《數(shù)字信號處理》課程教學大綱

《數(shù)字信號處理》課程教學大綱課程編號：0613049課程總學時/學分：45/2.5（其中理論45學時，實驗0學時）課程類別：專業(yè)任選課一、教學目的和任務(wù)本課程是電子類相關(guān)專業(yè)學生繼“信號與系統(tǒng)”課之后的一門限選課。設(shè)置本課程的目的在于，使學生通過本課程的學習，了解“數(shù)字信號處理”這一技術(shù)領(lǐng)域的概貌，初步建立起有關(guān)‘數(shù)字信號處理’的基本概念，掌握基本分析方法，為后續(xù)課程及從事信息處理等方面有關(guān)的研究工作打下基礎(chǔ)。通過本課程的學習，學生應(yīng)掌握數(shù)字信號處理的基本原理，基本概念和分析方法，具有初步的算法分析和簡單運用MATLAB編程的能力。二、教學基本要求本課程將通過講課,練習,實驗使學生掌握數(shù)字信號處理的基本理論與方法。掌握離散時間信號與系統(tǒng)的概念和基本理論；掌握離散時間信號的基本分析方法；能夠應(yīng)用數(shù)字信號處理的基本理論和方法，解決一些實際問題；了解數(shù)字信號處理技術(shù)的最新進展，為今后從事該領(lǐng)域的研究工作打下良好的基礎(chǔ)。三、教學內(nèi)容及學時分配第一章時域離散信號和時域離散系統(tǒng)（14學時）第一節(jié)引言第二節(jié)時域離散信號第三節(jié)時域離散系統(tǒng)第四節(jié)時域離散系統(tǒng)的輸入輸出描述法（差分方程求解）第五節(jié)模擬信號數(shù)字處理方法第六節(jié)Matlab軟件介紹（可插入前述章節(jié)）教學要求：（1）講解、指導(dǎo)學生掌握數(shù)字信號處理的基本概念。（2）講解、指導(dǎo)學生掌握線性常系數(shù)差分方程。（3）講解、指導(dǎo)學生了解DSP系統(tǒng)基本功能部件。教學重點：時域離散信號和系統(tǒng)的基本概念、離散系統(tǒng)時域響應(yīng)的時域求解方法。教學難點：時域離散系統(tǒng)時域響應(yīng)的經(jīng)典解法；采樣定理中各信號在時域、頻域的關(guān)系。第二章時域離散信號和系統(tǒng)的頻域分析（18學時）第一節(jié)時域離散信號的傅里葉變換第二節(jié)周期序列的離散傅里葉變換第三節(jié)時域離散信號的傅里葉變換與模擬信號傅里葉變換之間的關(guān)系第四節(jié)序列的z變換第五節(jié)利用z變換分析信號和系統(tǒng)的頻響特性本章教學要求：（1）講解、指導(dǎo)學生掌握時域離散信號的傅里葉變換。（2）講解、指導(dǎo)學生掌握利用z變換分析信號和系統(tǒng)的頻響特性。（3）講解、指導(dǎo)學生牢固掌握離散信號的z變換，理解系統(tǒng)函數(shù)H（z）。教學重點：時域離散信號的FT、ZT。教學難點：時域離散信號的FT與采樣定理中所涉及信號的關(guān)系；時域離散信號的ZT與復(fù)變函數(shù)中l(wèi)aurent級數(shù)間的關(guān)系。第三章離散傅里葉變換（8學時）第一節(jié)離散傅里葉變換（DFT）第二節(jié)離散傅立葉變換的性質(zhì)第三節(jié)頻率域采樣本章教學要求：（1）講解、指導(dǎo)學生掌握離散付里葉變換（DFT）。（2）講解、指導(dǎo)學生掌握頻率域采樣的特點。（3）講解、指導(dǎo)學生掌握DFT的兩個重要用途。教學重點：DFT的基本性質(zhì)和實際用途。教學難點：DFT性質(zhì)中的循環(huán)卷積性質(zhì)；利用DFT對信號進行譜分析時頻域分辨率的含義。第四章快速傅里葉變換（2學時）第一節(jié)基2FFT算法本章教學要求：講解、指導(dǎo)學生掌握、理解基2FFT算法的由來和特點，特別是計算量的變化。教學重點：基2FFT算法的圖形講解。教學難點：基2FFT算法中的計算量問題第六章無限長單位脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器的設(shè)計（3學時,根據(jù)上述章節(jié)進度進行調(diào)整，選講）第一節(jié)數(shù)字濾波器的基本概念第二節(jié)模擬濾波器的設(shè)計第三節(jié)用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(IIR)濾波器本章教學要求：講解、指導(dǎo)學生掌握、理解數(shù)字濾波器的基本概念以及無限長單位脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器的設(shè)計教學重點：濾波器的基本概念。教學難點：數(shù)字濾波器跟模擬濾波器的關(guān)系。第八章數(shù)字濾波器應(yīng)用實例講解（2-4學時，根據(jù)上述章節(jié)進度進行調(diào)整，選講）--此章節(jié)部分內(nèi)容可插入到前面章節(jié)中進行講解第一節(jié)數(shù)字幅頻均衡器的設(shè)計第二節(jié)DSP（硬件）介紹第三節(jié)MATLAB介紹本章教學要求：講解、指導(dǎo)學生掌握能將數(shù)字濾波器的知識應(yīng)用于實際問題的解決。教學重點：如何利用MATLAB進行信號處理。教學難點：如何利用MATLAB進行信號處理。四、推薦教材及參考書目[1]高西全丁玉美，數(shù)字信號處理教程（第3版