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237千字 字数
2019-06-01 发行日期
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主编推荐语

本书以Altera公司的FPGA器件为开发平台，采用MATLAB及Verilog HDL语言为开发工具，详细阐述数字滤波器的FPGA实现原理、结构、方法以及仿真测试过程。

内容简介

本书思路清晰、语言流畅、分析透彻，在简明阐述设计原理的基础上，主要追求对工程实践的指导性，力求使读者在较短的时间内掌握数字滤波器的FPGA设计知识和技能。

作者精心设计了与本书配套的FPGA数字信号处理板，详细讲解了工程实例的实验步骤及方法，形成了从理论与实践的完整学习过程，可以有效加深读者对数字滤波器技术的理解。

目录

  • 封面
  • 作者简介
  • 版权页
  • 第2版前言
  • 第1版前言
  • 目录
  • 第1章 数字滤波器及FPGA概述
  • 1.1 滤波器概述
  • 1.1.1 滤波器简介
  • 1.1.2 数字滤波器的分类
  • 1.1.3 滤波器的特征参数
  • 1.2 FPGA基本知识
  • 1.2.1 FPGA的基本概念及发展历程
  • 1.2.2 FPGA的结构和工作原理
  • 1.2.3 IP核的概念
  • 1.3 FPGA在数字信号处理中的应用
  • 1.4 Altera器件简介
  • 1.5 FPGA信号处理板CRD500
  • 1.5.1 CRD500简介
  • 1.5.2 CRD500的典型应用
  • 1.6 小结
  • 第2章 设计语言及环境介绍
  • 2.1 Verilog HDL语言简介
  • 2.1.1 HDL语言
  • 2.1.2 Verilog HDL简介和程序结构
  • 2.2 FPGA开发工具及设计流程
  • 2.2.1 Quartus II开发套件
  • 2.2.2 ModelSim仿真软件
  • 2.2.3 FPGA设计流程
  • 2.3 MATLAB软件
  • 2.3.1 MATLAB软件简介
  • 2.3.2 常用的信号处理函数
  • 2.3.3 滤波器设计分析工具FDATOOL
  • 2.4 MATLAB与Quartus II的联合应用
  • 2.5 小结
  • 第3章 FPGA实现数字信号处理基础
  • 3.1 数的表示
  • 3.1.1 莱布尼茨与二进制
  • 3.1.2 定点数表示法
  • 3.1.3 浮点数表示法
  • 3.2 FPGA中数的运算
  • 3.2.1 加/减法运算
  • 3.2.2 乘法运算
  • 3.2.3 除法运算
  • 3.2.4 有效数据位的计算
  • 3.3 有限字长效应
  • 3.3.1 字长效应的产生因素
  • 3.3.2 A/D转换的字长效应
  • 3.3.3 数字滤波器系数的字长效应
  • 3.3.4 滤波器运算中的字长效应
  • 3.4 FPGA的常用运算模块
  • 3.4.1 加法器模块
  • 3.4.2 乘法器模块
  • 3.4.3 除法器模块
  • 3.4.4 浮点数运算模块
  • 3.5 小结
  • 第4章 FIR滤波器的FPGA实现
  • 4.1 FIR滤波器的理论基础
  • 4.1.1 线性时不变系统
  • 4.1.2 FIR滤波器的原理
  • 4.1.3 FIR滤波器的特性
  • 4.1.4 FIR滤波器的结构形式
  • 4.2 FIR滤波器的设计方法
  • 4.2.1 窗函数法
  • 4.2.2 频率取样法
  • 4.2.3 最优设计方法
  • 4.3 FIR滤波器的MATLAB设计
  • 4.3.1 采用fir1函数设计
  • 4.3.2 采用kaiserord函数设计
  • 4.3.3 采用fir2函数设计
  • 4.3.4 采用firpm函数设计
  • 4.3.5 采用FDATOOL设计滤波器
  • 4.4 FIR滤波器的FPGA实现
  • 4.4.1 滤波器系数的量化
  • 4.4.2 串行FIR滤波器的FPGA实现
  • 4.4.3 并行FIR滤波器的FPGA实现
  • 4.4.4 分布式FIR滤波器的FPGA实现
  • 4.4.5 采用FIR核实现
  • 4.4.6 不同结构FIR滤波器的性能对比分析
  • 4.5 FIR滤波器的板载测试
  • 4.5.1 硬件接口电路
  • 4.5.2 板载测试程序
  • 4.5.3 板载测试验证
  • 4.6 小结
  • 第5章 IIR滤波器的FPGA实现
  • 5.1 IIR滤波器的理论基础
  • 5.1.1 IIR滤波器的原理及特性
  • 5.1.2 IIR滤波器的结构形式
  • 5.1.3 IIR滤波器与FIR滤波器的比较
  • 5.2 IIR滤波器的设计方法
  • 5.2.1 几种典型的模拟滤波器
  • 5.2.2 原型转换设计法
  • 5.2.3 直接设计法
  • 5.3 IIR滤波器的MATLAB设计
  • 5.3.1 采用butter函数设计滤波器
  • 5.3.2 采用cheby1函数设计滤波器
  • 5.3.3 采用cheby2函数设计滤波器
  • 5.3.4 采用ellip函数设计滤波器
  • 5.3.5 采用yulewalk函数设计滤波器
  • 5.3.6 几种设计函数的比较
  • 5.3.7 采用FDATOOL设计滤波器
  • 5.4 IIR滤波器的FPGA实现
  • 5.4.1 直接型IIR滤波器的系数及运算字长
  • 5.4.2 直接型IIR滤波器的FPGA实现
  • 5.4.3 直接型IIR滤波器FPGA实现后的测试仿真
  • 5.4.4 级联型IIR滤波器的系数
  • 5.4.5 级联型IIR滤波器的FPGA实现
  • 5.4.6 级联型IIR滤波器FPGA实现后的测试仿真
  • 5.5 IIR滤波器的板载测试
  • 5.5.1 板载测试硬件接口电路
  • 5.5.2 板载测试程序
  • 5.5.3 板载测试验证
  • 5.6 小结
  • 第6章 多速率滤波器的FPGA实现
  • 6.1 多速率信号处理基础知识
  • 6.1.1 多速率信号处理的概念及作用
  • 6.1.2 多速率信号处理的一般步骤
  • 6.1.3 软件无线电中的多速率信号处理
  • 6.2 抽取与内插处理
  • 6.2.1 整数倍抽取
  • 6.2.2 整数倍内插
  • 6.2.3 比值为有理数的频率转换
  • 6.3 CIC滤波器
  • 6.3.1 CIC滤波器的原理
  • 6.3.2 CIC滤波器的应用条件
  • 6.3.3 单级CIC滤波器的FPGA实现
  • 6.3.4 多级CIC滤波器的FPGA实现
  • 6.3.5 CIC滤波器IP核的使用
  • 6.4 半带滤波器
  • 6.4.1 半带滤波器的原理
  • 6.4.2 半带滤波器的MATLAB设计
  • 6.4.3 多级半带滤波器的设计
  • 6.4.4 多级半带滤波器的FPGA实现
  • 6.5 多相分解技术
  • 6.5.1 多相分解技术的一般概念
  • 6.5.2 整数倍抽取滤波器的多相结构
  • 6.6 多速率滤波器的板载测试
  • 6.6.1 硬件接口电路
  • 6.6.2 板载测试程序
  • 6.6.3 板载测试验证
  • 6.7 小结
  • 第7章 自适应滤波器的FPGA实现
  • 7.1 自适应滤波器简介
  • 7.1.1 自适应滤波器的概念
  • 7.1.2 自适应滤波器的应用
  • 7.1.3 自适应算法的一般原理
  • 7.2 LMS算法
  • 7.2.1 LMS算法的原理
  • 7.2.2 LMS算法的实现结构
  • 7.2.3 LMS算法的字长效应
  • 7.2.4 符号LMS算法原理
  • 7.2.5 LMS算法的MATLAB仿真
  • 7.3 自适应线性滤波器的FPGA实现
  • 7.3.1 自适应线性滤波器的原理
  • 7.3.2 利用线性滤波器实现通道失配校正
  • 7.3.3 校正算法的MATLAB仿真
  • 7.3.4 校正算法的Verilog HDL实现
  • 7.3.5 FPGA实现后的仿真测试
  • 7.4 自适应均衡器的FPGA实现
  • 7.4.1 自适应均衡器的原理
  • 7.4.2 自适应均衡器的MATLAB仿真
  • 7.4.3 自适应均衡器的Verilog HDL实现
  • 7.4.4 FPGA实现后的仿真测试
  • 7.5 自适应天线阵的FPGA实现
  • 7.5.1 自适应天线阵的概念及原理
  • 7.5.2 自适应天线阵的MATLAB仿真
  • 7.5.3 自适应天线阵的Verilog HDL实现
  • 7.5.4 FPGA实现后的仿真测试
  • 7.6 自适应陷波器的FPGA实现
  • 7.6.1 自适应陷波器原理
  • 7.6.2 自适应陷波器的MATLAB仿真
  • 7.6.3 自适应陷波器的Verilog HDL实现
  • 7.6.4 FPGA实现后的仿真测试
  • 7.7 自适应陷波器的板载测试
  • 7.7.1 硬件接口电路
  • 7.7.2 板载测试程序
  • 7.7.3 板载测试验证
  • 7.8 小结
  • 第8章 变换域滤波器的FPGA实现
  • 8.1 变换域滤波器简介
  • 8.2 快速傅里叶变换
  • 8.2.1 离散傅里叶变换
  • 8.2.2 DFT存在的问题
  • 8.2.3 FFT算法的基本思想
  • 8.2.4 FFT算法的MATLAB仿真
  • 8.3 FFT核的使用
  • 8.3.1 FFT核简介
  • 8.3.2 FFT核的接口及时序
  • 8.4 频域滤波器的原理及MATLAB仿真
  • 8.4.1 抗窄带干扰滤波器的原理
  • 8.4.2 检测门限的选取
  • 8.4.3 频域滤波器的MATLAB仿真
  • 8.5 频域滤波器的FPGA实现
  • 8.5.1 FPGA实现的总体结构设计
  • 8.5.2 速率变换模块的设计与实现
  • 8.5.3 FFT及滤波设计与实现
  • 8.5.4 IFFT及数据输出设计与实现
  • 8.5.5 顶层文件设计及实现
  • 8.5.6 FPGA实现后的仿真测试
  • 8.6 频域滤波器的板载测试
  • 8.6.1 硬件接口电路
  • 8.6.2 板载测试程序
  • 8.6.3 板载测试验证
  • 8.7 小结
  • 第9章 DPSK解调系统的FPGA实现
  • 9.1 数字接收机的一般原理
  • 9.1.1 通用数字接收机处理平台
  • 9.1.2 基本调制/解调技术
  • 9.1.3 改进的数字调制/解调技术
  • 9.2 DPSK调制/解调原理
  • 9.2.1 DPSK调制原理及信号特征
  • 9.2.2 DPSK信号的MATLAB仿真
  • 9.2.3 DPSK解调原理
  • 9.3 DPSK解调参数设计
  • 9.3.1 数字下变频器的设计
  • 9.3.2 低通滤波器的设计
  • 9.3.3 数字鉴相器的设计
  • 9.3.4 环路滤波器的设计
  • 9.3.5 载波同步环设计的一般步骤
  • 9.4 Costas环的FPGA实现
  • 9.4.1 顶层模块的Verilog HDL实现
  • 9.4.2 鉴相器及环路滤波器的Verilog HDL实现
  • 9.4.3 Costas环实现后的仿真测试
  • 9.5 Costas环的板载测试
  • 9.5.1 硬件接口电路
  • 9.5.2 板载测试程序
  • 9.5.3 板载测试验证
  • 9.6 小结
  • 参考文献
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出版方

电子工业出版社

电子工业出版社成立于1982年10月，是国务院独资、工信部直属的中央级科技与教育出版社，是专业的信息技术知识集成和服务提供商。经过三十多年的建设与发展，已成为一家以科技和教育出版、期刊、网络、行业支撑服务、数字出版、软件研发、软科学研究、职业培训和教育为核心业务的现代知识服务集团。出版物内容涵盖了电子信息技术的各个分支及工业技术、经济管理、科普与少儿、社科人文等领域，综合出版能力位居全国出版行业前列。