《数字信号处理》教学大纲

1、数字信号处理Digital Signal Processing一、课程基本情况课程类别：专业主干课课程学分： 3 学分课程总学时：48 学时，其中讲课：40 学时，上机：8 学时 课程性质：必修开课学期：第6学期先修课程：信号系统、MATLAB程序设计及应用适用专业：电子信息工程、通信工程、信息工程和电子科学与技术专业本科生教 材：数字信号处理教程（第二版），清华大学出版社，程佩青，2007数字信号处理 科学出版社，周先春，2014开课单位：电子与信息工程学院电子信息工程系、电子科学与技术系、通信工程系和信息工程系二、课程性质、教学目标和任务数字信号处理课程是高校电子信息工程、通信工程、信息工

2、程和电子科学与技术专业本科生的专业主干课。课程内容主要包含有离散信号和系统的描述方法、Z变换及其性质、离散傅立叶变换理论信号的采集理论快速傅立叶变换，快速卷积与相关算法IIR数字滤波器与FIR滤波器的基本结构、基本理论和设计方法以及数字信号处理中的有限字长效应等。通过本课程的学习，要求学生系统掌握数字信号处理的基本理论和基本方法，培养学生从数学概念、物理概念及工程概念去分析问题和解决问题，为进一步的学习和工作打下良好的基础。三、教学内容和要求1绪论（1学时） （1）了解数字信号处理的实现方法及其优缺点； （2）了解数字信号处理的发展过程；（3）掌握数字信号处理的基本概念及其特点；重点：数字信号

3、处理的概念和特点难点：数字信号处理的实现方法2第一章 离散时间信号与系统（5学时）（1）了解连续时间信号的抽样；（2）熟悉线性移不变系统的特点； （3）理解常系数线性差分方程；（4）掌握序列的概念和分类； （5）掌握序列的基本运算；重点：性移不变系统的特点和序列的基本运算难点：常系数线性差分方程的求解3第二章Z变换（6学时）（1）熟悉Z变换的定义与收敛域，Z反变换、基本性质和定理；（2）熟悉傅里叶变换的一些对称性质；（3）掌握序列的傅里叶变换；（4）理解序列的Z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系； （5）掌握离散系统的系统函数，系统的频率响应；重点：Z变换的定义与收敛域，Z反变换、

4、基本性质和定理以及离散系统的系统函数难点：Z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系以及DTFT4第三章 离散傅立叶变换（DFT）（8学时）（1）熟悉傅里叶变换的几种可能形式；（2）掌握周期序列的离散傅里叶级数（DFS）；（3）熟悉离散傅立叶级数的性质；（4）掌握离散傅立叶变换（DFT）-有限长序列的离散频域表示；（5）熟悉离散傅里叶变换的性质；（6）了解抽样z变换-频域抽样理论；（7）了解利用DFT计算模拟信号的傅里叶变换（级数）对；重点：离散傅里叶变换的性质和抽样z变换难点：利用DFT计算模拟信号的傅里叶变换（级数）对5第四章 快速傅立叶变换（FFT）（4学时）（1）熟悉按频率抽选（

5、DIF）基-2FFT算法；（2）理解离散傅里叶反变换（IDFT）的快速计算方法；（3）理解线性卷积的FFT算法（分段卷积，重叠相加法和重叠保留法）。（4）掌握按时间抽选（DIT）基-2FFT算法；重点：按时间抽选（DIT）基-2FFT算法和按频率抽选（DIF）基-2FFT算法难点：分段卷积，重叠相加法和重叠保留法求FFT6第五章 数字滤波器的基本结构（4学时）（1）掌握数字滤波器结构的表示方法；（2）熟悉无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的基本结构；（3）熟悉有限长单位冲激响应（FIR）滤波器的基本结构；重点：IIR滤波器和FIR滤波器的基本结构难点：线性相位型和频率采样型滤波器结构7第六章

6、无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的设计方法（6学时）（1）了解从模拟滤波器低通原型到各种数字滤波器的频率变换； （2）了解从低通数字滤波器到各种数字滤波器的频率变换；（3）熟悉用模拟滤波器设计IIR数字滤波器；（4）理解冲激响应不变法、阶跃响应不变法和双线性变换法设计数字滤波器；（5）理解最小与最大相位延时系统，最小与最大相位超前系统，全通系统；重点：冲激响应不变法和双线性变换法设计数字滤波器难点：最小与最大相位延时系统，最小与最大相位超前系统和全通系统8第七章有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的设计方法（4学时）（1）了解频率采样设计法；（2）熟悉线性相位FIR数字滤波器的条件和特点；（3）理解窗函数法设计FIR滤波器；重点：窗函数法设计FIR滤波器难点：频率采样设计法9第八章 数字信号处理中的有限字长效应（2学时）（1）了解二进制数的表示及其对量化的影响；（2）了解A/D转换的量化效应，数字滤波器的系数量化效应；（3）了解数字滤波器运算中的有限字长效应；重点：数字滤波器运算中的有限字长效应难点：数字滤波器的系数量化效应四、课程考核（1）作业等：作业：5次；（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩*10%+实验成绩