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目次
商品簡介
《基于FPGA的數字信號處理》是一本有關如何在FPGA上實現數字信號處理的著作。本書以Xilinx高端FPGA作為開發平臺，以數字信號處理理論為基礎，結合當前的FPGA技術，深入探討了基于FPGA實現各種數字信號處理算法的工程方法。本書將理論與實踐相結合，給出了相應算法的硬件結構，并配有時序圖，以幫助讀者深入理解設計思路。
目次
第1章 現場可編程邏輯門陣列（FPGA）技術現狀
1.1 FPGA已進入超大規模集成電路領域
1.1.1 FPGA在大規模集成電路中的定位
1.1.2 FPGA功能的演變
1.1.3 Xilinx的Virtex-6架構分析
1.2 FPGA使數字系統設計理念發生變革
1.3 FPGA使數字系統設計方法發生變革
1.3.1 數字系統設計方法的演變
1.3.2 Xilinx FPGA開發環境
1.4 FPGA使數字系統調試方法發生變革
參考文獻
第2章 數字信號處理與FPGA
2.1 數字信號處理研究的內容
2.2 數字信號處理系統架構分析
2.3 基于FPGA的數字信號處理的相關問題
2.3.1 基于FPGA的數字信號處理系統設計流程
2.3.2 定點數與浮點數
參考文獻
第3章 數字信號處理中的基本運算
3.1 定點數的表示
3.1.1 二進制數的原碼與補碼
3.1.2 定點數的字長問題
3.2 加法運算
3.2.1 一位全加器
3.2.2 加法原理與多位加法器
3.2.3 復數加法
3.2.4 加法樹與加法鏈
3.3 累加運算
3.3.1 累加原理
3.3.2 順序累加器
3.3.3 滑動累加器
3.4 乘法運算
3.4.1 乘法原理
3.4.2 基于移位相加的乘法器
3.4.3 基于ROM的乘法器
3.4.4 與固定數相乘的乘法器（KCM）
3.4.5 復數乘法
3.5 乘累加運算
3.5.1 基于常規算法的乘累加器
3.5.2 基于分布式算法的乘累加器
3.6 除法運算
3.7 開平方運算
3.8 比較運算
3.9 CORDIC算法
3.9.1 CORDIC算法的基本理論
3.9.2 CORDIC算法的硬件實現
參考文獻
第4章 FIR數字濾波器
4.1 FIR濾波器基本理論
4.1.1 直接型結構的FIR濾波器
4.1.2 轉置型結構的FIR濾波器
4.1.3 線性相位FIR濾波器
4.1.4 快速卷積型結構的FIR濾波器
4.2 串行FIR濾波器
4.2.1 基于移位寄存器的串行FIR濾波器
4.2.2 基于雙口RAM的串行FIR濾波器
4.2.3 系數對稱的串行FIR濾波器的設計
4.2.4 兩種串行結構的FIR濾波器性能比較
4.3 全并行FIR濾波器
4.3.1 基于直接型結構的全并行FIR濾波器
4.3.2 基于轉置型結構的全并行FIR濾波器
4.3.3 基于脈動結構的全并行FIR濾波器
4.3.4 3種全并行結構的FIR濾波器性能比較
4.4 半并行FIR濾波器
4.4.1 基于移位寄存器的半并行FIR濾波器
4.4.2 基于多片單口RAM的半并行FIR濾波器
4.4.3 基于單片單口RAM的半并行FIR濾波器
4.4.4 3種半并行結構的FIR濾波器性能比較
4.5 分布式FIR濾波器
4.5.1 串行分布式FIR濾波器
4.5.2 全并行分布式FIR濾波器
4.5.3 半并行分布式FIR濾波器
4.5.4 3種分布式FIR濾波器性能比較
4.6 多頻響FIR濾波器
4.7 多通道FIR濾波器
4.8 總體性能分析
參考文獻
第5章 直接數字頻率合成
5.1 基于IIR濾波器的DDS
5.2 基于LUT的DDS
5.3 基于CORDIC算法的DDS
5.4 3種實現方法的比較
參考文獻
第6章 多速率信號處理
6.1 抽取和抽取濾波器
6.2 插值和插值濾波器
6.3 分數速率的轉換
6.4 6個恒等式及其典型應用
6.4.1 與抽取操作有關的恒等式
6.4.2 與插值操作有關的恒等式
6.4.3 典型應用
6.5 多相濾波器
6.5.1 多相抽取濾波器的基本理論
6.5.2 多相抽取濾波器的硬件實現
6.5.3 多相插值濾波器的基本理論
6.5.4 多相插值濾波器的硬件實現
6.6 CIC濾波器
6.6.1 CIC濾波器的基本理論
6.6.2 CIC濾波器的比特增長問題
6.6.3 CIC濾波器應用于抽取系統中
6.6.4 CIC濾波器應用于插值系統中
參考文獻
第7章 快速傅里葉變換
7.1 從DFT說起
7.2 基2 FFT算法
7.3 基2算法特征分析
7.4 基于原位運算的FFT處理器
7.5 陣列結構的FFT處理器
7.6 流水結構的FFT處理器
7.6.1 基于SDF流水結構的FFT處理器
7.6.2 基于MDC流水結構的FFT處理器
7.7 IFFT與FFT的關系
參考文獻
第8章 一些細節問題
8.1 LUT不只是邏輯函數發生器
8.2 BRAM不只是數據存儲器
8.2.1 BRAM的配置方式
8.2.2 BRAM的應用案例
8.3 DSP48E1不只是乘法器
8.3.1 DSP48E1的基本結構
8.3.2 DSP48E1的應用案例
參考文獻
1.1 FPGA已進入超大規模集成電路領域
1.1.1 FPGA在大規模集成電路中的定位
1.1.2 FPGA功能的演變
1.1.3 Xilinx的Virtex-6架構分析
1.2 FPGA使數字系統設計理念發生變革
1.3 FPGA使數字系統設計方法發生變革
1.3.1 數字系統設計方法的演變
1.3.2 Xilinx FPGA開發環境
1.4 FPGA使數字系統調試方法發生變革
參考文獻
第2章 數字信號處理與FPGA
2.1 數字信號處理研究的內容
2.2 數字信號處理系統架構分析
2.3 基于FPGA的數字信號處理的相關問題
2.3.1 基于FPGA的數字信號處理系統設計流程
2.3.2 定點數與浮點數
參考文獻
第3章 數字信號處理中的基本運算
3.1 定點數的表示
3.1.1 二進制數的原碼與補碼
3.1.2 定點數的字長問題
3.2 加法運算
3.2.1 一位全加器
3.2.2 加法原理與多位加法器
3.2.3 復數加法
3.2.4 加法樹與加法鏈
3.3 累加運算
3.3.1 累加原理
3.3.2 順序累加器
3.3.3 滑動累加器
3.4 乘法運算
3.4.1 乘法原理
3.4.2 基于移位相加的乘法器
3.4.3 基于ROM的乘法器
3.4.4 與固定數相乘的乘法器（KCM）
3.4.5 復數乘法
3.5 乘累加運算
3.5.1 基于常規算法的乘累加器
3.5.2 基于分布式算法的乘累加器
3.6 除法運算
3.7 開平方運算
3.8 比較運算
3.9 CORDIC算法
3.9.1 CORDIC算法的基本理論
3.9.2 CORDIC算法的硬件實現
參考文獻
第4章 FIR數字濾波器
4.1 FIR濾波器基本理論
4.1.1 直接型結構的FIR濾波器
4.1.2 轉置型結構的FIR濾波器
4.1.3 線性相位FIR濾波器
4.1.4 快速卷積型結構的FIR濾波器
4.2 串行FIR濾波器
4.2.1 基于移位寄存器的串行FIR濾波器
4.2.2 基于雙口RAM的串行FIR濾波器
4.2.3 系數對稱的串行FIR濾波器的設計
4.2.4 兩種串行結構的FIR濾波器性能比較
4.3 全并行FIR濾波器
4.3.1 基于直接型結構的全并行FIR濾波器
4.3.2 基于轉置型結構的全并行FIR濾波器
4.3.3 基于脈動結構的全并行FIR濾波器
4.3.4 3種全并行結構的FIR濾波器性能比較
4.4 半并行FIR濾波器
4.4.1 基于移位寄存器的半并行FIR濾波器
4.4.2 基于多片單口RAM的半并行FIR濾波器
4.4.3 基于單片單口RAM的半并行FIR濾波器
4.4.4 3種半并行結構的FIR濾波器性能比較
4.5 分布式FIR濾波器
4.5.1 串行分布式FIR濾波器
4.5.2 全并行分布式FIR濾波器
4.5.3 半并行分布式FIR濾波器
4.5.4 3種分布式FIR濾波器性能比較
4.6 多頻響FIR濾波器
4.7 多通道FIR濾波器
4.8 總體性能分析
參考文獻
第5章 直接數字頻率合成
5.1 基于IIR濾波器的DDS
5.2 基于LUT的DDS
5.3 基于CORDIC算法的DDS
5.4 3種實現方法的比較
參考文獻
第6章 多速率信號處理
6.1 抽取和抽取濾波器
6.2 插值和插值濾波器
6.3 分數速率的轉換
6.4 6個恒等式及其典型應用
6.4.1 與抽取操作有關的恒等式
6.4.2 與插值操作有關的恒等式
6.4.3 典型應用
6.5 多相濾波器
6.5.1 多相抽取濾波器的基本理論
6.5.2 多相抽取濾波器的硬件實現
6.5.3 多相插值濾波器的基本理論
6.5.4 多相插值濾波器的硬件實現
6.6 CIC濾波器
6.6.1 CIC濾波器的基本理論
6.6.2 CIC濾波器的比特增長問題
6.6.3 CIC濾波器應用于抽取系統中
6.6.4 CIC濾波器應用于插值系統中
參考文獻
第7章 快速傅里葉變換
7.1 從DFT說起
7.2 基2 FFT算法
7.3 基2算法特征分析
7.4 基于原位運算的FFT處理器
7.5 陣列結構的FFT處理器
7.6 流水結構的FFT處理器
7.6.1 基于SDF流水結構的FFT處理器
7.6.2 基于MDC流水結構的FFT處理器
7.7 IFFT與FFT的關系
參考文獻
第8章 一些細節問題
8.1 LUT不只是邏輯函數發生器
8.2 BRAM不只是數據存儲器
8.2.1 BRAM的配置方式
8.2.2 BRAM的應用案例
8.3 DSP48E1不只是乘法器
8.3.1 DSP48E1的基本結構
8.3.2 DSP48E1的應用案例
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