XILINX FPGA数字信号处理系统设计指南:从HDL.SIMULINK到HLS的实现
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江苏南京
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作者何宾
出版社电子工业出版社
ISBN9787121347474
出版时间2019-01
版次1
装帧其他
开本其他
纸张胶版纸
页数824页
定价188元
货号SC:9787121347474
上书时间2024-12-22
商品详情
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作者简介:
何宾，任教于北京化工大学信息学院，长期从事电子设计自动化方面的教学和科研工作，与全球多家知名的半导体厂商和EDA工具厂商大学计划保持紧密合作。目前已经出版EDA方面的著作共20余部，内容涵盖电路仿真、电路设计、FPGA、单片机、嵌入式系统等。典型的代表作有《Xilinx FPGA设计权威指南》《Xilinx All Programmable Zynq-7000 SoC设计指南》《Altium Designer13.0电路设计、仿真与验证权威指南》《Xilinx FPGA数字设计-从门级到行为级的双重描述》《Xilinx FPGA数字信号处理权威指南-从HDL、模型到C的描述》《模拟与数字系统协同设计权威指南-Cypress集成开发环境》。
主编推荐:
"本书特点
理论分析到位：系统介绍信号处理的基本理论、CORDIC算法、傅里叶变换、离散余弦变换、数字滤波器、重定时信号流图、多速率信号处理、通信信号处理、自适应信号处理和数字图像处理。
实现方法对比：通过详细介绍数字信号处理器和现场可编程门阵列的内部结构，说
明现场可编程门阵列在数字信号处理方面的巨大优势。
n 混合HDL描述：本书使用两种硬件描述语言，即VHDL和Verilog HDL，系统地介绍了二进制数的不同表示方法，给出了整数运算、定点数运算和浮点数运算的实现与验证方法。
新的设计工具：本书使用Xilinx公司的Vivado 2017/ 2018设计工具，以及MathWorks公司的MATLAB R2016b/R2017b设计工具，其中包含了Xilinx公司新的Model Composer设计工具。
新的设计方法：基于Xilinx新的高级综合工具，通过C语言构建数字信号处理系统模型，并转换成现场可编程门阵列的硬件实现。
"
精彩内容:
"前言
近年来，人工智能、大数据和云计算等新信息技术得到越来越多的应用，它们共同的特点就是需要对海量数据进行高性能的处理。与采用CPU、DSP和GPU实现数字信号处理（数据处理）系统相比，现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，FPGA）具有天然并行处理能力以及整体功耗较低的优势，使得它成为这些新信息技术普及推广不可或缺的硬件处理平台，被越来越多地应用于这些新技术中。
一般而言，业界将FPGA归结为硬件（数字逻辑电路）范畴，而算法归结为软件范畴。在十年前，当采用FPGA作为数字信号处理平台时，设计者必须使用硬件描述语言来描述所构建的数字信号处理系统模型；而大多数的算法设计人员并不会使用硬件描述语言，这样就对他们使用FPGA实现数字信号处理算法造成了困难，从而了FPGA在这些新技术方面的应用普及和推广。当采用FPGA作为数字信号处理实现平台时，软件算法人员希望他们自己只关注算法本身，而通过一些其他工具将这些软件算法直接转换为FPGA硬件实现。
近年来，出现了新的建模工具，它们都是以软件算法人员的视角为出发点来构建数字信号处理系统的，这样显著降低了算法设计人员使用FPGA实现算法的难度，实现了软件和硬件的完美统一。本书将着重介绍Xilinx公司Vivado集成开发环境下提供的两种新的数字信号处理建模工具，即System Generator工具（它使用MATLAB环境下的Simulink）和高级综合工具（High Level Synthesis, HLS）。这两个数字信号处理系统建模工具的出现，使得算法人员可以专注于研究算法本身；然后通过这些建模工具，将算法直接转换成寄存器传输级（Register Transfer Level，RTL）描述；最后下载到FPGA内进行算法实现。这样，当采用Xilinx FPGA作为数字信号处理硬件
...
内容简介:
本书从硬件描述语言(VHDL和Verilog HDL)、Simulink环境下的模型构建以及Xilinx高级综合工具下的C/C++程序设计3个角度，对采用Xilinx FPGA平台构建数字信号处理系统的方法进行详细的介绍与说明。全书内容涵盖了数字信号处理的主要理论知识，其中包含通用数字信号处理、数字通信信号处理和数字图像处理等方面。全书共5篇21章，内容包括：信号处理理论基础，数字信号处理实现方法，数值的表示和运算，基于FPGA的数字信号处理的基本流程；CORDIC算法、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、离散余弦变换、FIR滤波器、IIR滤波器、重定时信号流图、多速率信号处理、串行和并行-串行FIR滤波器、多通道FIR滤波器以及其他常用数字滤波器的原理与实现；数控振荡器、通信信号处理和信号同步的原理与实现；递归结构信号流图的重定时，自适应信号处理的原理与实现；数字图像处理和动态视频拼接的原理与实现。
目录:
第一篇数字信号处理系统的组成和实现方法
第1章信号处理理论基础
1？1信号定义和分类
1？2信号增益与衰减
1？3信号失真与测量
1？3？1放大器失真
1？3？2信号谐波失真
1？3？3谐波失真测量
1？4噪声及其处理方法
1？4？1噪声的定义和表示
1？4？2固有噪声电平
1？4？3噪声/失真链
1？4？4信噪比定义和表示
1？4？5信号的提取方法
1？5模拟信号及其处理方法
1？5？1模拟I/O信号的处理
1？5？2模拟通信信号的处理
1？6数字信号处理的关键问题
1？6？1数字信号处理系统结构
1？6？2信号调理的方法
1？6？3模数转换器ADC及量化效应
1？6？4数模转换器(DAC)及信号重建
1？6？5SFDR的定义和测量
1？7通信信号软件处理方法
1？7？1软件无线电的定义
1？7？2中频软件无线电实现
1？7？3信道化处理
1？7？4基站软件无线电接收机
1？7？5SR采样技术
1？7？6直接数字下变频
1？7？7带通采样失败的解决
第2章数字信号处理实现方法
2？1数字信号处理技术概念
2？1？1数字信号处理技术的发展
2？1？2数字信号处理算法的分类
2？1？3数字信号处理实现方法
2？2基于DSP的数字信号处理实现方法
2？2？1DSP的结构和流水线
2？2？2DSP的运行代码和性能
2？3基于FPGA的数字信号处理实现方法
2？3？1FPGA原理
2？3？2FPGA的逻辑资源
2？3？3FPGA实现数字信号处理的优势
2？3？4FPGA的近期新发展
2？4FPGA执行数字信号处理的一些关键问题
2？4？1关键路径
2？4？2流水线
2？4？3延迟
2？4？4加法器
2？4？5乘法器
2？4？6并行/串行
2？4？7溢出的处理
2？5高性能信号
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