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文檔簡介
數(shù)字信號處理課程考試大綱(Digitalsignalprocessing)課程基本信息課程編號:04021506h課程學(xué)時:56課程學(xué)分:3.5一、課程的性質(zhì)和地位二、理論教學(xué)部分的考核目標(biāo)緒論(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解:數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)方法。2.一般掌握:數(shù)字信號處理的特點(diǎn)。3.熟練掌握:數(shù)字信號處理的基本概念。(二)考核內(nèi)容數(shù)字信號處理的基本概念、數(shù)字信號處理的特點(diǎn)、數(shù)字信號處理的實(shí)現(xiàn)方法。(三)考核要求1.識記:數(shù)字信號處理的基本概念。2.領(lǐng)會:數(shù)字信號處理的特點(diǎn)。第1章時域離散信號和時域離散系統(tǒng)(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解:迭代法求解常系數(shù)線性方程的方法。2.一般掌握:以理想抽樣和實(shí)際抽樣為例,掌握方波脈沖及理想脈沖信號的取樣過程,時域及頻域轉(zhuǎn)換的特征及圖譜。3.熟練掌握:熟練掌握時域離散時間信號的表示方法、線性時不變系統(tǒng)的穩(wěn)定性和因果性、系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系、以及模擬信號的數(shù)字處理方法。(二)考核內(nèi)容(1)序列的概念及其幾種典型序列的定義。序列的基本運(yùn)算,并會判斷序列的周期性;(2)線性、時不變、因果、穩(wěn)定的離散時間系統(tǒng)的概念并會判斷;(3)線性移不變系統(tǒng)、因果性、穩(wěn)定性判斷的充要條件;(4)常系數(shù)線性差分方程;(5)抽樣定理,抽樣的恢復(fù)過程。(三)考核要求1.識記:時域離散信號。2.領(lǐng)會:時域離散系統(tǒng)分析方法。3.應(yīng)用:時域離散系統(tǒng)的輸入輸出描述法。4.分析:線性、時不變、因果、穩(wěn)定的離散時間系統(tǒng)。5.綜合:抽樣定理。6.評價:能否對時域離散信號和時域離散系統(tǒng)進(jìn)行分析。第2章時域離散信號和系統(tǒng)的頻域分析(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解:系統(tǒng)行數(shù)、系統(tǒng)頻率響應(yīng)的計算方法及幾何法確定系統(tǒng)頻率響應(yīng);連續(xù)時域信號采樣方法及采樣定理。2.一般掌握:掌握時域離散信號和系統(tǒng)的頻域分析方法;時域離散信號的傅立葉變換的性質(zhì)、特點(diǎn)和相互轉(zhuǎn)換關(guān)系;z變換及它們的性質(zhì)、特點(diǎn)和相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。3.熟練掌握:序列傅里葉變換的概念及其與z變換的關(guān)系、熟悉典型序列的變換對。(二)考核內(nèi)容序列傅立葉變換的定義、序列傅立葉變換的性質(zhì)及定理、周期序列的頻域分析方法、利用傅立葉變換對信號和系統(tǒng)進(jìn)行頻域分析、序列Z變換的定義、序列特性對收斂域的影響、逆Z變換、Z變換的性質(zhì)和定理、利用Z變換解差分方程、利用Z變換分析信號和系統(tǒng)的頻域特性。(1)時域離散信號的傅立葉變換、特點(diǎn)和相互轉(zhuǎn)換關(guān)系;(2)Z變換及它們的性質(zhì)、特點(diǎn)和相互轉(zhuǎn)換關(guān)系;(3)序列傅里葉變換的概念及其與z變換的關(guān)系;(4)典型序列的變換對;(5)連續(xù)時域信號采樣方法及采樣定理。(三)考核要求1.識記:時域離散信號的傅里葉變換的定義及性質(zhì);時域離散信號的Z變換的定義及性質(zhì)。2.領(lǐng)會: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關(guān)系;時域離散信號的Z變換收斂域。3.應(yīng)用:周期序列的傅立葉級數(shù)及傅立葉變換表示;利用Z變換解差分方程。4.分析:時域離散信號和系統(tǒng)的頻域分析。5.綜合:傅立葉變換變換分析信號與系統(tǒng)的頻域特性;序列的Z變換、利用Z變換分析信號與系統(tǒng)的頻域特性。6.評價:能否對時域離散信號和系統(tǒng)進(jìn)行頻域分析。第3章離散傅立葉變換(DFT)(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解:了解周期序列的定義。2.一般掌握:掌握離散傅里葉變換(DFT)對連續(xù)信號進(jìn)行頻譜分析的方法。3.熟練掌握:掌握DFT的定義、性質(zhì)、物理意義,頻域采樣定理和應(yīng)用。(二)考核內(nèi)容(1)DFT的物理意義及特性,求序列的N點(diǎn)DFT;(2)DFT與DTFT、Z變換之間的關(guān)系,序列DFT的性質(zhì);(3)循環(huán)卷積定理,循環(huán)卷積與線性卷積之間的關(guān)系;(4)頻域采樣定理;(5)用DFT進(jìn)行連續(xù)信號的譜分析,譜分析誤差出現(xiàn)的原因及解決辦法;(6)用DFT計算線性卷積,如何使用DFT進(jìn)行長序列的卷積計算。(三)考核要求1.識記:離散傅里葉變換的定義及物理意義。2.領(lǐng)會:離散傅立葉變換的基本性質(zhì)。3.應(yīng)用:頻率域采樣。4.分析:DFT、DTFT、Z變換。5.綜合:DFT的應(yīng)用。6.評價:能否對離散信號進(jìn)行DFT、DTFT、Z變換的分析。第4章快速傅立葉變換(FFT)(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解:其他快速傅立葉變換算法。2.一般掌握:掌握直接計算DFT的問題及改進(jìn)的途徑。3.熟練掌握:按時間抽?。―IT)的基2-FFT算法;按頻率抽?。―IF)的基2-FFT算法;利用FFT分析時域連續(xù)信號頻譜;線性卷積的FFT算法——快速卷積過程。(二)考核內(nèi)容基2-FFT算法、進(jìn)一步減少運(yùn)算量的措施、其他快速算法簡介。(1)快速傅里葉變換的基本算法,時間抽取的基2FFT算法;(2)算法運(yùn)算量的計算;(3)頻率抽取的基2-FFT算法;(4)進(jìn)一步減少運(yùn)算量的措施;(5)IFFT如何使用FFT實(shí)現(xiàn)。(三)考核要求1.識記:按時間抽取(DIT)的基2-FFT算法;按頻率抽?。―IF)的基2-FFT算法。2.領(lǐng)會:基2-FFT算法。3.應(yīng)用:利用FFT分析時域連續(xù)信號頻譜。4.分析:進(jìn)一步減少DFT運(yùn)算量的方法。5.綜合:線性卷積的FFT算法。6.評價:對離散信號進(jìn)行快速傅里葉變換的計算。第5章時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解:了解同一濾波器實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)不同將影響到系統(tǒng)的精度、誤差、穩(wěn)定性及運(yùn)算速度等優(yōu)缺點(diǎn)。2.一般掌握:IIR濾波器的直接I型、直接II型、級聯(lián)型、并聯(lián)型結(jié)構(gòu);FIR濾波器的直接型、級聯(lián)型、頻率采樣性結(jié)構(gòu)。3.熟練掌握:掌握數(shù)字濾波器的原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與表示方法。(二)考核內(nèi)容用信號流圖表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無限長脈沖響應(yīng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、有限長脈沖響應(yīng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、線性相位結(jié)構(gòu)、頻率采樣結(jié)構(gòu)、格型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。(1)IIR、FIR系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu),各結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn);(2)FIR系統(tǒng)的線性相位特性;(3)頻率采樣結(jié)構(gòu)、格型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);(三)考核要求1.識記:用信號流圖表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無限長脈沖響應(yīng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、有限長脈沖響應(yīng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2.領(lǐng)會:掌握數(shù)字濾波器的原理、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與表示方法。3.應(yīng)用:用信號流圖表示網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、無限長脈沖響應(yīng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、有限長脈沖響應(yīng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。4.分析:時域離散系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。4.綜合:線性相位結(jié)構(gòu)、頻率采樣結(jié)構(gòu)、格型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。6.評價:針對時域離散系統(tǒng),能夠繪制網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。第6章無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解:常用模擬低通濾波器特性,如巴特沃斯、切比雪夫?yàn)V波器特點(diǎn)及基本設(shè)計步驟。2.一般掌握:用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器;用雙線性變換法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器。3.熟練掌握:掌握設(shè)計濾波器的基本概念、幅頻響應(yīng)與相頻響應(yīng)表示、通帶允許最大衰減量公式等;采用幅度平方函數(shù)求解模擬傳遞函數(shù)等;掌握IIR濾波器設(shè)計的特點(diǎn)。(二)考核內(nèi)容數(shù)字濾波器的基本概念、模擬濾波器的設(shè)計、用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器、用雙線性變換法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器、數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的設(shè)計。(1)濾波器的基本概念,濾波器的技術(shù)指標(biāo);(2)使用模擬濾波器設(shè)計數(shù)字濾波器的思想;(3)常用模擬低通濾波器的特性,模擬低通濾波器的設(shè)計;(4)用脈沖響應(yīng)不變法和雙線性Z變換法設(shè)計IIR數(shù)字濾波器;(5)高通、帶通及帶阻濾波器的設(shè)計。(三)考核要求1.識記:數(shù)字濾波器的基本概念。2.領(lǐng)會:模擬濾波器的設(shè)計。3.應(yīng)用:用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器、用雙線性變換法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器。4.分析:無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計。5.綜合:數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的設(shè)計。6.評價:能設(shè)計IIR數(shù)字濾波器。第9章有限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.一般了解:了解數(shù)字濾波器的應(yīng)用。2.一般掌握:頻率抽樣法設(shè)計FIR濾波器的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)分析;FIR濾波器和IIR濾波器的比較。3.熟練掌握:掌握線性相位FIR濾波器的特點(diǎn)及結(jié)構(gòu)流圖;用窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器。(二)考核內(nèi)容線性相位FIR數(shù)字濾波器的條件和特點(diǎn)、利用窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器、利用頻率采樣法設(shè)計FIR濾波器、利用等波紋最佳逼近法設(shè)計FIR數(shù)字濾波器、IIR和FIR數(shù)字濾波器的比較、幾種特殊類型濾波器簡介、濾波器分析設(shè)計工具FDATool。(三)考核要求1.識記:線性相位FIR數(shù)字濾波器的條件和特點(diǎn)。2.領(lǐng)會:利用窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器、利用頻率采樣法設(shè)計FIR濾波器。3.應(yīng)用:利用等波紋最佳逼近法設(shè)計FIR數(shù)字濾波器。4.分析:有限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計。5.綜合:用窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器。6.評價:能設(shè)計FIR數(shù)字濾波器。三、實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)教學(xué)部分的考核要求1.做好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)習(xí);2.認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果;3.實(shí)驗(yàn)過程中,具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度,認(rèn)真、踏實(shí)、一絲不茍的科學(xué)作風(fēng);4.撰寫實(shí)驗(yàn)報告,要求格式正確、方案合理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析準(zhǔn)確。四、考核方式閉卷考試,考試時間120分鐘??荚囶}型一般由填空題、選擇題、計算題等組成。五、成績評定滿分100分,平時表現(xiàn)10%、作業(yè)20
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