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数字滤波器的MATLAB与FPGA实现(Altera\Verilog版第2版)

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  • ISBN:  9787121366093
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    • 商品分类:
      工程技术
      货号:
      30652032
      商品描述:
      作者简介
      杜勇,四川省广安市人,高级工程师。1999年于湖南大学获电子工程专业学士学位,2005年于国防科技大学获信息与通信工程专业硕士学位。主要从事数字信号处理、无线通信以及FPGA应用技术研究。发表学术论文十余篇,出版《数字滤波器的MATLAB与FPGA实现》《数字通信同步技术的MATLAB与FPGA实现》《数字调制解调技术的MATLAB与FPGA实现》等多部著作。

      目录
      目  录<br/>第1章  数字滤波器及FPGA概述(1)<br/>1.1  滤波器概述(1)<br/>1.1.1  滤波器简介(1)<br/>1.1.2  数字滤波器的分类(3)<br/>1.1.3  滤波器的特征参数(4)<br/>1.2  FPGA基本知识(5)<br/>1.2.1  FPGA的基本概念及发展历程(5)<br/>1.2.2  FPGA的结构和工作原理(7)<br/>1.2.3  IP核的概念(13)<br/>1.3  FPGA在数字信号处理中的应用(14)<br/>1.4  Altera器件简介(15)<br/>1.5  FPGA信号处理板CRD500(17)<br/>1.5.1  CRD500简介(17)<br/>1.5.2  CRD500的典型应用(19)<br/>1.6  小结(19)<br/>第2章  设计语言及环境介绍(21)<br/>2.1  Verilog HDL语言简介(21)<br/>2.1.1  HDL语言(21)<br/>2.1.2  Verilog HDL简介和程序结构(22)<br/>2.2  FPGA开发工具及设计流程(25)<br/>2.2.1  Quartus II开发套件(25)<br/>2.2.2  ModelSim仿真软件(28)<br/>2.2.3  FPGA设计流程(30)<br/>2.3  MATLAB软件(32)<br/>2.3.1  MATLAB软件简介(32)<br/>2.3.2  常用的信号处理函数(35)<br/>2.3.3  滤波器设计分析工具FDATOOL(42)<br/>2.4  MATLAB与Quartus II的联合应用(43)<br/>2.5  小结(44)<br/>第3章  FPGA实现数字信号处理基础(45)<br/>3.1  数的表示(45)<br/>3.1.1  莱布尼茨与二进制(45)<br/>3.1.2  定点数表示法(46)<br/>3.1.3  浮点数表示法(48)<br/>3.2  FPGA中数的运算(51)<br/>3.2.1  加/减法运算(51)<br/>3.2.2  乘法运算(54)<br/>3.2.3  除法运算(55)<br/>3.2.4  有效数据位的计算(55)<br/>3.3  有限字长效应(58)<br/>3.3.1  字长效应的产生因素(58)<br/>3.3.2  A/D转换的字长效应(59)<br/>3.3.3  数字滤波器系数的字长效应(60)<br/>3.3.4  滤波器运算中的字长效应(61)<br/>3.4  FPGA的常用运算模块(62)<br/>3.4.1  加法器模块(62)<br/>3.4.2  乘法器模块(64)<br/>3.4.3  除法器模块(67)<br/>3.4.4  浮点数运算模块(68)<br/>3.5  小结(70)<br/>第4章 FIR滤波器的FPGA实现(71)<br/>4.1  FIR滤波器的理论基础(71)<br/>4.1.1  线性时不变系统(71)<br/>4.1.2  FIR滤波器的原理(74)<br/>4.1.3  FIR滤波器的特性(74)<br/>4.1.4  FIR滤波器的结构形式(78)<br/>4.2  FIR滤波器的设计方法(83)<br/>4.2.1  窗函数法(83)<br/>4.2.2  频率取样法(85)<br/>4.2.3  最优设计方法(85)<br/>4.3  FIR滤波器的MATLAB设计(86)<br/>4.3.1  采用fir1函数设计(86)<br/>4.3.2  采用kaiserord函数设计(92)<br/>4.3.3  采用fir2函数设计(93)<br/>4.3.4  采用firpm函数设计(94)<br/>4.3.5  采用FDATOOL设计滤波器(96)<br/>4.4  FIR滤波器的FPGA实现(98)<br/>4.4.1  滤波器系数的量化(98)<br/>4.4.2  串行FIR滤波器的FPGA实现(100)<br/>4.4.3  并行FIR滤波器的FPGA实现(107)<br/>4.4.4  分布式FIR滤波器的FPGA实现(110)<br/>4.4.5  采用FIR核实现(112)<br/>4.4.6  不同结构FIR滤波器的性能对比分析(115)<br/>4.5  FIR滤波器的板载测试(116)<br/>4.5.1  硬件接口电路(116)<br/>4.5.2  板载测试程序(116)<br/>4.5.3  板载测试验证(121)<br/>4.6  小结(122)<br/>第5章  IIR滤波器的FPGA实现(125)<br/>5.1  IIR滤波器的理论基础(125)<br/>5.1.1  IIR滤波器的原理及特性(125)<br/>5.1.2  IIR滤波器的结构形式(126)<br/>5.1.3  IIR滤波器与FIR滤波器的比较(128)<br/>5.2  IIR滤波器的设计方法(129)<br/>5.2.1  几种典型的模拟滤波器(129)<br/>5.2.2  原型转换设计法(131)<br/>5.2.3  直接设计法(132)<br/>5.3  IIR滤波器的MATLAB设计(133)<br/>5.3.1  采用butter函数设计滤波器(133)<br/>5.3.2  采用cheby1函数设计滤波器(134)<br/>5.3.3  采用cheby2函数设计滤波器(135)<br/>5.3.4  采用ellip函数设计滤波器(135)<br/>5.3.5  采用yulewalk函数设计滤波器(136)<br/>5.3.6  几种设计函数的比较(136)<br/>5.3.7  采用FDATOOL设计滤波器(138)<br/>5.4  IIR滤波器的FPGA实现(139)<br/>5.4.1  直接型IIR滤波器的系数及运算字长(139)<br/>5.4.2  直接型IIR滤波器的FPGA实现(143)<br/>5.4.3  直接型IIR滤波器FPGA实现后的测试仿真(149)<br/>5.4.4  级联型IIR滤波器的系数(154)<br/>5.4.5  级联型IIR滤波器的FPGA实现(156)<br/>5.4.6  级联型IIR滤波器FPGA实现后的测试仿真(164)<br/>5.5  IIR滤波器的板载测试(165)<br/>5.5.1  板载测试硬件接口电路(165)<br/>5.5.2  板载测试程序(166)<br/>5.5.3  板载测试验证(169)<br/>5.6  小结(170)<br/>第6章  多速率滤波器的FPGA实现(171)<br/>6.1  多速率信号处理基础知识(171)<br/>6.1.1  多速率信号处理的概念及作用(171)<br/>6.1.2  多速率信号处理的一般步骤(172)<br/>6.1.3  软件无线电中的多速率信号处理(173)<br/>6.2  抽取与内插处理(174)<br/>6.2.1  整数倍抽取(174)<br/>6.2.2  整数倍内插(176)<br/>6.2.3  比值为有理数的速率转换(178)<br/>6.3  CIC滤波器(178)<br/>6.3.1  CIC滤波器的原理(179)<br/>6.3.2  CIC滤波器的应用条件(181)<br/>6.3.3  单级CIC滤波器的FPGA实现(183)<br/>6.3.4  多级CIC滤波器的FPGA实现(185)<br/>6.3.5  CIC滤波器IP核的使用(192)<br/>6.4  半带滤波器(195)<br/>6.4.1  半带滤波器的原理(195)<br/>6.4.2  半带滤波器的MATLAB设计(195)<br/>6.4.3  多级半带滤波器的设计(198)<br/>6.4.4  多级半带滤波器的FPGA实现(200)<br/>6.5  多相分解技术(207)<br/>6.5.1  多相分解技术的一般概念(207)<br/>6.5.2  整数倍抽取滤波器的多相结构(208)<br/>6.6  多速率滤波器的板载测试(211)<br/>6.6.1  硬件接口电路(211)<br/>6.6.2  板载测试程序(212)<br/>6.6.3  板载测试验证(214)<br/>6.7  小结(215)<br/>第7章 自适应滤波器的FPGA实现(217)<br/>7.1  自适应滤波器简介(217)<br/>7.1.1  自适应滤波器的概念(217)<br/>7.1.2  自适应滤波器的应用(218)<br/>7.1.3  自适应算法的一般原理(220)<br/>7.2  LMS算法(222)<br/>7.2.1  LMS算法的原理(222)<br/>7.2.2  LMS算法的实现结构(223)<br/>7.2.3  LMS算法的字长效应(224)<br/>7.2.4  符号LMS算法原理(225)<br/>7.2.5  LMS算法的MATLAB仿真(226)<br/>7.3  自适应线性滤波器的FPGA实现(230)<br/>7.3.1  自适应线性滤波器的原理(230)<br/>7.3.2  利用线性滤波器实现通道失配校正(231)<br/>7.3.3  校正算法的MATLAB仿真(231)<br/>7.3.4  校正算法的Verilog HDL实现(2

      内容摘要
      本书以Altera公司的FPGA器件为开发平台,采用MATLAB及VerilogHDL语言开发工具,详细阐述了数字滤波器的实现原理、结构、方法及仿真测试过程,并通过大量工程实例分析其在FPGA实现过程中的具体技术细节。其主要内容包括FIR滤波器、IIR滤波器、多速率滤波器、自适应滤波器、变换域滤波器、解调系统的滤波器设计等。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,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。

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