搜索
1《数字信号处理》课程教学大纲课程类别/性质：专业课/必修课程编号：Ⅳ030807学时：48学分：3适用专业：电子信息工程一.课程的任务数字信号处理课程是电子信息工程专业本科生必选的专业方向课程。本课程介绍了数字信号处理的基本概念、基本分析方法和处理技术。主要讨论离散时间信号和系统的基础理论、离散傅里叶变换DFT理论及其快速算法FFT、IIR和FIR数字滤波器的设计以及数字系统的结构分析与实现。通过本课程的学习使学生掌握利用DFT理论进行信号谱分析，以及数字滤波器的设计原理和实现方法，为学生进一步学习有关信息、通信等方面的课程打下良好的理论基础。二.课程的教学目标与总体要求教学目标：培养学生利用变换域方法研究数字信号领域的相关问题，通过本课程的学习，使学生能够建立比较清晰的数字信号处理概念，使学生掌握数字信号分析及线性系统的基本理论和基本的分析方法，进一步培养学生的思维推理能力和分析运算能力，为学习DSP原理及开发应用及现代信号处理等后续课程打下必要的基础，同时了解基于MATLAB的数字信号处理领域的计算机辅助分析与设计的基本方法。总体要求：1.掌握数字信号处理系统的基本概念、典型组成与应用；2.掌握时域离散信号和时域离散系统基本概念、基本运算以及基本性质；时域离散信号、系统的频域分析工具－序列的傅里叶变换及其基本性质，Z变换定义、基本性质及基本运算；离散傅里叶变换（DFT）的形式、性质、频域抽样理论、基本应用及其基本的快速算法（DIT和DIF方式的基－2FFT算法）；3.掌握数字滤波器结构的表示法，IIR滤波器的基本结构、FIR滤波器的基本结构；IIR和FIR数字滤波器的设计及IIR和FIR的比较三.课程的教学内容与学时分配章节号教学内容主要教学内容教学基本要求学时学时分配讲授实验上机1绪论数字信号处理的基本概念、特点、应用领域及它的发展概况掌握数字信号处理的基本概念和特点;理解数字信号处理的应用领域,及它的发展概况和发展趋势。22002和趋势。2离散时间信号与系统(1)离散时间信号(2)采样(3)离散时间信号的傅立叶变换(DTFT)与Z变换(4)离散时间系统(5)系统的频率响应与系统函数掌握序列的概念及其几种典型序列的基本运算；理解采样定理；掌握序列傅里叶变换和Z变换的定义、性质和定理以及Z反变换；理解Z变换的收敛域；理解离散时间系统的概念并会判断其特性，掌握常系数线性差分方程和单位抽样响应的求解；了解离散系统的系统函数和频率响应。86023信号的采样与重建（1）数字信号处理系统的模拟接口（2）模拟信号的采样与重建（3）离散时间信号的采样与插值了解数字信号处理系统的模拟接口，理解模拟信号的采样与重建，抽样定理，掌握离散时间信号的采样与插值。86024离散傅里叶变换及其快速算法(1)离散傅立叶变换（DFT）(2)利用DFT做连续信号的频谱分析(3)快速傅立叶变换（FFT）(4)关于FFT应用中的几个问题理解周期序列的傅里叶级数；离散傅里叶变换的定义及性质；掌握周期卷积、循环卷积和线性卷积及三者之间的关系；按时间和频率抽选的基－2FFT算法；了解FFT应用。108025无限长单位脉冲响应（IIR）滤波器的设计方法(1)根据各种模拟滤波器设计IIR滤波器(2)从模拟低通滤波器到各种数字滤波器的频率变换(3)从低通数字滤波器到各种数字滤波器的频率变换掌握用脉冲响应不变法和双线性变换法设计IIR数字滤波器；理解巴特沃斯低通滤波器的设计方法；理解模拟低通和数字低通到各种数字滤波器的频率变换；了解切比雪夫滤波器的设计方法。86026有限长单位脉冲响应（FIR）滤波器的设计方法(1)线性相位FIR滤波器的特点(2)窗口设计法掌握线性相位条件；理解线性相位FIR数字滤波器的零点分布特点和幅度特性；了解矩形窗、三角窗、汉宁窗(C)、升余弦窗、布莱克曼窗;64023(3)IIR与FIR的数字滤波器的比较理解IIR和FIR滤波器的比较.7数字信号处理系统的实现(1)数字滤波器的结构(2)数字信号处理硬件（3）量化量化误差（4）有限字长对数字信号处理的影响掌握无限长和有限长脉冲响应基本网络结构；了解量化误差、有限字长、数字信号处理的硬件实现。6600四.主选教材及主要参考书目主选教材：《数字信号处理》（第二版），吴镇扬，高等教育出版社。参考书目：《数字信号处理教程》（第二版），程佩青，清华大学出版社出版。《数字信号处理》（第一版），丁玉美,西安电子科技大学出版社。五.说明1.本课程与其他课程的关系本课程的先修课程有高等数学、信号与系统、概率论与数理统计等，后续课程有DSP原理及开发应用及现代信号处理等。本课程是数字信号处理的入门理论课程，本课程主要是介绍信号处理的基础理论和基本算法，对相应的数学基础要求比较高，如级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换等，与后续相关课程联系紧密，如自适应滤波、功率谱估计等。2.本课程的深广度本课程的内容主要是高等数学和复变函数等数学方法和系统工程理论在数字信号处理领域的综合应用，同时对数字滤波技术和数字系统结构分析等知识做重点阐述，所以该课程的广度一般。此外本课程应根据数字信号处理技术的最新发展，更新讲述内容，在教学中促进学生从系统的高度思考问题，并引导学生对之前所学各项技术知识的融会贯通，提高学生系统思考问题能力及所学知识的综合运用能力。课程负责人马超大纲执笔人马超大纲审定人高明亮部门批准人学院批准人