数字信号处理的FPGA实现.pdf

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书籍描述

编辑推荐
《数字信号处理的FPGA实现(第3版)》是国外电子信息经典教材之一。

作者简介
作者:(美国)贝耶尔(U.Meyer-Baese) 译者:刘凌

目录
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 AlteraEP2C35F672C6
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计
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 浮点算法的实现
2.6.1 定点数到浮点数的格式转换
2.6.2 浮点数到定点数的格式转换
2.6.3 浮点数乘法
2.6.4 浮点数加法
2.6.5 浮点数除法
2.6.6 浮点数倒数
2.6.7 浮点数合成结果
2.7 MAC与SOP
2.7.1 分布式算法基础
2.7.2 有符号的DA系统
2.7.3 改进的DA解决方案
2.8 利用CORDIC计算特殊函数
2.9 用MAC调用计算特殊函数
2.9.1 切比雪夫逼近
2.9.2 三角函数的逼近
2.9.3 指数函数和对数函数的逼近
2.9.4 平方根函数的逼近
2.10 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
4.1 IIR数字滤波器概述
4.2 IIR理论
4.3 IIR系数的计算
4.4 IIR滤波器的实现
4.4.1 有限字长效应
4.4.2 滤波器增益系数的优化
4.5 快速IIR滤波器
4.5.1 时域交叉
4.5.2 群集和分散预见的流水线技术
4.5.3 IIR抽取器设计
4.5.4 并行处理
4.5.5 采用RNS的IIR设计
4.6 练习

第5章 多级信号处理
5.1 抽取和插值
5.1.1 Noble恒等式
5.1.2 用有理数因子进行采样速率转换
5.2 多相分解
5.2.1 递归IIR抽取器
5.2.2 快速FIR滤波器
5.3 HogenauerCIC滤波器
5.3.1 单级CIC案例研究
5.3.2 多级CIC滤波器理论
5-3.3 幅值与混叠畸变
5.3.4 Hogenaur“剪除”理论
5.3.5 CICRNS设计
5.4 多级抽取器
5.5 作为通频带抽取器的频率采样滤波器
5.6 任意采样速率转换器的设计
5.6.1 分数延迟速率变换
5.6.2 多项式分数延迟设计
5.6.3 基于B样条的分数速率变换器
5.6.4 MOMS分数速率变换器
5.7 滤波器组
5.7.1 均匀DFT滤波器组
5.7.2 双通道滤波器组
5.7.3 实现双通道滤波器组
5.8 小波
5.9 练习

第6章 傅立叶变换
6.1 傅立叶变换概述
6.2 离散傅立叶变换算法
6.2.1 用DFT近似傅立叶变换
6.2.2 DFT的性质
6.2.3 Goertzel算法
6.2.4 BluesteinChirp.z变换
6.2.5 Rader算法
6.2.6 WinogradDFT算法
6.3 快速傅立叶变换算法
6.3.1 Cooley·TukeyFFT算法
6.3.2 Good.ThomasFFT算法
6.3.3 WinogradFFT算法
6.3.4 DFT和FFT算法的比较
6.3.5 IP内核FFT设计
6.4 与傅立叶相关的变换
6.4.1 利用DFT计算DCT
6.4.2 快速直接DCT实现
6.5 练习
……

第7章 前沿课题
第8章 自适应滤波器
第9章 微处理器设计

文摘
版权页:

数字信号处理的FPGA实现

插图:

数字信号处理的FPGA实现

然而,当前的知识产权模块技术还有两大难题亟待解决,分别是模块的定价和与其相关的知识产权的保护。由于内核可重复使用,因此供应商定价就要依赖于客户使用IP模块单元的次数。这一问题在专利权方面已经存在了很多年,通常需要长期的许可协议,如果用户滥用就会被处以高额罚金。FPGA供应商提供的参数化模块(以及设计工具)的定价非常适当,因为客户如果要在许多器件上使用IP模块就得经常从唯一的供应商处购买器件,而供应商就会从中获益。但对于第三方IP模块提供商情况就不一样了,他们没有这种第二次收益。因此,授权协议(特别是对于软内核的授权协议)就必须非常仔细地斟酌。
对于参数化内核的保护,FPGA供应商采用基于。FlexLM密钥的方式允许/禁止单个IP内核的生成。可以直到硬件验证时鉴定参数化内核,具体方法是提供使用有时间限制的编程文件或将主机与开发板之间用JTAG电缆保持永久连接,从而允许用户在购买许可证之前对器件进行编程并且验证设计。例如,Altera,的OpenCore评估功能允许在目标系统内仿真IP内核的功能,验证设计的功能性并且方便快捷的估计其规模和速度。对IP内核功能完全满意并且想要将设计投入生产时就可以购买许可证,这样才允许生成不受时间限制的编程文件。Ouartus软件会自动从.Altera的网站上下载最新版的IP内核。虽然许多第三方IP供应商也支持OpenCore评估流程,但需要自己直接联系IP供应商来启用OpenCore功能。
软内核的保护更加困难。修改HDL可以使软内核非常难以阅读,也有建议在高级设计中通过将外部硬件最小化方式嵌入水印。水印应该是健壮的,水印中某一位的改变不应破坏对拥有者的授权。

内容简介
《数字信号处理的FPGA实现(第3版)》内容简介:可编程门阵列(FPGA)正在掀起一场数字信号处理的变革,因为新颖的FPGA系列正在为前端数字信号处理算法取代ASIC和PDSP。于是这些算法的高效实现非常关键,这正是《数字信号处理的FPGA实现(第3版)》的主旨。
《数字信号处理的FPGA实现(第3版)》首先概述了当前的FPGA技术、器件,以及用于设计先进的DSP系统的工具。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,以及高级滤波器等。每一章都包含练习。随书附赠的光盘不仅包含Verilog源代码和术语,而且包含Vetilog代码示例和VHDL代码示例,以及AItera最新的Quartus II软件。该版本的新增内容包括:微处理器、使用MAC调用特殊函数、知识产权核心设计、任意采样速率转化器,以及100多个新示例。

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