数字信号处理基础：算法与硬线逻辑在滤波器设计中的应用

"本书主要探讨了数字信号处理的计算程序，特别是自适应滤波器的理论，适合第五版的学习者参考。内容涵盖了数字信号处理、计算、程序设计、算法、硬线逻辑的基本概念，以及在FPGA上使用Verilog HDL进行硬件描述语言设计的方法。" 数字信号处理是现代计算机和通信系统中的核心组成部分，它涉及滤波、变换、加密、解密、编码、解码等多种数学运算。这些运算通常可以通过计算机或微处理器来实现，其中编程语言如C、Pascal或汇编语言被用来研究和验证算法的效率和可行性。对于那些可以后期处理的任务，如地质勘探中的信号分析，非实时的通用计算机系统足以胜任。然而，对于需要实时处理的场景，例如军事通信和雷达系统，专用的高速硬件解决方案是必要的，这通常涉及到FPGA（现场可编程门阵列）或定制的ASIC（应用专用集成电路）。 在这些高度时间敏感的应用中，通用微处理器的性能受限于其通用设计，包括固定的指令集、内存存取模式和内部总线架构。相比之下，FPGA允许设计者创建定制的并行计算结构，以满足特定的算法需求。通过使用硬件描述语言如Verilog HDL，工程师能够定义逻辑功能，然后通过自动化工具进行仿真和综合，生成能够在FPGA上快速执行的硬件电路。这种方法提高了处理速度，特别适用于那些对时间延迟有严格要求的数字信号处理任务。 第一章深入介绍了数字信号处理的基本概念，包括计算过程、程序设计、算法设计和硬线逻辑，为读者提供了理解算法如何转化为硬件实现的基础。通过学习这些基础，读者将能够掌握如何利用Verilog HDL设计复杂的数字逻辑系统，这是一种20世纪90年代开始流行的先进设计方法，特别是在美国和其他工业发达国家。 这本书的内容旨在使读者理解数字信号处理的计算原理，以及如何利用硬件加速技术来优化处理速度，特别是在需要快速响应的系统中。通过学习自适应滤波器的理论，读者将能够应对更复杂、时间敏感的信号处理挑战。