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DSP嵌入式無線通信系統開發實例精講

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本書針對目前熱門的無線通信領域,通過專業技術與實例精講的形式,詳細介紹了DSP嵌入式無線通信技術開發的方法與流程。全書共分為兩篇10章,第1篇為DSP基礎知識篇,第2篇為DSP無線通信系統開發實例篇。

1 DSP嵌入式無線通信系統開發實例精講 -圖書信息

  作 者:陶偉 編著

  出 版 社: 電子工業出版社

  出版時間: 2009-2-1

  頁 數:332頁

  開 本: 16開

  I S B N :9787121080012

  所屬分類: 圖書 >> 計算機>>嵌入式

  定價: 49.00

2 DSP嵌入式無線通信系統開發實例精講 -宣傳語

  實例豐富 即學即用

3 DSP嵌入式無線通信系統開發實例精講 -內 容 簡 介

  全書共分為兩篇10章,第1篇為DSP基礎知識篇,其中簡要介紹了DSP 處理器內部結構、指令系統、線性彙編及代碼優化、CSS開發工具,以及BOOT載入與軟硬體調試等;第2篇為DSP無線通信系統開發實例篇,其中介紹了4個實際的無線通信實例,包括實時紅外成像系統開發實例、RS碼的DSP開發實例、無線寬頻接收機開發實例、正交頻分多址OFDMA系統實例,以及LDC碼的DSP設計實現。

  本書語言通俗,結構清晰,內容循序漸進、深入淺出,工程案例典型豐富。其中的內容涵蓋了無線通信開發的諸多前沿與核心技術,實戰和商業價值高。利於讀者舉一反三,快速掌握DSP通信系統設計的技術並學會實際設計。

  本書配有隨附光碟一張,其中包含全書所有實例的硬體原理圖和程序源代碼,方便讀者學習和使用。本書適合計算機、自動化、電子及通信等相關專業的大中專學生,以及從事DSP通信開發的科研人員使用。

4 DSP嵌入式無線通信系統開發實例精講 -叢 書 說 明

  工程技術的電子化、集成化和系統化促進了電子工程技術的發展,同時也促進了電子工程技術在社會各行業中的廣泛應用,從近年的人才招聘市場來看,電子工程師的人才需求更是一路走高。

  電子工程師如此緊俏,除需求不斷走高,人才供不應求外,另一重要原因則是電子工程師的門檻相對而言比較高,這個高門檻則來自於工程師的「經驗」和「實踐」!

  因此,為了滿足讀者學習和工作需要,解決各種工作中的專業問題,我們緊緊圍繞「經驗」和「實踐」,精心策劃組織了此套叢書。

  1.叢書範圍

  現代電子科學技術的一個特點是多學科交叉,因此,工程師應當了解、掌握兩門以上的相關學科,知識既精深又廣博是優秀的工程師成長為某領域專家的重要標誌。本叢書內容涉及軟體開發、研發電子以及嵌入式項目開發等,包括單片機、USB介面、ARM、CPLD/FPGA、DSP和移動通信系統等。

  2.讀者對象

  本套書面向各領域的初、中級用戶,具體為高校計算機、電子信息、通信工程、自動化控制專業在校大學生,以及從事電子開發和應用行業的科研人員。

  3.內容組織形式

  本套書緊緊圍繞「經驗」和「實踐」,首先介紹一些相關的基礎知識,然後根據不同的模塊或應用領域,分篇安排應用程序實例的精講。基礎知識用來為一些初級讀者打下一定的知識功底;基礎好一點的讀者則可以跳過這一部分,直接進入實例的學習。

  4.實例特色

  在應用實例的安排上,著重突出「應用」和「實用」兩個基本原則,安排具有代表性、技術領先性,以及應用廣泛的典型實例,讓讀者學習借鑒。這些實例是從作者多年程序開發項目中挑選出的,也是經驗的歸納與總結。

  在應用實例的講解上,既介紹了設計原理、基本步驟和流程,也穿插了一些經驗、技巧與注意事項。特別在程序設計思路上,在決定項目開發的質量和成功與否的細節上,儘可能地用簡潔的語言來清晰闡述大眾易於理解的概念和思想;同時,程序代碼部分做了很詳細的中文註釋,有利於讀者舉一反三,快速應用和提高。

  5.光碟內容

  本套書的光碟中包含了豐富的實例原圖文件和程序源代碼,讀者稍加修改便可應用於自己的工作中或者完成自己的課題(畢業設計),物超所值。讀者使用之前,最好先將光碟內容全部複製到電腦硬碟中,以便於以後可以直接調用,而不需要反覆使用光碟,提高操作速度和學習效率。

  6.學習指南

  對於有一定基礎的讀者,建議直接從實例部分入手,邊看邊上機練習,這樣印象會比較深,效果更好。基礎差一點的讀者請先詳細學習書中基礎部分的理論知識,然後再進行應用實例的學習。在學習中,盡量做到反覆理解和演練,以達到融會貫通、舉一反三的功效;特別希望盡量和自己的工作設計聯繫起來,以達到「即學即會,學以致用」的最大化境界。

  本套叢書主要偏重於實用性,具有很強的工程實踐指導性。期望讀者在學習中順利、如意!

5 DSP嵌入式無線通信系統開發實例精講 -前 言

  無線電通信是指利用電磁波的輻射和傳播,經過空間傳送的通信方式,也稱為「無線通信」(Wireless Communication)。目前無線通信技術已經得到了廣泛的應用,利用該技術可以實現電話、電報、傳真、數據、圖像、電視,以及廣播等通信業務。隨著微電子技術和計算機技術的進步,無線電新技術、新業務和新設備層出不窮,無線電技術以其在信息傳播、經濟生產和軍事上無可替代的獨特作用受到國際上的普遍重視。

  DSP是目前應用最熱門的嵌入式處理器之一,在無線通信領域應用很廣。但目前市場上關於DSP通信系統開發的書主要以原理介紹為主,實例內容比較缺乏,本書出版旨在彌補這種不足。

  本書從專業和實用的角度出發,通過實例精講的形式,由淺入深地詳細介紹DSP嵌入式無線通信技術開發的方法與流程。全書分為兩篇9章,主要內容如下。

  第1篇為DSP基礎知識篇,其中簡要介紹了DSP處理器內部結構、指令系統、線性彙編及代碼優化、CSS開發工具,以及BIOS系統與外設介面設計。通過本篇學習,讀者可熟悉DSP開發的基礎知識。已經具有了DSP基礎知識的讀者可以跳過此部分,直接進入後面實例的學習。

  第2篇為DSP無線通信系統開發實例篇,其中首先講解無線通信系統的相關專業知識,然後重點介紹了4個實際的無線通信實例,包括實時紅外成像系統開發實例、RS碼的DSP開發實例、無線寬頻接收機開發實例、正交頻分多址OFDMA系統實例,以及CDPC碼的DSP設計實現。通過學習,讀者可以熟悉和掌握DSP無線系統設計的流程和主要技術,實現從入門到提高的效果。

  本書配有隨附光碟一張,其中包含全書所有實例的硬體原理圖和程序源代碼,方便讀者學習和使用。本書適合計算機、自動化、電子及通信等相關專業的大中專學生,以及從事DSP通信開發的科研人員使用。

  與同類型書相比,本書具有以下特色。

  (1)語言通俗,結構清晰,內容循序漸進,深入淺出。

  (2)DSP通信系統實例典型豐富,好學易懂。其中涉及無線通信開發的大量前沿與核心技術,專業性強,並且實戰和商業價值高。

  (3)提供了通信系統設計的詳細思路與流程,並且詳細註釋實例的程序代碼。利於讀者理解和鞏固知識點,舉一反三。

  (4)稍加修改隨附光碟中實例的硬體電路圖和程序源代碼,即可應用於讀者的工作中,物超所值。

  本書主要由陶偉編寫,參加編寫的還有唐清善、邱寶良、周克足、劉 斌、李亞捷、李永懷、李寧宇、劉偉捷、黃小歡、嚴劍忠、黃小寬、李彥超、付軍鵬、張廣安、賈素龍、王艷波、金 平、徐春林、謝正義、鄭貞平及張小紅等。他們在資料收集、整理和技術支持方面做了大量的工作,在此一併表示感謝!

  由於時間倉促,再加之作者的水平有限,書中難免存在一些不足之處,歡迎廣大讀者批評指正。

6 DSP嵌入式無線通信系統開發實例精講 -目 錄

  第一篇 DSP基礎知識

  第1章 DSP基本結構與指令系統 2

  1.1 DSP處理器的特點與分類 2

  1.2 DSP應用領域及選型 4

  1.2.1 DSP應用領域 4

  1.2.2 DSP晶元選型 4

  1.3 DSP的硬體結構 6

  1.4 DSP指令 21

  1.5 本章小結 30

  第2章 CCS集成開發工具 31

  2.1 CCS的特點及其安裝 31

  2.1.1 CCS功能簡介 31

  2.1.2 CCS的組成單元 32

  2.1.3 為CCS安裝設備驅動程序 33

  2.2 CSS基本功能及其使用方法 37

  2.2.1 查看與修改存儲器/變數 37

  2.2.2 使用斷點工具 42

  2.2.3 使用探針點工具 44

  2.2.4 使用圖形工具 46

  2.3 本章小結 52

  第3章 線性彙編與代碼優化 53

  3.1 線性彙編 53

  3.1.1 線性彙編語句的基本結構 53

  3.1.2 線性彙編中的偽指令 54

  3.1.3 彙編優化器選項 56

  3.2 代碼優化 56

  3.2.1 程序剖析工具 57

  3.3 通過線性彙編優化彙編代碼 63

  3.3.1 編寫并行代碼 63

  3.3.2 數據打包處理技術 67

  3.3.3 軟體流水 70

  3.3.4 多周期循環的模編排 78

  3.3.5 循環傳遞路徑 88

  3.3.6 循環中的If-Then-Else語句 93

  3.3.7 循環展開 97

  3.3.8 生命太長問題 101

  3.3.9 消除冗餘取 105

  3.3.10 避免存儲器訪問衝突 110

  3.3.11 軟體流水外環 118

  3.3.12 與內環一起有條件地

  3.3.12 執行外環 120

  3.4 本章小結 127

  第4章 DSP/BIOS系統與外設介面

  第4章 設計 128

  4.1 DSP/BIOS實時操作系統 128

  4.1.1 DSP/BIOS概述 128

  4.1.2 DSP/BIOS GUI配置 129

  4.2.3 DSP/BIOS編程實例 131

  4.2 DSP集成外設概述 133

  4.3 DSP的HPI介面設計 135

  4.3.1 HPI硬體介紹 136

  4.3.2 HPI介面及其應用 137

  4.3.3 BIOS中HPI設置實例 143

  4.4 DSP的McBSP介面設計 144

  4.4.1 McBSP硬體介紹 144

  4.4.2 McBSP介面及應用 145

  4.4.3 BIOS中McBSP設置實例 151

  4.5 DSP的DMA控制器設計 154

  4.5.1 DMA硬體介紹 155

  4.5.2 DMA控制器設計及應用 156

  4.5.3 BIOS中DMA設置實例 163

  4.6 本章小結 168

  第二篇 DSP無線通信開發技術與實例

  第5章 無線通信系統設計專業知識 170

  5.1 無線通信系統簡介 170

  5.1.1 無線電頻譜資源管理 170

  5.1.2 無線通信系統組成 172

  5.1.3 無線通信系統分類 173

  5.1.4 無線通信系統應用領域 173

  5.2 無線通信系統的硬體實現

  5.2 技術 174

  5.2.1 傳輸距離設計 174

  5.2.2 輸入埠設計分析 175

  5.2.3 硬體設計的注意事項 176

  5.3 無線通信系統的軟體設計

  5.3 技術 177

  5.3.1 無線通信流程設計 177

  5.3.2 系統的低功耗時序設計 178

  5.3.3 微控制器的抗干擾編程 180

  5.4 無線通信系統軟硬體協同

  5.4 設計 182

  第6章 DSP紅外成像系統設計

  第6章 實例 185

  6.1 系統說明 185

  6.2 硬體電路設計 186

  6.2.1 硬體總體結構 186

  6.2.2 電源模塊 187

  6.2.3 複位電路 188

  6.2.4 時鐘電路 189

  6.2.5 DSP及其外圍電路 190

  6.2.6 FPGA及其外圍電路 190

  6.2.7 通用串列介面電路 191

  6.2.8 視頻編碼器電路 191

  6.2.9 A/D模塊 192

  6.3 系統軟體設計 192

  6.3.1 軟體總體結構 192

  6.3.2 軟體工作流程 192

  6.3.3 圖像處理演算法 194

  6.4 程序代碼與分析 198

  6.4.1 EDMA配置代碼 198

  6.4.2 emif口配置代碼 200

  6.4.3 主程序與註釋 201

  6.4.4 主要紅外圖像處理演算法函數

  6.4.4 代碼 204

  6.5 系統調試 211

  第7章 RS碼的DSP設計實現 212

  7.1 RS碼概述 212

  7.2 RS碼演算法原理及DSP實現 213

  7.2.1 RS碼的編碼演算法 213

  7.2.2 RS碼的解碼演算法 221

  7.3 RS碼程序代碼與註釋 227

  7.3.1 RS碼編碼 227

  7.3.2 RS碼解碼 229

  7.4 代碼說明及優化 236

  7.5 實例總結 238

  第8章 無線寬頻通信接收機設計

  第8章 實例 239

  8.1 寬頻通信技術概述 239

  8.1.1 寬頻通信的定義 239

  8.1.2 寬頻通信的特點 240

  8.1.3 寬頻通信的關鍵技術 240

  8.2 常見的無線寬頻系統 240

  8.2.1 基於IEEE 802.11協議的

  8.2.1 寬頻通信系統(WiFi) 240

  8.2.2 基於IEEE 802.16協議的

  8.2.2 寬頻通信系統(WiMax) 241

  8.2.3 其他寬頻通信系統 242

  8.3 寬頻系統組成及DSP實現 242

  8.3.1 Ti公司TMS320C6416DSP

  8.3.1 性能分析 242

  8.3.2 信號到達檢測 243

  8.3.3 頻偏估計 245

  8.3.4 信號同步 246

  8.3.5 通道估計模塊 248

  8.4 無線寬頻通信系統硬體平台 249

  8.4.1 硬體總體結構 249

  8.4.2 電源模塊 250

  8.4.3 DSP內核電路 250

  8.4.4 DSP EMIFA口及SDRAM

  8.4.4 電路 250

  8.4.5 DSP EMIFB口及Flash

  8.4.5 電路 254

  8.4.6 DSP MCBSP串列口 255

  8.5 程序代碼 256

  8.5.1 信號到達檢測模塊 256

  8.5.2 頻偏估計模塊 257

  8.5.3 信號同步模塊 259

  8.5.4 通道估計模塊 261

  8.6 實例總結 263

  第9章 OFDM通信系統設計實例 264

  9.1 OFDM技術概述 264

  9.1.1 OFDM系統的發展現狀 264

  9.1.2 OFDM系統的優缺點 265

  9.1.3 OFDM系統的關鍵技術 265

  9.2 OFDM系統組成 266

  9.2.1 Turbo碼模塊 267

  9.2.2 QPSK數字調製 269

  9.2.3 頻偏估計 270

  9.2.4 多載波調製 271

  9.2.5 降峰均比 272

  9.3 OFDM系統硬體平台 273

  9.3.1 硬體總體結構 273

  9.3.2 電源模塊 274

  9.3.3 DSP內核電路 274

  9.3.4 DSP EMIFA口及SDRAM

  電路 274

  9.3.5 DSP EMIFB口及Flash

  電路 274

  9.3.6 DSP MCBSP電路 278

  9.4 OFDM系統的軟體設計 280

  9.4.1 軟體總體框架設計 280

  9.4.2 數據IO模塊設計 280

  9.4.3 BIOS設計 281

  9.4.4 演算法模塊設計 281

  9.5 程序代碼與分析 282

  9.5.1 EDMA配置代碼 282

  9.5.2 EMIF口配置代碼 283

  9.5.3 主流程代碼 284

  9.5.4 主要演算法函數代碼 288

  9.6 實例總結 296

  第10章 LDPC碼的DSP設計

  第10章 實現 297

  10.1 通道編碼與LDPC碼 297

  10.1.1 通道編碼理論 297

  10.1.2 LDPC碼的提出與發展 299

  10.2 LDPC碼的基礎原理 299

  10.2.1 LDPC碼定義及其描述 299

  10.2.2 Tanner圖表示及非正則

  10.2.2 LDPC碼 300

  10.2.3 LDPC碼的解碼 301

  10.2.4 AWGN通道下的解碼演算法

  10.2.2 描述 304

  10.3 LDPC碼的DSP快速實現

  10.3 演算法 304

  10.3.1 LDPC碼的快速解碼演算法 304

  10.3.2 LDPC碼的快速編碼演算法 306

  10.3.3 DSP實現時考慮的問題 307

  10.4 LDPC碼的DSP程序代碼

  10.3 設計 308

  10.4.1 LDPC碼編碼程序代碼 308

  10.4.2 LDPC碼解碼程序代碼 311

  10.5 實例總結 317

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