《數(shù)字信號(hào)處理》教學(xué)大綱

1、數(shù)字信號(hào)處理Digital Signal Processing一、課程基本情況課程類別：專業(yè)主干課課程學(xué)分： 3 學(xué)分課程總學(xué)時(shí)：48 學(xué)時(shí)，其中講課：48 學(xué)時(shí)課程性質(zhì)：必修開課學(xué)期：第5學(xué)期先修課程：信號(hào)系統(tǒng)、MATLAB程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用適用專業(yè)：電子信息工程、通信工程、信息工程和電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科生教 材：數(shù)字信號(hào)處理教程（第二版），清華大學(xué)出版社，程佩青，2007數(shù)字信號(hào)處理原理、實(shí)現(xiàn)與仿真（第2版） 高等教育出版社，唐向宏，孫閩紅，2014開課單位：電子與信息工程學(xué)院信息工程系二、課程性質(zhì)、教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)數(shù)字信號(hào)處理課程是高校電子信息工程、通信工程、信息工程和電子科學(xué)與技術(shù)專業(yè)本科

2、生的專業(yè)主干課。課程內(nèi)容主要包含有離散信號(hào)和系統(tǒng)的描述方法、Z變換及其性質(zhì)、離散傅立葉變換理論信號(hào)的采集理論快速傅立葉變換，快速卷積與相關(guān)算法IIR數(shù)字濾波器與FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)、基本理論和設(shè)計(jì)方法以及數(shù)字信號(hào)處理中的有限字長(zhǎng)效應(yīng)等。通過本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生系統(tǒng)掌握數(shù)字信號(hào)處理的基本理論和基本方法，培養(yǎng)學(xué)生從數(shù)學(xué)概念、物理概念及工程概念去分析問題和解決問題，為進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。三、教學(xué)內(nèi)容和要求1、緒論（4學(xué)時(shí)） （1）了解數(shù)字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)方法及其優(yōu)缺點(diǎn)； （2）了解數(shù)字信號(hào)處理的發(fā)展過程；（3）掌握數(shù)字信號(hào)處理的基本概念及其特點(diǎn)；重點(diǎn)：數(shù)字信號(hào)處理的概念和特點(diǎn)難點(diǎn)：數(shù)

3、字信號(hào)處理的實(shí)現(xiàn)方法2、第一章 離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)（6學(xué)時(shí)）（1）掌握離散時(shí)間信號(hào)的表示以及序列的運(yùn)算；（2）熟悉線性移不變系統(tǒng)的特點(diǎn)； （3）理解常系數(shù)線性差分方程；（4）掌握連續(xù)時(shí)間信號(hào)的抽樣定理；（5）了解聯(lián)系信號(hào)的恢復(fù)方法；重點(diǎn)：性移不變系統(tǒng)的特點(diǎn)、序列的基本運(yùn)算和連續(xù)信號(hào)抽樣定理難點(diǎn)：常系數(shù)線性差分方程的求解3、第二章Z變換（6學(xué)時(shí)）（1）熟悉Z變換的定義與收斂域，Z反變換、基本性質(zhì)和定理；（2）熟悉傅里葉變換的一些對(duì)稱性質(zhì)；（3）掌握序列的傅里葉變換；（4）理解序列的Z變換與連續(xù)信號(hào)的拉普拉斯變換、傅里葉變換的關(guān)系； （5）掌握離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)，系統(tǒng)的頻率響應(yīng)；重點(diǎn)：Z變換的定義

4、與收斂域，Z反變換、基本性質(zhì)和定理以及離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)難點(diǎn)：Z變換與連續(xù)信號(hào)的拉普拉斯變換、傅里葉變換的關(guān)系以及DTFT4、第三章 離散傅立葉變換（DFT）（8學(xué)時(shí)）（1）熟悉傅里葉變換的幾種可能形式；（2）掌握周期序列的離散傅里葉級(jí)數(shù)（DFS）；（3）熟悉離散傅立葉級(jí)數(shù)的性質(zhì)；（4）掌握離散傅立葉變換（DFT）-有限長(zhǎng)序列的離散頻域表示；（5）熟悉離散傅里葉變換的性質(zhì)；（6）了解抽樣z變換-頻域抽樣理論；（7）了解利用DFT計(jì)算模擬信號(hào)的傅里葉變換（級(jí)數(shù)）對(duì)；重點(diǎn)：離散傅里葉變換的性質(zhì)和抽樣z變換難點(diǎn)：利用DFT計(jì)算模擬信號(hào)的傅里葉變換（級(jí)數(shù)）對(duì)5、第四章 快速傅立葉變換（FFT）（6學(xué)時(shí)

5、）（1）熟悉按頻率抽選（DIF）基-2FFT算法；（2）理解離散傅里葉反變換（IDFT）的快速計(jì)算方法；（3）理解線性卷積的FFT算法（分段卷積，重疊相加法和重疊保留法）。（4）掌握按時(shí)間抽選（DIT）基-2FFT算法；重點(diǎn)：按時(shí)間抽選（DIT）基-2FFT算法和按頻率抽選（DIF）基-2FFT算法難點(diǎn)：分段卷積，重疊相加法和重疊保留法求FFT6、第五章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)（6學(xué)時(shí)）（1）掌握數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的表示方法；（2）熟悉無限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)（IIR）濾波器的基本結(jié)構(gòu)；（3）熟悉有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)（FIR）濾波器的基本結(jié)構(gòu)；重點(diǎn)：IIR濾波器和FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)難點(diǎn)：線性相位型和頻率

6、采樣型濾波器結(jié)構(gòu)7、第六章 無限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法（6學(xué)時(shí)）（1）了解從模擬濾波器低通原型到各種數(shù)字濾波器的頻率變換； （2）了解從低通數(shù)字濾波器到各種數(shù)字濾波器的頻率變換；（3）熟悉用模擬濾波器設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器；（4）理解沖激響應(yīng)不變法、階躍響應(yīng)不變法和雙線性變換法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器；（5）理解最小與最大相位延時(shí)系統(tǒng)，最小與最大相位超前系統(tǒng)，全通系統(tǒng)；重點(diǎn)：沖激響應(yīng)不變法和雙線性變換法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器難點(diǎn)：最小與最大相位延時(shí)系統(tǒng)，最小與最大相位超前系統(tǒng)和全通系統(tǒng)8、第七章有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)（FIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法（6學(xué)時(shí)）（1）了解頻率采樣設(shè)計(jì)法；（2）熟悉線性相位FIR數(shù)字濾波器的條件和特點(diǎn)；（3）理解窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器；重點(diǎn)：窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器難點(diǎn)：頻率采樣設(shè)計(jì)法四、課程考核1、作業(yè)等：作業(yè)：5次；2、考核方式：閉卷考試3、總評(píng)成績(jī)計(jì)算方式：平時(shí)成績(jī)*10%+實(shí)驗(yàn)成績(jī)*20%