第1章__数字信号处理和DSP系统.

1.1数字信号处理及应用概述
数字信号处理理论和实现技术发展之初，没有人预料到 它能给世界带来如此大的变化。其应用的广度还是深度方面 ，都在快速向前发展。我们身边越来越多的数码产品运用了 数字信号处理的方法。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字的 形式对信号进行分析、采集、合成、变换、滤波、估算、压 缩、识别等加工处理，以便提取有用的信息并进行有效的传 输与应用。 数字信号处理器是一种特别适合于进行数字信号处理运 算的微处理器，其主要应用是实时快速地实现各种数字信号 处理算法 。
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第1章数字信号处理和DSP系统
20世纪60年代以来，随着信息技术的不断进步，数字信 号处理技术应运而生并得到迅速发展。80年代以前，数字信 号处理技术处于理论研究阶段，还得不到广泛的应用。在此 阶段，人们利用“大型计算机”进行算法的研究，以及数字 信号处理系统的模拟和仿真。而将数字信号处理技术推向广 泛应用的则是实时数字信号处理技术的高速发展。这是DSP 器件和理论相互促进、协调发展的结果。 近年来，数字信号处理的理论和方法得到了迅速的发展 ，诸如：语音与图像的压缩编码、识别与鉴别，信号的调制 与解调、加密和解密，信道的辨识与均衡，智能天线，频谱 分析等各种快速算法都成为研究的热点、并取得了长足的进 步，为各种实时处理的应用提供了算法基础。
“DSP原理与应用”章节安排



第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
数字信号处理和DSP系统 TMS320C55x的硬件结构 TMS320C55x的指令系统 C55x处理器的软件设计 TMS320C55x的片内集成外设开发及测试 DSP集成开发环境CCS TMS320C55x硬件设计实例 TMS320C55x软件设计实例
数字 I/O
总线
第1章数字信号处理和DSP系统
典型实时数字信号处理系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基本部件包括：抗混叠滤波
器 (Anti-aliasing filter) 、 模 / 数 转 换 器 (Analog-to-Digital
Converter ， ADC) 、数字信号处理 、数 / 模转换器 (Digital-toAnalog Converter，DAC)和抗镜像滤波器(Anti-image filter)。


课程基本要求

会找: 充分利用网络资源，提高查找资料能力； 会看：教材或 data sheets（*.pdf文件)； 会做：软硬件设计，实践出真知，积累设计技能； 会问：同学讨论，教师指点，是捷径； 最好的教师是自己：自己动手才有收获，特别是工程应用课程！ 软件开发环境：熟悉仿真软件Matlab、CCS等；
课程目标

数字信号处理课程，主要讲授有关理论和算法， 基本上不讨论实现技术； DSP芯片厂家的技术手册则只介绍产品的功能和 性能。两者比较脱节，都不大利于工程应用。 我们开设这门课程的目标，就是希望将两者有机 地结合起来，通过授课、实验缩短学习与开发 DSP系统的时间，培养学习者的工程素养和创新 能力。
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第1章数字信号处理和DSP系统
其中，抗混叠滤波器将输入的模拟信号中高于奈奎斯特频率的
频率成分滤掉；ADC将模拟信号转换成DSP可以处理的并行或
串行的数字比特流；数字信号处理部分完成数字号信处理算法 ；经过处理的数字信号经DAC转换成为模拟样值之后，再由低 通滤波器完成模拟信号波形的重建。
DSP原理与应用
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课程基础
模拟和数字电路基础 单片机原理或微型计算机原理 数字信号处理基础理论 专业知识（电子，通信）

课程特点

DSP简单说就是高性能信号处理器，本课程的特点：
–理论性——只需对DSP算法作一般了解，主要熟悉数字信
号处理系统的构成；
学习目的——会用，会构建基于DSP的软硬件系统； 学习方法——以实验实践为主，边动手边学习。
第1章 数字信号处理和DSP系统
1.1 数字信号处理及应用概述 1.2 实时数字信号处理技术的实现方法
1.3 数字信号处理器的特点
1.4 德州仪器公司的DSP产品
1.5 DSP芯片的选择
1.6 定点运算及定点DSP
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第1章数字信号处理和DSP系统
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课程体系结构
TMS320C55x DSP芯片工作原理：CPU； 存储器；I/O；中断；寻址方式；指令系 统；片上外设（PLL, Timer, EMIF, EHPI, McBSP, GPIO, DMA, I2C, MMC, USB, ADC, RTC, UART）
实践
实践
TMS320C55x DSP 应用开发系统：集 成开发环境CCS， 仿真工具， 硬件结 构与设计，程序设计，算法研究
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第1章数字信号处理和DSP系统
实时数字信号处理对数字信号处理系统的处理能力提出 了严格的要求，所有运算、处理都必须小于系统可接受的最 大时延。
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典型数字信号处理系统
抗混叠 滤波器 A/D 转换器 存储器 DSP DSP 通信、 人机 接口 重建 滤波器 D/A 转换器 系统 译码 与时 序、 逻辑 控制
课程教学内容

DSP课程 = 理论教学＋实验
– 理论教学
以TMS320C5509为例，学习数字信号处理的方法 （硬件结构、指令系统、开发平台）
– 实验



基本实验 综合实验 科研实验
课程参考

« TMS320C55xDSP原理及应用» 汪春梅 孙洪波
编著 « DSP原理及应用» 李利等编写 « 数字信号处理原理、结构及应用基础》 « TMS320F28x» 刘和平等编著 www.ti.com www.alldatasheet.com ICETEK-F2812-A实验指导书 ICETEK-VC5509-A实验指导书