《數(shù)字信號處理》教案

1、教 案 20132014學(xué)年第1學(xué)期院 （部） 電子信息工程學(xué)院 教 研 室 通信工程 課 程 名 稱 數(shù)字信號處理 授 課 專 業(yè) 班 級 2011級電子信息工程 主 講 教 師 郭 靖 職 稱 職 務(wù) 講 師 使 用 教 材 高西全數(shù)字信號處理(第三版)2013年9月 / 36第 1 次課的教學(xué)整體安排授課時間第1 周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：數(shù)字信號處理概述教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：了解數(shù)字信號處理的發(fā)展概況、 研究內(nèi)容、 研究路線等。了解本學(xué)科當(dāng)前的發(fā)展前景，研究的難點和重點。掌握什么是信號？什么是系統(tǒng)？以及數(shù)字信號處理的基本過程。教學(xué)

2、內(nèi)容：基本內(nèi)容：數(shù)字信號處理的學(xué)科概貌數(shù)字信號與系統(tǒng)的特征數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成數(shù)字信號處理的應(yīng)用數(shù)字信號處理的發(fā)展方向重點：信號本質(zhì)，數(shù)字信號處理過程，系統(tǒng)本質(zhì)，數(shù)字信號處理的優(yōu)缺點。難點：A/D 轉(zhuǎn)換器，前置取樣濾波，量化器。討論、思考、作業(yè)：1. 為什么要學(xué)習(xí)數(shù)字信號處理這門課程？2結(jié)合以前知識，思考為什么數(shù)字信號處理過程的第一步驟是加入前置濾波器？3. 怎樣理解數(shù)字信號處理過程中的量化誤差和采樣間隔？參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），

3、西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：新課導(dǎo)入5分鐘，授新課90分鐘，安排討論20分鐘，布置作業(yè)5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第2 次課的教學(xué)整體安排授課時間第2周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主

4、題)：時域離散系統(tǒng)； 時域離散系統(tǒng)的輸入輸出描述法； 模擬信號數(shù)字處理方法； 教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：了解取樣定理的推導(dǎo)過程，深刻理解取樣定理的意義及其作用，從而鞏固以前所學(xué)的在時域和頻域上分析信號的知識；掌握信號重建的過程；熟練掌握離散時間信號的表示及其運算規(guī)則。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：連續(xù)時間信號的取樣及取樣定理一、 信號的取樣二、 取樣定理三、 信號的恢復(fù)離散時間信號的表示及其運算規(guī)則一、 離散時間系統(tǒng)二、 線性系統(tǒng)三、 非時變系統(tǒng)四、 單位取樣響應(yīng)與卷積五、 卷積計算方法六、 系統(tǒng)的穩(wěn)定性和因果性七、 差分方程重點：時域離散系統(tǒng)的性質(zhì)，用遞推解法求解線性常系數(shù)差分方程

5、。難點：時域采樣定理。討論、思考、作業(yè)：3思考討論時域離散系統(tǒng)的性質(zhì)的物理意義。注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信

6、號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)實驗5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第3課的教學(xué)整體安排授課時間第3周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：時域離散信號和系統(tǒng)的頻域分析 時域離散信號的傅立葉變換的定義及性質(zhì)；周期序列的離散傅立葉級數(shù)及傅立葉變換表示式； 時域離散信號的傅立葉變換與模擬信號的傅立葉變換之間的關(guān)系教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：了解時域離散信號的傅立葉變換的定義及性質(zhì)，理解周期序列

7、的離散傅立葉級數(shù)及傅立葉變換表示式，掌握時域離散信號的傅立葉變換與模擬信號的傅立葉變換之間的關(guān)系。掌握離散時間系統(tǒng)的線性、非時變性、穩(wěn)定性、因果性的概念；熟練計算離散序列的卷積。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：時域離散信號的傅立葉變換的定義；時域離散信號的傅立葉變換的性質(zhì)；周期序列的離散傅立葉級數(shù)；周期序列的離散傅立葉變換表示式；時域離散信號的傅立葉變換與模擬信號的傅立葉變換之間的關(guān)系。重點：時域離散信號的傅立葉變換的定義、性質(zhì)和應(yīng)用。難點：模擬信號與序列各自傅里葉變化的異同，卷積定理。討論、思考、作業(yè)：1思考討論周期序列的離散傅立葉級數(shù)的意義。2思考模擬信號與序列各自傅里葉變化的異同。4如何判斷系統(tǒng)的線

8、性、非時變性、穩(wěn)定性和因果性？5如何計算卷積？6對于一個因果的線性非時變系統(tǒng)，怎樣從差分方程的形式轉(zhuǎn)換為單位取樣響應(yīng)的形式？注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)

9、出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)實驗5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 4次課的教學(xué)整體安排授課時間第4周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：序列的Z變換；利用Z變換分析信號和系統(tǒng)的頻響特性；教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握 Z 變換的定義；熟練計算有限長序列、左邊序列、右邊序列、雙邊序列的 Z 變換和收斂域。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：序列的Z變換；

10、Z變換的收斂域；利用Z變換分析信號；求逆Z變換；利用Z變換分析系統(tǒng)的頻響特性。重點：Z變換的定義、性質(zhì)和應(yīng)用。難點：Z變換和傅里葉變化的關(guān)系。討論、思考、作業(yè)：2思考討論Z變換的收斂域?qū)η骦變換及其逆Z變換的影響。3如何計算有限長序列、左邊序列、右邊序列、雙邊序列的 Z 變換和收斂域？4為什么右邊序列的收斂域是最大極點所對應(yīng)的圓外，左邊序列收斂域是最小極點所對應(yīng)的圓內(nèi)？注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信

11、號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)實驗5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 5 次課的教學(xué)整體安排授課時間第5周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授

12、課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：離散傅立葉變換 離散傅立葉變換的定義及物理意義；線性、循環(huán)移位性質(zhì)教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握離散時間傅立葉變換的定義和意義；了解拉氏變換、傅立葉變換和 Z 變換三者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系；并在數(shù)字域分析出穩(wěn)定的因果系統(tǒng)其 Z 變換收斂域包含單位圓，且極點在單位圓內(nèi)。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容： 離散傅立葉變換的定義；離散傅立葉變換的物理意義離散傅立葉變換的線性性質(zhì)；離散傅立葉變換的循環(huán)移位性質(zhì)；重點：離散傅立葉變換的定義，及其物理意義。難點：循環(huán)移位性質(zhì)。討論、思考、作業(yè)：1如何計算離散時間傅立葉變換？3證明出穩(wěn)定的因果系統(tǒng)其 Z 變換收斂域包含單位圓，且極

13、點在單位圓內(nèi)。4思考討論離散傅立葉變換和傅立葉變換的區(qū)別。5思考討論循環(huán)移位性質(zhì)的過程。注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺

14、出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)實驗5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 6 次課的教學(xué)整體安排授課時間第6周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：循環(huán)卷積定理、復(fù)共軛序列的DFT及DFT的共軛對稱性；頻率采樣、DFT的應(yīng)用舉例教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握循環(huán)卷積定理；理解復(fù)共軛序列的DFT及DFT的共軛對稱性；掌握頻率采樣定理。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：離散傅立葉變換的循環(huán)卷積定理；

15、復(fù)共軛序列的DFT及DFT的共軛對稱性；頻率采樣定理；DFT的應(yīng)用舉例。重點：復(fù)共軛序列的DFT。頻率采樣定理。難點：離散傅立葉變換的循環(huán)卷積定理。DFT和Z變換之間的聯(lián)系。討論、思考、作業(yè)：1思考討論復(fù)共軛序列的DFT的意義，及在計算DFT中的作用。2思考討論循環(huán)卷積定理和線性卷積定理的區(qū)別及聯(lián)系。3頻率采樣定理和時域采樣定理的區(qū)別。4周期離散時間信號的傅立葉級數(shù)為什么是離散周期的？5在頻域上離散的采樣間隔是多少？注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通

16、大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)實驗5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 7 次課的教學(xué)整

17、體安排授課時間第7周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：基2FFT快速傅立葉變換教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：了解快速傅立葉變換(FFT)的意義和重要性， 掌握按照時間抽取的 FFT 算法，會分析并計算 FFT 算法的時間。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：基2FFT算法；時域抽取法基2FFT基本原理；頻域抽取法基2FFT基本原理。重點：時域抽取法基2FFT基本原理。頻域抽取法基2FFT基本原理。IDFT的高效算法。難點：快速運算的算法思想。討論、思考、作業(yè)：1為什么要研究傅立葉變換的快速算法？2按照時間抽取的 FFT 算法。3按照頻率抽取的 FFT 算法。4思考討論時域

18、抽取法和頻域抽取法相似和不同點。5如何在MATLAB上實現(xiàn)FFT。6畫 16 點按照時間抽取的 FFT，并分析其計算的時間。注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況另外布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通

19、大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)實驗5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 8 次課的教學(xué)整體安排授課時間第8周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：IIR和FIR的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 線性相位、頻率采樣的結(jié)構(gòu)教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握用信號流圖表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，掌握IIR系統(tǒng)的三種基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，掌握FIR系統(tǒng)的兩種基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，理解FIR系統(tǒng)的線性

20、相位、頻率采樣的結(jié)構(gòu)。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：信號的算法對系統(tǒng)運算誤差、速度及其系統(tǒng)復(fù)雜度和成本的影響；信號流圖表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的三種基本運算；IIR系統(tǒng)的三種基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型；FIR系統(tǒng)的兩種基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)：直接型和級聯(lián)型；FIR系統(tǒng)的線性相位結(jié)構(gòu)；FIR系統(tǒng)的頻率采樣的結(jié)構(gòu)重點：信號流圖表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基本運算。難點：IIR系統(tǒng)的三種基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，F(xiàn)IR系統(tǒng)的兩種基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。討論、思考、作業(yè)：1什么是 IIR 濾波器，什么是 FIR 濾波器，它們的系統(tǒng)函數(shù)各自有什么特點。2思考討論線性相位結(jié)構(gòu)對減小運算量的作用。注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資

21、料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)實驗5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型

22、：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 9 次課的教學(xué)整體安排授課時間第9周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：格型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計的基本概念教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：了解格型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；理解無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計的基本概念。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：格型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計的基本概念；重點：格型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)中的系數(shù)的求法。難點：無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的分類及技術(shù)指標(biāo)。討論、思考、作業(yè)：1討論格型網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)中的系數(shù)的遞推方法。2討論數(shù)字濾波器和模擬濾波器的區(qū)別

23、。3. 怎樣根據(jù)要求的參數(shù)設(shè)計 Butterworth 模擬濾波器？注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京

24、航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課90分鐘，安排討論20分鐘，布置作業(yè)實驗5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 10次課的教學(xué)整體安排授課時間第10周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：模擬濾波器的設(shè)計介紹； 模擬低通濾波器的設(shè)計指標(biāo)和逼近方法教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握模擬濾波器的設(shè)計步驟；掌握和理解模擬低通濾波器的設(shè)計指標(biāo)和逼近方法。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：模擬濾波器的設(shè)計步驟；模擬低通濾波器的設(shè)計指標(biāo)；模擬低通濾波器的逼近方法。重點：

25、模擬濾波器的設(shè)計步驟。難點：模擬低通濾波器的設(shè)計指標(biāo)。模擬低通濾波器的逼近方法。討論、思考、作業(yè)：1 思考通過設(shè)計模擬濾波器來設(shè)計數(shù)字濾波器的原因。2 總結(jié)從模擬濾波器變成數(shù)字濾波器的方法，脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法。注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4

26、維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)試驗5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 11 次課的教學(xué)整體安排授課時間第11周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計 切比雪夫和橢圓濾波器的設(shè)計 教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握巴特沃斯低通濾波

27、器的設(shè)計過程，及其求參數(shù)指標(biāo)的過程。理解切比雪夫I型低通濾波器的設(shè)計原理；了解橢圓濾波器的設(shè)計原理。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計原理；求解巴特沃斯低通濾波器的階數(shù)和3DB截至頻率；切比雪夫I型低通濾波器的設(shè)計原理；橢圓濾波器的MATLAB實現(xiàn)。重點：低通濾波器的設(shè)計原理。難點： 濾波器參數(shù)的計算。討論、思考、作業(yè)：1思考巴特沃斯、切比雪夫、橢圓濾波器的優(yōu)缺點。2切比雪夫濾波器波形和階數(shù)的聯(lián)系是什么？3怎樣根據(jù)要求的參數(shù)設(shè)計切比雪夫 I 型模擬濾波器？4已知切比雪夫 I 濾波器通帶波紋為 1dB ，截止頻率 0.3 rads阻帶截止頻率0.5 rads，阻帶衰減大于 15dB，求

28、切比雪夫濾波器。注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘

29、，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 12 次課的教學(xué)整體安排授課時間第12周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：頻率變換與模擬濾波器的設(shè)計 教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握通過頻率變換設(shè)計高通、帶通、帶阻、低通濾波器。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：設(shè)計高通濾波器的方法； 設(shè)計帶通濾波器的方法；設(shè)計帶阻濾波器的方法。重點：高通、帶通、帶阻濾波器的設(shè)計。難點：頻率變換的原理。討論、思考、作業(yè)：1 什么是模擬濾波器？什么是數(shù)字濾波器？

30、常用的模擬濾波器？2 怎樣用脈沖響應(yīng)不變法把模擬濾波器變成數(shù)字濾波器？注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北

31、京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：復(fù)習(xí)5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 13 次課的教學(xué)整體安排授課時間第13周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計IIR濾波器雙線變換法設(shè)計IIR濾波器教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握雙線型變換法與脈沖響應(yīng)不變法的區(qū)別，熟練掌握雙線型變換法的計算過程，掌握脈沖響應(yīng)不變法和雙線變換法設(shè)計數(shù)字IIR濾波器。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容： S平面變換到Z平面； 頻域

32、混疊；脈沖響應(yīng)不變法；雙線變換法。重點：脈沖響應(yīng)不變法和雙線變換法。難點：模擬濾波器向數(shù)字濾波器轉(zhuǎn)換的設(shè)計方法。討論、思考、作業(yè)：1思考討論如何做到從S平面變換到Z平面，從而通過模擬濾波器的設(shè)計達到數(shù)字濾波器的設(shè)計。2脈沖響應(yīng)不變法和雙線變換法的優(yōu)缺點。3. 怎樣用雙線型變換法把模擬濾波器變成數(shù)字濾波器？4用雙線性變換法設(shè)計一個二階巴特沃斯數(shù)字低通濾波器，其中采樣頻率1.2kHZ，截止頻率400HZ。注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，20

33、01. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：新課導(dǎo)入5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 14 次課的教學(xué)整體安排授課時間

34、第14周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：有限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計FIR的條件和特點 利用窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握FIR濾波器的特點和約束條件；理解矩形窗函數(shù)的缺點；掌握窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：FIR濾波器的特點；FIR濾波器的約束條件；矩形窗函數(shù)的缺點；窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器。重點：窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器。難點：FIR濾波器的約束條件。討論、思考、作業(yè)：1思考討論改進后的窗函數(shù)比矩形窗函數(shù)的優(yōu)越性。2FIR 濾波器的常用設(shè)計方法有哪些？3為什么線型相位的 FIR 濾波器具有對稱的結(jié)構(gòu)，有什么優(yōu)點？

35、注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：新課導(dǎo)入5分鐘，授新課10

36、0分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 15 次課的教學(xué)整體安排授課時間第15周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：利用窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器（繼續(xù)）； 利用頻率采樣法和等波紋逼近法設(shè)計FIR濾波器； IIR和FIR的比較教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握矩形窗、三角窗、漢寧窗、哈明窗和布萊克曼窗函數(shù)設(shè)計FIR的方法； 了解凱賽窗的設(shè)計方法。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：用三角窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器；用漢寧窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器；用哈明窗函數(shù)設(shè)

37、計FIR濾波器；用布萊克曼窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器；利用頻率采樣法和等波紋逼近法設(shè)計FIR濾波器； IIR和FIR的比較。重點：用三角窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器；用漢寧窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器；用哈明窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器難點：用漢寧窗函數(shù)設(shè)計FIR濾波器。討論、思考、作業(yè)：1用窗函數(shù)法設(shè)計 FIR 數(shù)字濾波器的過程是什么？2用窗函數(shù)把濾波器截斷后帶來了哪些好處和壞處？3使用窗函數(shù)設(shè)計一個 FIR 濾波器，通帶截止頻率30 rad/s，此處的衰減不大于3dB。阻帶起始頻率46rad/s，此處的衰減不小于40dB。取樣周期 0.01 Ts 。4某數(shù)字信號處理系統(tǒng)采樣頻率為1KHz， 設(shè)計一個FIR低通濾

38、波器， 截止頻率為 25Hz，脈沖響應(yīng)延時不大于20ms，主帶峰值小于50dB。注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.4 維納.K.恩格爾，約翰.G.普羅克斯，數(shù)字信號處理使用MATLAB，劉樹棠譯，西安，西安交通大學(xué)出版社，2008.5 江志紅，深入淺出數(shù)字信

39、號處理，北京航空航天大學(xué)出版社，2012教學(xué)過程設(shè)計：新課導(dǎo)入5分鐘，授新課100分鐘，安排討論10分鐘，布置作業(yè)5分鐘（時間分配僅供參考）授課類型：理論課討論課實驗課練習(xí)課其他教學(xué)方式：講授討論指導(dǎo)其他教學(xué)資源：多媒體模型實物掛圖音像其他第 16 次課的教學(xué)整體安排授課時間第16周 第3-5節(jié)課時安排3學(xué)時授課題目(教學(xué)章、節(jié)或主題)：多采樣率數(shù)字信號處理 信號的整數(shù)倍抽取、內(nèi)插； 按有理數(shù)因子I/D的采樣率轉(zhuǎn)換； 整數(shù)倍抽取和內(nèi)插在數(shù)字語音系統(tǒng)中的應(yīng)用； 采樣率轉(zhuǎn)換濾波器的高效實現(xiàn)方法教學(xué)目的、要求（分掌握、理解、了解三個層次）：掌握信號的整數(shù)倍抽取、內(nèi)插的過程及物理意義；了解采樣率轉(zhuǎn)換濾

40、波器的高效實現(xiàn)方法。教學(xué)內(nèi)容：基本內(nèi)容：信號的整數(shù)倍抽??；信號的整數(shù)倍內(nèi)插；按有理數(shù)因子I/D的采樣率轉(zhuǎn)換；重點: 信號的整數(shù)倍抽取。；信號的整數(shù)倍內(nèi)插。難點：采樣率轉(zhuǎn)換濾波器的高效實現(xiàn)方法。討論、思考、作業(yè)：1 設(shè)計一個內(nèi)插器。2 設(shè)計一個抽取器。3 設(shè)計一個采樣器。注：教師也可以根據(jù)教學(xué)的實際情況布置其他討論題、思考題和作業(yè)。參考資料：1A.V.奧本海姆，R.W.謝弗，J.R.巴克，離散時間信號處理（第二版），劉樹棠，黃建國譯。西安，西安交通大學(xué)出版社，2001. 2丁玉美，高西全，數(shù)字信號處理（第三版），西安，西安電子科技大學(xué)出版社，2008.3高西全，丁玉美，數(shù)字信號處理（第三版）學(xué)習(xí)指導(dǎo)，西安，西安電子科技大學(xué)出版社，20