《隨機(jī)信號(hào)處理》課程教學(xué)大綱（本科）

1、隨機(jī)信號(hào)處理(Random signal progress)課程代碼：05410122學(xué)分：2學(xué)時(shí)：32 (其中：課堂教學(xué)學(xué)時(shí)：26實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0上機(jī)學(xué)時(shí)：6 課程實(shí)踐學(xué)時(shí)：0 )先修課程：高等數(shù)學(xué)、概論統(tǒng)計(jì)、線性代數(shù)、數(shù)字信號(hào)處理、信號(hào)與系統(tǒng)等。適用專業(yè)：電子信息工程教材：隨機(jī)信號(hào)處理，張玲華、鄭寶玉主編，清華大學(xué)出版社,2007年7月一、課程性質(zhì)與課程目標(biāo)(-)課程性質(zhì)隨機(jī)信號(hào)處理課程是電子信息類專業(yè)本科生的專業(yè)方向選修課程。隨機(jī)信號(hào)處理是現(xiàn)代信 號(hào)處理的重要理論基礎(chǔ)之一。隨著現(xiàn)代通訊和信息理論的飛速開展，對(duì)隨機(jī)信號(hào)的研究已滲透到的 各個(gè)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。該課程以分析隨機(jī)信號(hào)以及與系統(tǒng)的相互關(guān)系

2、為主要內(nèi)容，基礎(chǔ)性和理論性很 強(qiáng)。通過該課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)和科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生解決問題、 分析問題的能力，使本科生既有追蹤當(dāng)代科技前沿的理論功底，又有解決相關(guān)技術(shù)問題的能力。(二)課程目標(biāo)課程目標(biāo)1: 了解電子通信系統(tǒng)中常見的典型隨機(jī)信號(hào)。課程目標(biāo)2：掌握隨機(jī)信號(hào)的統(tǒng)計(jì)特性。掌握平穩(wěn)隨機(jī)過程、功率譜密度等概念。課程目標(biāo)3：掌握隨機(jī)信號(hào)通過線性系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)的特征變化。課程目標(biāo)4：掌握自適應(yīng)濾波和維納濾波概念與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法。二課程內(nèi)容與教學(xué)要求第一章數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)(-)課程內(nèi)容散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng). 2數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)（二）教學(xué)要求回顧數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)內(nèi)容。了解離散時(shí)

3、間信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念。掌握數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)。由任課教師進(jìn)行講述，使學(xué)生了解該章節(jié)的基本內(nèi)容。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)無第二章隨機(jī)信號(hào)特征及估計(jì)（一）課程內(nèi)容2.1隨機(jī)過程基礎(chǔ)2均值、方差、自相關(guān)函數(shù)估計(jì)3相關(guān)函數(shù)與功率譜白噪聲過程（二）教學(xué)要求掌握隨機(jī)過程與隨機(jī)信號(hào)概念。掌握隨機(jī)信號(hào)特征及估計(jì)方法。由任課老師講述。使學(xué)生了解 該章節(jié)的基本內(nèi)容。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：隨機(jī)過程與隨機(jī)信號(hào)概念。隨機(jī)變量的特征函數(shù)表示。難點(diǎn)：隨機(jī)變量的特征函數(shù)表示。第三章平穩(wěn)過程的線性模型（-）課程內(nèi)容3.1平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)通過線性系統(tǒng)AR模型的正那么方程與參數(shù)計(jì)算MA模型的正那么方程與參數(shù)計(jì)算ARMA模型的正那么方程與參數(shù)計(jì)

4、算（二）教學(xué)要求掌握平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)和平穩(wěn)隨機(jī)過程的基本定義。掌握AR模型、MA模型和ARMA模型的正那么模型 與參數(shù)計(jì)算方法。由任課老師講述。使學(xué)生了解該章節(jié)的基本內(nèi)容。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：平穩(wěn)隨機(jī)信號(hào)和平穩(wěn)隨機(jī)過程的基本定義。平穩(wěn)過程的線性模型。難點(diǎn)：平穩(wěn)過程的線性模型與參數(shù)計(jì)算。第四章功率譜估計(jì)（一）課程內(nèi)容 4.1古典譜估計(jì) 4. 2最大焙譜估計(jì) 4. 3參數(shù)模型法譜估計(jì) 4. 4特征分解法譜估計(jì)（二）教學(xué)要求掌握古典譜估計(jì)、最大燧譜估計(jì)、參數(shù)模型法譜估計(jì)和特征分解法譜估計(jì)等功率譜估計(jì)方法。由任課老師講述。使學(xué)生了解該章節(jié)的基本內(nèi)容。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：經(jīng)典譜估計(jì)和現(xiàn)代譜估計(jì)。難點(diǎn)：掌

5、握典型的功率譜估計(jì)方法。第五章自適應(yīng)濾波（一）課程內(nèi)容5.1自適應(yīng)濾波預(yù)備知識(shí) 5. 2維納濾波器 5. 3最速梯度法 5. 4最小均方算法（二）教學(xué)要求掌握自適應(yīng)濾波和維納濾波器的基本概念。掌握維納濾波器求解方法。（三）重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：維納濾波器的理論基礎(chǔ)。難點(diǎn)：維納濾波器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與求解推導(dǎo)方法。三、本課程開設(shè)的上機(jī)工程編號(hào)上機(jī)工程名稱學(xué)時(shí)類型要求支撐的課程目標(biāo)1典型隨機(jī)信號(hào)特征分析2驗(yàn)證性必做課程目標(biāo)1、22經(jīng)典譜估計(jì)和現(xiàn)代譜估計(jì)方法2驗(yàn)證性必做課程目標(biāo)1、23自適應(yīng)濾波方法2驗(yàn)證性必做課程目標(biāo)2、3上機(jī)1典型隨機(jī)信號(hào)特征分析1、上機(jī)目的1） 了解隨機(jī)信號(hào)的特點(diǎn)2）掌握隨機(jī)信號(hào)的MATL

6、AB生成方法3）掌握高斯隨機(jī)信號(hào)的均值、方差和均方差等定義2、主要上機(jī)內(nèi)容1）熟悉MATLAB隨機(jī)信號(hào)生成函數(shù)2）編寫程序?qū)崿F(xiàn)均勻分布、正態(tài)分布的隨機(jī)數(shù)3）編寫程序?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)信號(hào)的均值、方差和均方差3、重難點(diǎn)隨機(jī)信號(hào)分布的均值和標(biāo)準(zhǔn)差等參數(shù)確定。上機(jī)2經(jīng)典譜估計(jì)和現(xiàn)代譜估計(jì)方法1、上機(jī)目的1）掌握古典譜估計(jì)方法2）掌握現(xiàn)代譜估計(jì)方法3）掌握譜估計(jì)函數(shù)的MATLAB實(shí)現(xiàn)方法2、主要上機(jī)內(nèi)容1）熟悉MATLAB譜估計(jì)方法相應(yīng)函數(shù)2）編寫程序?qū)崿F(xiàn)周期圖法信號(hào)的功率譜分析3）編寫程序?qū)崿F(xiàn)參數(shù)模型法信號(hào)的功率譜分析3、重難點(diǎn)古典譜估計(jì)和現(xiàn)代譜估計(jì)實(shí)現(xiàn)方法的各自特點(diǎn)。上機(jī)3自適應(yīng)濾波方法1、上機(jī)目的1）掌握

7、自適應(yīng)濾波原理2）掌握自適應(yīng)濾波器的MATLAB實(shí)現(xiàn)方法2、主要上機(jī)內(nèi)容1）熟悉MATLAB自適應(yīng)濾波相應(yīng)函數(shù)2）編寫程序?qū)崿F(xiàn)自適應(yīng)信號(hào)別離器，可以有效的從白噪聲中提取周期信號(hào)。3、重難點(diǎn)自適應(yīng)濾波設(shè)計(jì)與參數(shù)設(shè)置。四、學(xué)時(shí)分配及教學(xué)方法章（按序填寫）教學(xué)形式及學(xué)時(shí)分配主要教學(xué)方法支撐的課程目標(biāo)課堂 教學(xué)實(shí)驗(yàn)上機(jī)課程 實(shí)踐小 計(jì)第一章22講授法、演示法1,2A-/r- Vr. 第一早22講授法、演示法、基 于案例的教學(xué)法1,2給一遼 第二早8210講授法、演示法、基 于案例的教學(xué)法2,3第四章8210講授法、演示法、基 于案例的教學(xué)法2,3第五章628講授法、演示法、基 于案例的教學(xué)法3,4合計(jì)

8、26632五、課程考核考核形式考核要求考核權(quán)重備注上機(jī)上機(jī)3次15%考核標(biāo)準(zhǔn)見附錄1平時(shí)作業(yè)作業(yè)6次15%根據(jù)平時(shí) 作業(yè)得分 取平均值 或結(jié)合平 時(shí)測(cè)試情 況期末考試開卷70%注：1,分學(xué)期設(shè)置和考核的課程應(yīng)按學(xué)期分別填寫上表。.考核形式主要包括課堂表現(xiàn)、平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試、期中考試、期末考試、大作業(yè)、小 論文、工程設(shè)計(jì)和作品等。.考核要求包括作業(yè)次數(shù)、考試方式（開卷、閉卷）、工程設(shè)計(jì)要求等。.考核權(quán)重指該考核方式或途徑在總成績(jī)中所占比重。六 參考書目及學(xué)習(xí)資料.隨機(jī)信號(hào)分析，朱華等，北京理工大學(xué)出版社，2004.隨機(jī)信號(hào)分析，趙淑清等，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999七、大綱說明無特殊要求。2017年09月1日附錄1上機(jī)考核方式及評(píng)分細(xì)那么本上機(jī)以考查為主，考核的內(nèi)容包括上機(jī)過程的表現(xiàn)（其中包含分析與解決問題的 能力）、上機(jī)報(bào)告的質(zhì)量等。分析與解決問題的能力采用提問和現(xiàn)場(chǎng)操作的方式進(jìn)行。 上機(jī)成績(jī)中出勤、預(yù)習(xí)占10%,上機(jī)過程表現(xiàn)占60%、上機(jī)報(bào)告及思考題占30%。成績(jī)組成考核/評(píng)價(jià)環(huán)節(jié) 評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)分值考核/評(píng)價(jià)細(xì)那么對(duì)應(yīng)的畢業(yè) 要求指標(biāo)點(diǎn)出勤、預(yù)習(xí)10%出勤狀況，預(yù)習(xí) 評(píng)價(jià)10能按時(shí)到勤，遵守規(guī)定，不損壞設(shè)備（占5%）;能夠預(yù)習(xí)，并理解原理及目的（占5%） o4-3上機(jī)過程60%上機(jī)中的表現(xiàn)40按照預(yù)設(shè)方案操作正確完成上機(jī)（占25%）;上機(jī)結(jié)果的準(zhǔn)確性（占20%）;利用