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電子系統EDA新技術叢書XILINX FPGA數字信號處理系統設計指南:從HDL.SIMULINK到HLS的實現 版權信息
- ISBN:9787121347474
- 條形碼:9787121347474 ; 978-7-121-34747-4
- 裝幀:一般膠版紙
- 冊數:暫無
- 重量:暫無
- 所屬分類:>>
電子系統EDA新技術叢書XILINX FPGA數字信號處理系統設計指南:從HDL.SIMULINK到HLS的實現 本書特色
本書特點 理論分析到位:系統介紹信號處理的基本理論、CORDIC算法、傅里葉變換、離散余弦變換、數字濾波器、重定時信號流圖、多速率信號處理、通信信號處理、自適應信號處理和數字圖像處理。 實現方法對比:通過詳細介紹數字信號處理器和現場可編程門陣列的內部結構,說 明現場可編程門陣列在數字信號處理方面的巨大優勢。 n 混合HDL描述:本書使用兩種硬件描述語言,即VHDL和Verilog HDL,系統地介紹了二進制數的不同表示方法,給出了整數運算、定點數運算和浮點數運算的實現與驗證方法。 新的設計工具:本書使用Xilinx公司的Vivado 2017\/ 2018設計工具,以及MathWorks公司的MATLAB R2016b\/R2017b設計工具,其中包含了Xilinx公司新的Model Composer設計工具。 新的設計方法:基于Xilinx新的高級綜合工具,通過C語言構建數字信號處理系統模型,并轉換成現場可編程門陣列的硬件實現。
電子系統EDA新技術叢書XILINX FPGA數字信號處理系統設計指南:從HDL.SIMULINK到HLS的實現 內容簡介
本書從硬件描述語言(VHDL和Verilog HDL)、Simulink環境下的模型構建以及Xilinx不錯綜合工具下的C/C++程序設計3個角度,對采用Xilinx FPGA平臺構建數字信號處理系統的方法進行詳細的介紹與說明。全書內容涵蓋了數字信號處理的主要理論知識,其中包含通用數字信號處理、數字通信信號處理和數字圖像處理等方面。全書共5篇21章,內容包括:信號處理理論基礎,數字信號處理實現方法,數值的表示和運算,基于FPGA的數字信號處理的基本流程;CORDIC算法、離散傅里葉變換、快速傅里葉變換、離散余弦變換、FIR濾波器、IIR濾波器、重定時信號流圖、多速率信號處理、串行和并行-串行FIR濾波器、多通道FIR濾波器以及其他常用數字濾波器的原理與實現;數控振蕩器、通信信號處理和信號同步的原理與實現;遞歸結構信號流圖的重定時,自適應信號處理的原理與實現;數字圖像處理和動態視頻拼接的原理與實現。
電子系統EDA新技術叢書XILINX FPGA數字信號處理系統設計指南:從HDL.SIMULINK到HLS的實現 目錄
**篇數字信號處理系統的組成和實現方法
第1章信號處理理論基礎
11信號定義和分類
12信號增益與衰減
13信號失真與測量
131放大器失真
132信號諧波失真
133諧波失真測量
14噪聲及其處理方法
141噪聲的定義和表示
142固有噪聲電平
143噪聲/失真鏈
144信噪比定義和表示
145信號的提取方法
15模擬信號及其處理方法
151模擬I/O信號的處理
152模擬通信信號的處理
16數字信號處理的關鍵問題
161數字信號處理系統結構
162信號調理的方法
163模數轉換器ADC及量化效應
164數模轉換器(DAC)及信號重建
165SFDR的定義和測量
17通信信號軟件處理方法
171軟件無線電的定義
172中頻軟件無線電實現
173信道化處理
174基站軟件無線電接收機
175SR采樣技術
176直接數字下變頻
177帶通采樣失敗的解決
第2章數字信號處理實現方法
21數字信號處理技術概念
211數字信號處理技術的發展
212數字信號處理算法的分類
213數字信號處理實現方法
22基于DSP的數字信號處理實現方法
221DSP的結構和流水線
222DSP的運行代碼和性能
23基于FPGA的數字信號處理實現方法
231FPGA原理
232FPGA的邏輯資源
233FPGA實現數字信號處理的優勢
234FPGA的*新發展
24FPGA執行數字信號處理的一些關鍵問題
241關鍵路徑
242流水線
243延遲
244加法器
245乘法器
246并行/串行
247溢出的處理
25高性能信號處理的難點和技巧
251設計目標
252實現成本
253設計優化
第3章數值的表示和運算
31整數的表示方法
311二進制原碼格式
312二進制反碼格式
313二進制補碼格式
32整數加法運算的HDL描述
321無符號整數加法運算的HDL描述
322有符號整數加法運算的HDL描述
33整數減法運算的HDL描述
331無符號整數減法運算的HDL描述
332有符號整數減法運算的HDL描述
34整數乘法運算的HDL描述
341無符號整數乘法運算的HDL描述
342有符號整數乘法運算的HDL描述
35整數除法運算的HDL描述
351無符號整數除法運算的HDL描述
352有符號整數除法運算的HDL描述
36定點數的表示方法
361定點數的格式
362定點量化
363歸一化處理
364小數部分截斷
365一種不同的表示方法——Trounding
366定點數運算的HDL描述庫
37定點數加法運算的HDL描述
371無符號定點數加法運算的HDL描述
372有符號定點數加法運算的HDL描述
38定點數減法運算的HDL描述
381無符號定點數減法運算的HDL描述
382有符號定點數減法運算的HDL描述
39定點數乘法運算的HDL描述
391無符號定點數乘法運算的HDL描述
392有符號定點數乘法運算的HDL描述
310定點數除法運算的HDL描述
3101無符號定點數除法運算的HDL描述
3102有符號定點數除法運算的HDL描述
311浮點數的表示方法
3111浮點數的格式
3112浮點數的短指數表示
312浮點數運算的HDL描述
3121單精度浮點數加法運算的HDL描述
3122單精度浮點數減法運算的HDL描述
3123單精度浮點數乘法運算的HDL描述
3124單精度浮點數除法運算的HDL描述
第4章基于FPGA的數字信號處理的基本流程
41FPGA模型的設計模塊
411Xilinx Blockset
412Xilinx Reference Blockset
42配置System Generator環境
43信號處理模型的構建與實現
431信號模型的構建
432模型參數的設置
433信號處理模型的仿真
434生成模型子系統
435模型HDL代碼的生成
436打開生成設計文件并仿真
437協同仿真的配置與實現
438生成IP核
44編譯MATLAB到FPGA
441模型的設計原理
442系統模型的建立
443系統模型的仿真
45高級綜合工具HLS概述
451HLS的特性
452調度和綁定
453提取控制邏輯和I/O端口
46使用HLS實現兩個矩陣相乘運算
461設計矩陣相乘模型
462添加C測試文件
463運行和調試C工程
464設計綜合
465查看生成的數據處理圖
466對設計執行RTL級仿真
467設計優化
468對優化后的設計執行RTL級仿真
47基于Model Composer的DSP模型構建
471Model Composer工具概述
472打開Model Composer工具
473創建一個矩陣運算實現模型
474修改設計中模塊的參數
475執行仿真并分析結果
476產生輸出
48在Model Composer導入C/C++代碼作為定制模塊
481建立C/C++代碼
482將代碼導入Model Composer
483將定制庫添加到庫瀏覽器中
第二篇數字信號處理的基本理論和FPGA實現方法
第5章CORDIC算法的原理與實現
51CORDIC算法原理
511圓坐標系旋轉
512線性坐標系旋轉
513雙曲線坐標系旋轉
514CORDIC算法通用表達式
52CORDIC循環和非循環結構硬件實現原理
521CORDIC循環結構的原理和實現方法
522CORDIC非循環結構的實現原理
523實現CORDIC非循環的流水線結構
53向量幅度的計算
54CORDIC算法的性能分析
541迭代次數對精度的影響
542總量化誤差的確定
543近似誤差的分析
544舍入誤差的分析
545有效位deff的估算
546預測與仿真
55CORDIC算法的原理和實現方法
551CORDIC算法的收斂性
552CORDIC象限映射的實現
553向量模式下CORDIC迭代的實現
554旋轉模式下CORDIC迭代的實現
56CORDIC子系統的設計
561CORDIC單元的設計
562參數化CORDIC單元
563旋轉后標定的實現
564旋轉后的象限解映射
57圓坐標系算術功能的設計
571反正切的實現
572正弦和余弦的實現
573向量幅度的計算
58流水線技術的CORDIC實現
581帶有流水線并行陣列的實現
582串行結構的實現
583比較并行和串行的實現
59向量幅值精度的研究
591CORDIC向量幅度:設計任務
592驗證計算精度
第6章離散傅里葉變換的原理與實現
61模擬周期信號的分析——傅里葉級數
62模擬非周期信號的分析——傅里葉變換
63離散序列的分析——離散傅里葉變換
631離散傅里葉變換推導
632頻率離散化推導
633DFT的窗效應
64短時傅里葉變換
65離散傅里葉變換的運算量
66離散傅里葉算法的模型實現
661分析復數乘法的實現方法
662分析復數加法的實現方法
663運行設計
第7章快速傅里葉變換的原理與實現
71快速傅里葉變換的發展
72Danielson-Lanczos引理
73按時間抽取的基2 FFT算法
74按頻率抽取的基2 FFT算法
75Cooley-Tuckey算法
76基4和基8的FFT算法
77FFT計算中的字長
78基于MATLAB的FFT分析
79基于模型的FFT設計與實現
710基于IP核的FFT實現
7101構建頻譜分析模型
7102配置模型參數
7103設置仿真參數
7104運行和分析仿真結果
711基于C和HLS的FFT建模與實現
7111創建新的設計工程
7112創建源文件
7113設計綜合
7114創建仿真測試文件
7115運行協同仿真
7116添加PIPELINE命令
7117添加ARRAY_PARTITION命令
第8章離散余弦變換的原理與實現
81DCT的定義
82DCT-2和DFT的關系
83DCT的應用
84二維DCT
841二維DCT原理
842二維DCT算法描述
85二維DCT的實現
851創建新的設計工程
852創建源文件
853設計綜合
854創建仿真測試文件
855運行協同仿真
856添加PIPELINE命令
857修改PIPELINE命令
858添加PARTITION命令
859添加DATAFLOW命令
8510添加INLINE命令
8511添加RESHAPE命令
8512修改RESHAPE命令
第9章FIR濾波器和IIR濾波器的原理與實現
91模擬濾波器到數字濾波器的轉換
911微分方程近似
912雙線性交換
92數字濾波器的分類和應用
93FIR濾波器的原理和結構
931FIR濾波器的特性
932FIR濾波器的設計規則
94IIR濾波器的原理和結構
941IIR濾波器的原理
942IIR濾波器的模型
943IIR濾波器的Z域分析
944IIR濾波器的性能和穩定性
95DA FIR濾波器的設計
951DA FIR濾波器的設計原理
952移位寄存器模塊設計
953查找
電子系統EDA新技術叢書XILINX FPGA數字信號處理系統設計指南:從HDL.SIMULINK到HLS的實現 作者簡介
何賓,任教于北京化工大學信息學院,長期從事電子設計自動化方面的教學和科研工作,與全球多家知名的半導體廠商和EDA工具廠商大學計劃保持緊密合作。目前已經出版EDA方面的著作共20余部,內容涵蓋電路仿真、電路設計、FPGA、單片機、嵌入式系統等。典型的代表作有《Xilinx FPGA設計*威指南》《Xilinx All Programmable Zynq-7000 SoC設計指南》《Altium Designer13.0電路設計、仿真與驗證*威指南》《Xilinx FPGA數字設計-從門級到行為級的雙重描述》《Xilinx FPGA數字信號處理*威指南-從HDL、模型到C的描述》《模擬與數字系統協同設計*威指南-Cypress集成開發環境》。
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