数字信号处理权威指南
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《数字信号处理权威指南》是目前销量最好的数字信号处理类图书的精华章节集粹，汇聚了数字信号处理领域中读者最为关心的话题，包括模数转换和数模转换、数字滤波、音频视频处理、解调、数字信号处理以及数字信号处理系统的测试和调试等。本书化繁为简，直指问题本质，处处闪现编著者的真知灼见。
本书适合软硬件研发工程师和研究人员、电子电气类本科生和研究生阅读参考。
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本书提供作译者介绍
Kenton Williston Cabral咨询公司老板，毕业于密苏里大学罗拉分校。自2001年起，一直致力于数字信号处理技术和商业发展趋势方面的写作。Kenton曾是 Inside DSP杂志的编辑和资深撰稿人，现为DSP DesignLine网站的编辑。他写过大量的技术报告，包括Buyer’s Guide to DSP Processers等。他还是嵌入式系统大会和其他一些会议上广受欢迎的演讲者，为众多一流的DSP半导体公司提供过营销和产品规划战略方面的专业指导。
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《数字信号处理权威指南》
第1章 模数转换器、数模转换器和采样定理 1
1.1 编码和量化 1
1.1.1 单极性码 3
1.1.2 格雷码 5
1.1.3 双极性码 8
1.1.4 补码 11
1.1.5 dac 和adc静态传递函数和直流误差 11
1.2 采样定理 19
1.2.1 取样－保持放大器（sha）功能 19
1.2.2 奈奎斯特准则 22
1.2.3 基带抗混叠滤波器 24
1.2.4 欠采样（谐波采样、带通采样、中频（if）采样、if信号直接转数字信号） 26
1.2.5 用于降采样的抗混叠滤波器 27
1.3 数据转换器的交流误差 29
1.3.1 n位理想转换器的理论量化噪声 29
1.3.2 实用adc的噪声 34
1.3.3 数据转换器的动态性能 36
1.3.4 dac的动态性能 65
1.4 通用数据转换器指标 73
第1章 模数转换器、数模转换器和采样定理 1
1.1 编码和量化 1
1.1.1 单极性码 3
1.1.2 格雷码 5
1.1.3 双极性码 8
1.1.4 补码 11
1.1.5 dac 和adc静态传递函数和直流误差 11
1.2 采样定理 19
1.2.1 取样－保持放大器（sha）功能 19
1.2.2 奈奎斯特准则 22
1.2.3 基带抗混叠滤波器 24
1.2.4 欠采样（谐波采样、带通采样、中频（if）采样、if信号直接转数字信号） 26
1.2.5 用于降采样的抗混叠滤波器 27
1.3 数据转换器的交流误差 29
1.3.1 n位理想转换器的理论量化噪声 29
1.3.2 实用adc的噪声 34
1.3.3 数据转换器的动态性能 36
1.3.4 dac的动态性能 65
1.4 通用数据转换器指标 73
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人们常说的DSP是什么？它有哪些不同寻常之处？DSP工程师是做什么的？要成为DSP工程师，该如何入手呢？问得好!如果你想知道答案，就和我一起开始探索之旅，揭示这所有的一切吧。
DSP的定义
首先，我们来弄清楚什么是DSP。缩写DSP有两种含义：数字信号处理（Digital Signal Processing）和数字信号处理器（Digital Signal Processor）。先来看看数字信号处理。“数字”的含义很明显，它的意思是我们工作在“1”和“0”的世界中，而不是在模拟世界中。“信号”的含义有点麻烦。维基百科将其定义为“任何时间或空间变量”。语音是时间变量，声音的音高和音量随着时间的变化而变化。照片是空间变量，图像的颜色和亮度在照片不同的区域是不同的。现在就剩下定义“处理”了。这是一个很广泛的概念，通常涉及利用数学算法进行分析和处理。例如，可以分析一段录音来确定它的音高，也可以通过调整颜色来处理照片。
DSP的应用主要分为4个方面：
通信；
音频、视频和成像(有时称为媒体处理)；
运动控制；
军事和航天。
在这些领域中，通信和视频受到了极大关注。这两个领域的发展非常迅速，两者都施加了很高的计算负荷。此外，这两个领域都包括严格限制功耗的系统。
了解了以上知识，定义“数字信号处理器”就很容易了。数字信号处理器是一种专用于数字信号处理的微处理器。例如，许多信号处理算法涉及先乘后加，这个运算通常称为乘法累加或MAC。因为MAC运算在信号处理中很常见，所以所有数字信号处理器都有专门的MAC
硬件。此外，许多DSP应用限制功耗。因此，很多DSP具有先进的省电功能，比如在工作状态下改变速度和电压（即频率和电压动态缩放功能）。
值得注意的是，数字信号处理不需要数字信号处理器。很多信号处理系统使用通用处理器(例如利用ARM和MIPS)或者定制硬件(利用ASIC和FPGA)。许多系统使用混合硬件。例如，许多系统包含DSP和通用处理器(GPP)。
DSP工程师的角色
基础知识到此为止。下面要考虑的是，DSP工程师到底是做什么的呢？我的朋友Shiv Balakrishnan最近就这一主题写了一篇文章，我同意他的结论，DSP工程师通常分为3类。
（1）系统设计师：建立算法和(在某些情况下)整体系统。
（2）硬件设计师：用硬件实现(1)。
（3）程序员：用软件实现(1)，要么利用(2)建立的硬件，要么利用现成的硬件。
本书主要面向程序员。这是DSP工程师最常见的角色，而且这个角色最容易胜任，不需要了解研究生层次的概念。尽管如此，深入研究每一种角色并探索其技能组合还是很有意义的。
系统设计师
系统设计师着眼于大局。这类工程师可以设计系统的整体功能，包括所有随之而来的算法，也可以侧重于具体的子系统和算法。后一种情况对于手机等产品来说是很常见的，因为这些产品系统对于一个工程师来说过于复杂。
DSP的定义
首先，我们来弄清楚什么是DSP。缩写DSP有两种含义：数字信号处理（Digital Signal Processing）和数字信号处理器（Digital Signal Processor）。先来看看数字信号处理。“数字”的含义很明显，它的意思是我们工作在“1”和“0”的世界中，而不是在模拟世界中。“信号”的含义有点麻烦。维基百科将其定义为“任何时间或空间变量”。语音是时间变量，声音的音高和音量随着时间的变化而变化。照片是空间变量，图像的颜色和亮度在照片不同的区域是不同的。现在就剩下定义“处理”了。这是一个很广泛的概念，通常涉及利用数学算法进行分析和处理。例如，可以分析一段录音来确定它的音高，也可以通过调整颜色来处理照片。
DSP的应用主要分为4个方面：
通信；
音频、视频和成像(有时称为媒体处理)；
运动控制；
军事和航天。
在这些领域中，通信和视频受到了极大关注。这两个领域的发展非常迅速，两者都施加了很高的计算负荷。此外，这两个领域都包括严格限制功耗的系统。
了解了以上知识，定义“数字信号处理器”就很容易了。数字信号处理器是一种专用于数字信号处理的微处理器。例如，许多信号处理算法涉及先乘后加，这个运算通常称为乘法累加或MAC。因为MAC运算在信号处理中很常见，所以所有数字信号处理器都有专门的MAC
硬件。此外，许多DSP应用限制功耗。因此，很多DSP具有先进的省电功能，比如在工作状态下改变速度和电压（即频率和电压动态缩放功能）。
值得注意的是，数字信号处理不需要数字信号处理器。很多信号处理系统使用通用处理器(例如利用ARM和MIPS)或者定制硬件(利用ASIC和FPGA)。许多系统使用混合硬件。例如，许多系统包含DSP和通用处理器(GPP)。
DSP工程师的角色
基础知识到此为止。下面要考虑的是，DSP工程师到底是做什么的呢？我的朋友Shiv Balakrishnan最近就这一主题写了一篇文章，我同意他的结论，DSP工程师通常分为3类。
（1）系统设计师：建立算法和(在某些情况下)整体系统。
（2）硬件设计师：用硬件实现(1)。
（3）程序员：用软件实现(1)，要么利用(2)建立的硬件，要么利用现成的硬件。
本书主要面向程序员。这是DSP工程师最常见的角色，而且这个角色最容易胜任，不需要了解研究生层次的概念。尽管如此，深入研究每一种角色并探索其技能组合还是很有意义的。
系统设计师
系统设计师着眼于大局。这类工程师可以设计系统的整体功能，包括所有随之而来的算法，也可以侧重于具体的子系统和算法。后一种情况对于手机等产品来说是很常见的，因为这些产品系统对于一个工程师来说过于复杂。
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