课程大纲  

学时与学分： 学时：48    学分：3

课程性质、目的与任务

本课程是电子信息工程、通信工程、自动化以及测控技术等专业的一门重要的选修课。

本课程为《数字信号处理》理论课的延伸，主要讨论DSP技术的基本理论和常用算法实现以及DSP器件的一般结构特征、软件体系、编程方法、基本的开发调试技巧。通过本课程的学习，巩固和加深对数字信号处理理论的认识，掌握以TMS320C54xx为代表的定点DSP器件的硬件结构、指令系统、开发过程和基本数字信号理论算法如FIR滤波器，IIR滤波器，DFT变换等的实现，为将来在工作中能够熟练地使用各种DSP器件去实现复杂的数字信号处理算法打下坚实的基础。

课程内容、教学要求与学时分配

教学内容包括授课和实验两个部分，共48学时，其中40学时用于授课，8学时用于实验。授课部分主要内容及学时安排如下：

一、理论教学（40学时）

1、概论（4学时）

要求学生了解数字信号处理的特点，DSP的发展过程、结构特征及当前主要的DSP产品及性能。复习离散时间信号及系统的基本概念，包括常见离散信号、差分方程、卷和运算、z变换以及A/D和D/A变换等。

2、定点运算DSP（20学时）

介绍定点DSP的概念，简要介绍几种常见的定点DSP器件的结构、性能等。详细讲解TMS320C54x的硬件结构、指令系统及软件设计方法等。重点要求学生掌握以TMS320C54x为代表的定点DSP的软硬件体系结构及指令的用法。

3、DSP的开发环境（4学时）

介绍TMS320系列DSP的软件开发流程、环境和资源，包括C语言优化编译器的特点及使用，汇编器、连接器、库管理工具、交叉引用列表工具和十六进制转换工具的使用，各种调试工具包括仿真器、DSP入门套件、评估模块和硬件仿真器的使用，并简要介绍几种常见的DSP操作系统，然后重点介绍集成开发环境CCS的使用以及DSP/BIOS并与过去的开发环境对比。要求学生能够掌握DSP的基本软件开发技术，包括C语言编译器、汇编器和连接器的使用，能够正确地为目的系统编写命令文件。

4、无限冲激响应（IIR）滤波器（4学时）

滤波器设计与实现是数字信号处理中的重要内容，本章主要介绍以下内容：数字滤波器的基本概念、FIR与IIR；滤波器的分类、模拟滤波器；IIR滤波器的几种实现结构；用双线性变换方法设计IIR滤波器；IIR滤波器在定点DSP和浮点DSP上的实现方法；定点DSP中的溢出概念与定标方法。通过本章学习，要求学生能够了解IIR滤波器的基本特点和设计方法，掌握利用DSP的硬件快速实时进行IIR滤波的程序设计。

5、有限冲激响应（FIR）滤波器（4学时）

   FIR滤波器由于其线性相位特性，使其在实际应用中具有重要地位。本章主要介绍FIR滤波器的概念、线性相位特性、实现方法、常用的窗函数包括Hanning窗、Hamming窗、Blackman窗及Kaiser窗、FIR滤波器的DSP实现方法等。通过本章学习，要求学生了解FIR滤波器的基本特点和实现方法，掌握常用定点和浮点DSP上FIR滤波器的程序设计。

6、快速付氏变换（FFT）（4学时）

主要介绍FFT的原理、基-2按时间抽取FFT算法、基-2按频率抽取FFT算法以及定点DSP TMS320C54x的FFT编程，要求学生理解FFT的原理、算法及DSP实现。

二、实验教学（8学时）

本课程安排4次实验，以TI TMS54xx和CCS为主要实验平台。实验内容及安排：

1、开发环境使用（2学时）

主要熟悉DSP的开发环境CCS，DSP/BIOS工具以及软件调试过程。

2、IIR数字滤波器（2学时）

主要学习IIR滤波器的DSP编程实现。

3、FIR数字滤波器 （2学时）

主要学习FIR滤波器的DSP编程实现。

4、快速付氏变换（2学时）

主要掌握和巩固FFT的DSP编程。

推荐教材和参考书：

《DSP技术的发展与应用》彭启琮、李玉柏、管庆编著，高等教育出版社

《TMS320C54x实验教程》彭启琮主编，电子科技大学出版社。

《DSP的集成开发环境-CCS及DSP/BIOS的原理与应用》彭启琮、管庆主编，电子工业出版社