diǎn)給理論性課程賦予實(shí)踐的內(nèi)容，這樣，學(xué)生學(xué)起來(lái)不會(huì)覺得很枯燥。因此，有必要編一本結(jié)合兩門課程特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，將數(shù)字信號(hào)處理的分析方法、MATLAB的仿真實(shí)驗(yàn)及DSP芯片的應(yīng)用實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來(lái)。基于這個(gè)目的，本書作者在編寫中淡化理論知識(shí)，以數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)及DSP原理技術(shù)典型案例作為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
本書具有以下特點(diǎn)。
（1）在有限的實(shí)驗(yàn)課時(shí)前提下，淡化原理，以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目為主題，強(qiáng)化 MATLAB 開發(fā)及DSP芯片系統(tǒng)開發(fā)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，前后有一定的連貫性。本書以實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目作為主要內(nèi)容，去除繁復(fù)的理論介紹，因此，內(nèi)容清晰。本書既可以作為數(shù)字信號(hào)處理和DSP原理及應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，又可以單獨(dú)作為其中一門課程的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。
（2）將數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)與DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)編在一起，起到承前啟后的作用。因?yàn)橐话愕臄?shù)字信號(hào)處理課程實(shí)驗(yàn)比較少，而且DSP原理及應(yīng)用的很多算法要用到數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)，因此，將兩門課的實(shí)驗(yàn)放在一起既可以使學(xué)生回顧前面的知識(shí)點(diǎn)，又可以看到后面的應(yīng)用。
（3）數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不重復(fù)“信號(hào)與系統(tǒng)”的MATLAB入門、基本運(yùn)算、時(shí)域分析、拉普拉斯變換等基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，重在考慮DSP原理及應(yīng)用課程的應(yīng)用性特點(diǎn)，強(qiáng)化頻譜分析MATLAB仿真及各種濾波器設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
（4）DSP實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不重復(fù)課本的理論，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)手段、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方法、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。
（5）DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目包括項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)及大作業(yè)部分。項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)包括CCS的操作環(huán)境的使用、基于CCS的基本算法的C編程、算法應(yīng)用、各種硬件接口編程等。大作業(yè)包括算法及硬件應(yīng)用的綜合編程具體案例。
（6）通過典型實(shí)例來(lái)說(shuō)明每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。每一章都附有學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的實(shí)例，學(xué)生可分析實(shí)例自行完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，易操作，針對(duì)性、實(shí)用性強(qiáng)。
本書包括知識(shí)篇及實(shí)驗(yàn)篇兩部分。
知識(shí)篇共4章，包括學(xué)生實(shí)驗(yàn)的必備知識(shí)，對(duì)MATLAB軟件、CCS集成開發(fā)環(huán)境、DSP仿真器及DSP實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的使用方法作了較詳細(xì)的描述。
實(shí)驗(yàn)篇包括數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)和DSP原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)描述，共16章。其中，數(shù)字信號(hào)處理占6章，包括離散時(shí)間信號(hào)及系統(tǒng)MATLAB時(shí)域分析實(shí)驗(yàn)、變換域分析實(shí)驗(yàn)、頻域分析實(shí)驗(yàn)、濾波器常有結(jié)構(gòu)分析實(shí)驗(yàn)、IIR濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)及FIR濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；DSP原理及應(yīng)用部分占了10章，包括CCS3.3的軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)、DSP定時(shí)器實(shí)驗(yàn)、指示燈及開關(guān)控制實(shí)驗(yàn)、鍵盤控制、LCD控制、蜂鳴器控制、IIR濾波器實(shí)現(xiàn)、FIR濾波器實(shí)現(xiàn)、基于AIC23的語(yǔ)音濾波處理實(shí)驗(yàn)及DSP大作業(yè)。DSP實(shí)驗(yàn)及大作業(yè)分別采用TI公司的TMS320VC5509A芯片及TMS320VC5416芯片作為處理器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。
每章均包含典型的實(shí)驗(yàn)案例及學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。通過學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)案例，學(xué)生可以自行完成實(shí)驗(yàn)。
本書由范勤儒統(tǒng)稿。參加編寫的有范勤儒、王朗、于在河。其中知識(shí)篇第1～4章由范勤儒編寫；實(shí)驗(yàn)篇中第5～8章、第11～19章由范勤儒編寫，第9、10章由于在河編寫，第20章由王朗編寫。
本書得到寧波市教育局課題JSJZYQ-201005及浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院專業(yè)核心支撐課程建設(shè)項(xiàng)目NITKC-2012053資助。
在編寫過程中，得到浙江大學(xué)寧波理工學(xué)院信息學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、老師的大力支持及相關(guān)學(xué)生實(shí)驗(yàn)幫助，在此，作者向他們表示由衷的謝意。
由于作者水平有限，書中如有紕漏，敬請(qǐng)讀者批評(píng)指正。
編 者
2013年7月
第1篇知識(shí)篇
第1章 MATLAB 6.5的使用3
1.1 MATLAB 6.5桌面工具3
1.2 MATLAB仿真分析基本方法4
第2章 CCS的使用6
2.1 CCS開發(fā)軟件分類6
2.2 CCS3.3安裝6
2.3 CCS3.3設(shè)置6
2.3.1 CCS的Emulator設(shè)置6
2.3.2 CCS的Simulator設(shè)置10
第3章 仿真器11
第4章 TMS320C5509實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)17
4.1 TMS320C5509實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性能指標(biāo)17 第1篇知識(shí)篇
第1章 MATLAB 6.5的使用3
1.1 MATLAB 6.5桌面工具3
1.2 MATLAB仿真分析基本方法4
第2章 CCS的使用6
2.1 CCS開發(fā)軟件分類6
2.2 CCS3.3安裝6
2.3 CCS3.3設(shè)置6
2.3.1 CCS的Emulator設(shè)置6
2.3.2 CCS的Simulator設(shè)置10
第3章 仿真器11
第4章 TMS320C5509實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)17
4.1 TMS320C5509實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性能指標(biāo)17
4.2 實(shí)驗(yàn)箱上資源17
4.3 高保真語(yǔ)音編解碼芯片TLV320AIC2322
4.4 I/O寄存器的設(shè)計(jì)和使用28
4.5 液晶、鍵盤、交通燈、蜂鳴器、直流
電機(jī)等的控制28
4.6 TMS320C55x的硬件結(jié)構(gòu)29
4.6.1 C55x CPU內(nèi)部總線結(jié)構(gòu)29
4.6.2 C55x存儲(chǔ)器配置29
4.6.3 C55x外設(shè)配置29
4.6.4 C5509引腳定義與描述
（LQFP封裝）30
4.6.5 C5509 CPU寄存器32
4.6.6 存儲(chǔ)空間和I/O空間36
4.6.7 中斷系統(tǒng)37
4.6.8 通用定時(shí)器39
4.6.9 McBSP引腳作通用I/O口43
4.6.10 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)存儲(chǔ)空間配置44
4.6.11 外部存儲(chǔ)器接口（EMIF）簡(jiǎn)介45
第2篇實(shí)驗(yàn)篇
第5章 離散時(shí)間系統(tǒng)時(shí)域分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目51
5.1 常用序列及基本運(yùn)算51
5.1.1 常用序列函數(shù)51
5.1.2 序列基本運(yùn)算函數(shù)51
5.2 時(shí)域LTI系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)57
5.2.1 時(shí)域LTI系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)57
5.2.2 時(shí)域LTI系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)58
5.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容59
第6章 離散時(shí)間系統(tǒng)的z域分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目60
6.1 常用信號(hào)的z反變換60
6.2 z域的系統(tǒng)MATLAB分析61
6.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容64
第7章 離散時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目65
7.1 周期離散信號(hào)的頻譜分析65
7.2 有限長(zhǎng)非周期離散信號(hào)的頻譜
分析65
7.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容69
第8章 數(shù)字濾波器基本結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目70
8.1 IIR濾波器基本結(jié)構(gòu)70
8.1.1 直接型結(jié)構(gòu)70
8.1.2 級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)72
8.1.3 并聯(lián)型結(jié)構(gòu)77
8.2 FIR濾波器基本結(jié)構(gòu)82
8.2.1 直接型結(jié)構(gòu)（橫截型）82
8.2.2 級(jí)聯(lián)型結(jié)構(gòu)82
8.2.3 線性相位型結(jié)構(gòu)86
8.2.4 頻率抽樣型結(jié)構(gòu)88
8.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容92
第9章 IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目94
9.1 IIR模擬濾波器原型設(shè)計(jì)94
9.1.1 巴特沃思低通濾波器94
9.1.2 切比雪夫Ⅰ型低通濾波器97
9.1.3 切比雪夫Ⅱ型低通濾波器101
9.1.4 橢圓低通濾波器105
9.2 兩種模擬濾波器轉(zhuǎn)換為數(shù)字濾波器的
方法109
9.2.1 脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)低通數(shù)字濾波器109
9.2.2 雙線性變換法112
9.3 模擬低通濾波器與高通、帶通、帶阻數(shù)字
濾波器頻帶轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目114
9.3.1 歸一化模擬低通濾波器與模擬低通、高
通、帶通、帶阻濾波器頻帶轉(zhuǎn)換114
9.3.2 IIR數(shù)字濾波器直接設(shè)計(jì)117
9.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容124
第10章 FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目126
10.1 FIR濾波器的窗函數(shù)法126
10.1.1 幾種窗函數(shù)126
10.1.2 窗函數(shù)設(shè)計(jì)步驟127
10.1.3 MATLAB提供的函數(shù)127
10.2 FIR濾波器的頻率抽樣法130
10.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容131
第11章 CCS3.3軟件應(yīng)用實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目132
11.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及原理132
11.2 實(shí)例132
11.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容139
第12章 指示燈及DIP撥碼開關(guān)控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目140
12.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及原理140
12.2 實(shí)例141
12.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容143
第13章 DSP定時(shí)器實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目144
13.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及原理144
13.2 實(shí)例146
13.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容148
第14章 鍵盤控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目149
14.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及原理149
14.2 實(shí)例151
14.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容156
第15章 LCD控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目157
15.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及原理157
15.2 8×8字符LCD顯示控制159
15.3 16×16 LCD漢字顯示控制164
15.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容169
第16章 蜂鳴器控制實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目170
16.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及原理170
16.2 實(shí)例172
16.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容176
第17章 基于CCS仿真的IIR數(shù)字濾波器
設(shè)計(jì)項(xiàng)目177
17.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及原理177
17.2 實(shí)例177
17.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容183
第18章 基于CCS仿真的FFT頻譜分析項(xiàng)目185
18.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及原理185
18.2 實(shí)例186
18.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容193
第19章 實(shí)時(shí)語(yǔ)音FIR濾波實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目194
19.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備及原理194
19.2 基于TLV320AIC23B語(yǔ)音傳送及濾波195
19.3 實(shí)例196
19.4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容204
第20章 DSP大作業(yè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目205
20.1 循環(huán)隊(duì)列的使用205
20.1.1 實(shí)驗(yàn)原理205
20.1.2 實(shí)例206
20.1.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容214
20.2 數(shù)字密碼鎖設(shè)計(jì)214
20.2.1 實(shí)驗(yàn)原理214
20.2.2 實(shí)例215
20.2.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容225
20.3 歌曲點(diǎn)播系統(tǒng)設(shè)計(jì)225
20.3.1 實(shí)驗(yàn)原理225
20.3.2 實(shí)例225
20.3.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容233
20.4 按鍵轉(zhuǎn)移交通信號(hào)燈233
20.4.1 實(shí)驗(yàn)原理233
20.4.2 實(shí)例235
20.4.3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容241
參考文獻(xiàn)242
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