| 目前,电子设计自动化EDA(Electronic Design Automatic)技术已经成为电子设计的潮流。为了使繁杂的电子设计过程更加简捷、高效,出现了许多针对不同应用层次的EDA软件。美国Agilent公司(由原Eagleware公司与Elanix公司合并而成)推出的基于PC机Windows平台的SystemView(现已改名为SystemVue)动态系统仿真软件,是一个已开始流行的、优秀的EDA软件。使用SystemView,只需将注意力集中在手中的任务和设计思想上就可以实现复杂系统的建模、设计和测试,而不必学习复杂的计算机编程,也不必再为程序中的BUG伤脑筋。
SystemView是动态系统仿真软件。它可以提供各种复杂的模拟、数字、数/模混合、多速率系统以及语音编码应用,可用于各种线性、非线性控制系统的设计和仿真。其最具特色之处在于,它可以很方便地进行各种滤波器的设置和自适应信号的处理。SystemView在界面友好且功能齐全的Windows 操作平台上,为用户提供了一个嵌入式的模块化分析引擎。它通过方便、直观、形象的过程构建系统,提供丰富的部件资源。其强大的分析功能和可视化开放的体系结构,已逐渐被电子工程师、系统开发/设计人员认可,并作为各种通信、控制及其他系统的分析、设计和仿真平台以及相关的综合实验平台。
本书的重点在信号处理方面,其特点在于用大量的实例对理论问题和实际应用进行了清晰而详尽的讲解。全书共分9章,在内容安排上依照循序渐进的原则。
第1章是入门篇。读者可以初步了解SystemView设计窗口、分析窗口的功能以及各种图标库的作用。
第2章介绍SystemView一些最基本的操作。通过前两章的学习,读者可在最短时间掌握该软件的使用方法,并熟练地进行系统设计和仿真。
第3章和第4章分别讲解了时域信号处理和频域信号处理。
第5章详细阐述了滤波器的设计,以直观的方法说明数字滤波器、模拟滤波器、通信滤波器以及非线性滤波器的设计。
第6章是本书的难点,详细介绍了专业扩展自适应均衡库的功能,以自适应理论和算法为基础讲解了SystemView在自适应信号处理中的应用,并结合LMS自适应滤波器和系统辨识、噪声消除、自适应逆系统辨识——均衡、自适应预测和有源噪声控制等实例使读者深刻地理解这部分内容。这部分材料在同类的其他书中很难见到。
第7章和第8章主要通过实例对过采样和多速率DSP系统进行了介绍。
目录
第1章 SystemView软件概述
1.1 简介1
1.1.1 软件安装1
1.1.2 一般输入/输出DSP系统5
1.1.3 学习目标6
1.2 设计窗口7
1.2.1 工具栏8
1.2.2 系统菜单栏8
1.2.3 图标库16
1.3 分析窗口40
1.3.1 命令菜单41
1.3.2 分析窗口的工具栏43
1.3.3 资源利用率44
1.3.4 接收计算器44
1.4 实时探针48
第2章 SystemView基本操作
2.1 图标操作50
2.2 浏览图标参数信息51
2.3 建立系统仿真时间和采样率52
2.4 SystemView分析窗55
2.5 设计一个系统59
第3章 时域信号处理
3.1 采样和混叠64
3.2 信号量化69
3.3 非线性量化70
3.4 音频信号输入和音频信号输出71
3.5 SystemView数学功能73
3.5.1 三角恒等式74
3.5.2 曲线绘图76
3.5.3 微分77
3.5.4 复数和欧拉公式78
3.6 随机变量和概率密度函数79
3.6.1 信号均值和方差79
3.6.2 平稳随机信号和广义平稳性随机信号82
3.6.3 基本概率82
3.6.4 随机信号遍历性82
3.6.5 事件发生的概率直方图83
3.6.6 直方图概率密度函数(pdf)85
3.6.7 统计平均和期望值89
3.6.8 联合概率密度函数和IID变量91
第4章 信号频域分析
4.1 傅里叶变换92
4.2 基于探针进行实时频率分析94
4.3 频率间隔和分辨率96
4.4 频谱泄露97
4.5 窗函数98
4.6 零点填充102
4.7 栅栏效应103
4.8 频域信号辨别104
4.9 频域谐波105
4.10 噪声信号107
4.11 时频信号表示108
4.12 语音信号频率分析110
4.13 FFT和IFFT图标112
4.14 语音FFT变换编码115
4.15 离散余弦变换(DCT)116
第5章 滤波器设计
5.1 数字滤波器设计118
5.1.1 标准形式的(FIR)滤波器设计实例119
5.1.2 加窗型FIR滤波器设计实例120
5.1.3 FIR低通滤波器设计实例121
5.1.4 FIR带通滤波器设计实例127
5.1.5 语音低通和带通滤波器设计130
5.2 自定义FIR设计131
5.2.1 Z域和根轨迹131
5.2.2 最大和最小相位133
5.2.3 线性相位和群延迟134
5.2.4 自定义FIR滤波器设计实例136
5.3 IIR滤波器设计142
5.3.1 模拟IIR滤波器设计实例142
5.3.2 数字IIR滤波器设计实例143
5.4 通信滤波器设计146
5.5 自定义滤波器设计146
5.6 拉普拉斯系统和Z域系统148
5.7 滤波器系数的量化149
5.8 非线性滤波器150
第6章 自适应信号处理
6.1 安装Eqlib库153
6.2 自适应均衡库155
6.2.1 复数自适应滤波器155
6.2.2 复数滤波器核心156
6.2.3 判决反馈均衡器157
6.2.4 复数滤波器158
6.2.5 复数减法器159
6.2.6 Slicer双向限幅器160
6.2.7 复数误差滤波器161
6.2.8 符号调制162
6.2.9 非线性164
6.2.10 实数自适应滤波器165
6.2.11 实数自适应滤波器核心166
6.2.12 实数滤波器166
6.2.13 实数减法器167
6.2.14 实数误差滤波器168
6.2.15 Frame Generator169
6.2.16 调试接收器169
6.3 参数属性页170
6.3.1 算法选择页170
6.3.2 LMS页171
6.3.3 APA页172
6.3.4 RLS页173
6.3.5 QR页173
6.3.6 权浏览器页174
6.3.7 定时页175
6.3.8 FXP分析页176
6.3.9 文件名页177
6.3.10 DFE综合参数页178
6.3.11 控制帧页180
6.3.12 帧结构页面181
6.3.13 Slicer页182
6.3.14 误差滤波器页面184
6.3.15 盲算法页面185
6.4 算法185
6.4.1 概述185
6.4.2 最小均方(LMS和NLMS)186
6.4.3 转置FIR和非规范LMS(NCLMS)187
6.4.4 APA算法188
6.4.5 最小平方回归(RLS)189
6.4.6 基于RLS的QR分解部分(QR)189
6.4.7 盲算法190
6.5 SystemView自适应信号处理实例192
6.5.1 LMS自适应滤波器和系统辨识192
6.5.2 噪声消除199
6.5.3 自适应逆系统辨识——均衡202
6.5.4 自适应预测206
6.5.5 有源噪声控制207
6.5.6 其他实例210
第7章 过采样
7.1 采样率转换——插值和抽取213
7.2 抽样计算的要求216
7.3 Sigma Delta转换217
7.4 带通Sigma Delta223
第8章 多速率DSP系统
8.1 子带滤波器组225
8.2 正交镜像滤波器228
8.3 直接转换技术230
第9章 语音编码
9.1 浊音和非浊音232
9.2 语音信号处理实例236
9.2.1 语音与噪声237
9.2.2 语音和失真240
9.2.3 非线性调制244
9.3 波形编码244
9.3.1 量化——脉冲编码调制244
9.3.2 非均匀量化247
9.4 微分语音编码技术251
9.4.1 动态范围压缩251
9.4.2 幅度、频率和微分253
9.5 微分编码滤波254
9.6 微分解码256
9.7 微分PCM258
9.7.1 自适应脉冲编码调制261
9.7.2 Delta调制261
9.8 微分预测编码264
9.9 线性预测编码(LPC)267
9.10 基音周期268
参考文献270 |
第9章在原理讲解部分着重于介绍基本知识,在系统仿真中结合实例说明了语音编码技术的应用,同时结合第6章的自适应均衡技术使读者能更完整地理解本章内容。
在编写过程中参考许多书籍、文章、标准等(如参考文献所列),这些参考文献使作者深受启发,在此也向各位作者表示感谢。
本书共分9章,张斐编写了第7章和第8章,其余由周润景编写。全书由周润景定稿。参与录入、校对工作的有袁伟亭、景晓松、张丽娜、图雅、郝晓霞、王亮、张亚东、李栋、张旭、高靖、张鸿敏等。
由于作者水平有限,书中错误与不妥之处在所难免,敬请广大读者批评指正。
作者
2007年11月
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