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第1章 ARM Cortex-M4开发系统1

1.1 简介1

1.1.1 音频接口1

1.1.2 德州仪器TM4C123 LaunchPad和STM32F407 Discovery开发套件2

1.1.3 硬件和软件工具5

参考文献5

第2章 模拟输入和输出6

2.1 简介6

2.2 用作音频输入和输出的AIC3104立体声信号编解码器7

2.3 用作音频输入和输出的WM5102音频插孔板信号编解码器9

2.4 编程示例9

2.5 使用查询、中断和DMA进行实时输入和输出10

2.5.1 TM4C123的I2S仿真11

2.5.2 程序操作11

2.5.3 运行程序（例程tm4c123_loop_poll.c）12

2.5.4 将输入连接改为LINE IN12

2.5.5 改变抽样频率12

2.5.6 使用沃尔夫森声卡上的数字MEMS麦克风15

2.5.7 运行程序（例程stm32f4_loop_poll.c）15

2.5.8 运行程序（例程tm4c123_loop_intr.c）18

2.5.9 TM4C123处理器的DMA21

2.5.10 运行程序（例程tm4c123_loop_dma.c）24

2.5.11 监测程序执行24

2.5.12 测量由基于DMA的I/O方式引入的时延24

2.5.13 STM32F407处理器的DMA27

2.5.14 运行程序（例程stm32f4_loop_dma.c）28

2.5.15 测量由基于DMA的I/O方式引入的时延28

2.5.16 运行程序（例程stm32f4_loop_buf_intr.c）38

2.6 实时波形生成38

2.6.1 运行程序（例程stm32f4_sine 48_intr.c）40

2.6.2 AIC3104信号编解码器输出中的带外噪声（例程tm4c123_sine48_intr.c）41

2.6.3 运行程序（例程stm32f4_sine_intr.c）44

2.6.4 运行程序（例程stm32f4_square_intr.c）51

2.6.5 运行程序（例程tm4c123_am_poll.c）58

2.7 利用伪随机噪声识别DAC的频率响应58

2.7.1 AIC3104信号编解码器的可编程去加重滤波器61

2.7.2 AIC3104信号编解码器的可编程数字特效滤波器63

2.8 混叠65

2.9 利用自适应滤波器识别DAC的频率响应70

2.10 STM32F407的12位DAC的模拟输出79

参考文献82

第3章 有限冲激响应滤波器83

3.1 数字滤波器简介83

3.1.1 FIR滤波器83

3.1.2 z变换简介84

3.1.3 z变换的定义85

3.1.4 z变换的性质92

3.1.5 z传递函数94

3.1.6 s平面到z平面的映射94

3.1.7 差分方程95

3.1.8 频率响应和z变换96

3.1.9 z反变换96

3.2 理想滤波器响应分类：LP、HP、BP、BS96

3.2.1 采用窗口法设计FIR滤波器96

3.2.2 窗函数98

3.2.3 采用窗口法设计理想高通、带通和带阻FIR滤波器101

3.3 编程示例105

3.3.1 改变滑动平均滤波器的系数112

3.3.2 使用MATLAB生成FIR滤波器系数头文件117

第4章 无限冲激响应滤波器139

4.1 简介139

4.2 IIR滤波器结构140

4.2.1 直接Ⅰ型结构140

4.2.2 直接Ⅱ型结构140

4.2.3 直接Ⅱ型转置141

4.2.4 级联型结构142

4.2.5 并联型结构143

4.3 冲激不变法144

4.4 双线性变换145

4.5 编程示例146

参考文献183

第5章 快速傅里叶变换184

5.1 简介184

5.2 基2 FFT算法的开发184

5.3 频率抽取基2 FFT算法185

5.4 时间抽取基2 FFT算法188

5.5 频率抽取基4 FFT算法191

5.6 快速傅里叶反变换192

5.7 编程示例192

5.8 基于帧或者块的编程202

5.8.1 运行程序（例程tm4c123_dft128_dma.c）205

5.8.2 频谱泄露206

5.9 快速卷积212

5.9.1 运行程序（例程tm4c123_fastconv_dma.c）216

5.9.2 以快速卷积法实现FIR滤波器的执行时间216

参考文献220

第6章 自适应滤波器221

6.1 简介221

6.2 自适应滤波器布局222

6.2.1 自适应预测222

6.2.2 系统识别或者直接建模222

6.2.3 噪声消除222

6.2.4 均衡223

6.3 性能函数224

6.4 搜索最小值225

6.5 最小均方算法226

6.5.1 LMS演化227

6.5.2 归一化LMS算法227

6.6 编程示例227