《数字信号处理》课程教学大纲

《数字信号处理》课程教学大纲课程编号：0613049课程总学时/学分：45/2.5（其中理论45学时，实验0学时）课程类别：专业任选课一、教学目的和任务本课程是电子类相关专业学生继“信号与系统”课之后的一门限选课。设置本课程的目的在于，使学生通过本课程的学习，了解“数字信号处理”这一技术领域的概貌，初步建立起有关‘数字信号处理’的基本概念，掌握基本分析方法，为后续课程及从事信息处理等方面有关的研究工作打下基础。通过本课程的学习，学生应掌握数字信号处理的基本原理，基本概念和分析方法，具有初步的算法分析和简单运用MATLAB编程的能力。二、教学基本要求本课程将通过讲课,练习,实验使学生掌握数字信号处理的基本理论与方法。掌握离散时间信号与系统的概念和基本理论；掌握离散时间信号的基本分析方法；能够应用数字信号处理的基本理论和方法，解决一些实际问题；了解数字信号处理技术的最新进展，为今后从事该领域的研究工作打下良好的基础。三、教学内容及学时分配第一章时域离散信号和时域离散系统（14学时）第一节引言第二节时域离散信号第三节时域离散系统第四节时域离散系统的输入输出描述法（差分方程求解）第五节模拟信号数字处理方法第六节Matlab软件介绍（可插入前述章节）教学要求：（1）讲解、指导学生掌握数字信号处理的基本概念。（2）讲解、指导学生掌握线性常系数差分方程。（3）讲解、指导学生了解DSP系统基本功能部件。教学重点：时域离散信号和系统的基本概念、离散系统时域响应的时域求解方法。教学难点：时域离散系统时域响应的经典解法；采样定理中各信号在时域、频域的关系。第二章时域离散信号和系统的频域分析（18学时）第一节时域离散信号的傅里叶变换第二节周期序列的离散傅里叶变换第三节时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系第四节序列的z变换第五节利用z变换分析信号和系统的频响特性本章教学要求：（1）讲解、指导学生掌握时域离散信号的傅里叶变换。（2）讲解、指导学生掌握利用z变换分析信号和系统的频响特性。（3）讲解、指导学生牢固掌握离散信号的z变换，理解系统函数H（z）。教学重点：时域离散信号的FT、ZT。教学难点：时域离散信号的FT与采样定理中所涉及信号的关系；时域离散信号的ZT与复变函数中laurent级数间的关系。第三章离散傅里叶变换（8学时）第一节离散傅里叶变换（DFT）第二节离散傅立叶变换的性质第三节频率域采样本章教学要求：（1）讲解、指导学生掌握离散付里叶变换（DFT）。（2）讲解、指导学生掌握频率域采样的特点。（3）讲解、指导学生掌握DFT的两个重要用途。教学重点：DFT的基本性质和实际用途。教学难点：DFT性质中的循环卷积性质；利用DFT对信号进行谱分析时频域分辨率的含义。第四章快速傅里叶变换（2学时）第一节基2FFT算法本章教学要求：讲解、指导学生掌握、理解基2FFT算法的由来和特点，特别是计算量的变化。教学重点：基2FFT算法的图形讲解。教学难点：基2FFT算法中的计算量问题第六章无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器的设计（3学时,根据上述章节进度进行调整，选讲）第一节数字滤波器的基本概念第二节模拟滤波器的设计第三节用脉冲响应不变法设计(IIR)滤波器本章教学要求：讲解、指导学生掌握、理解数字滤波器的基本概念以及无限长单位脉冲响应(IIR)滤波器的设计教学重点：滤波器的基本概念。教学难点：数字滤波器跟模拟滤波器的关系。第八章数字滤波器应用实例讲解（2-4学时，根据上述章节进度进行调整，选讲）--此章节部分内容可插入到前面章节中进行讲解第一节数字幅频均衡器的设计第二节DSP（硬件）介绍第三节MATLAB介绍本章教学要求：讲解、指导学生掌握能将数字滤波器的知识应用于实际问题的解决。教学重点：如何利用MATLAB进行信号处理。教学难点：如何利用MATLAB进行信号处理。四、推荐教材及参考书目[1]高西全丁玉美，数字信号处理教程（第3版