《數(shù)字信號處理》教學(xué)大綱

PAGE5《數(shù)字信號處理》課程簡介課程編號：08014036課程名稱：數(shù)字信號處理（DigitalSignalProcessing）學(xué)分:4學(xué)時(shí)：64（實(shí)驗(yàn)：上機(jī)：12課外實(shí)踐：）適用專業(yè)：信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建議修讀學(xué)期：6開課單位：數(shù)理學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)系先修課程：數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、微分方程、數(shù)值分析考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)：閉卷考試，成績評定取平時(shí)成績30%與考試成績的70%加權(quán)和教材與主要參考書目：教材：《信號分析與處理》（第二版），楊育霞等，中國電力出版社，2007參考書目：信號、系統(tǒng)與數(shù)字信號處理，張小虹等，機(jī)械工業(yè)出版社，2004信號、系統(tǒng)與數(shù)字信號處理學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實(shí)踐，張小虹等，機(jī)械工業(yè)出版社，2004數(shù)字信號處理（第二版），丁玉美，高西全，西安電子科技大學(xué)出版社，2001數(shù)字信號處理學(xué)習(xí)指導(dǎo)，丁玉美，高西全，西安電子科技大學(xué)出版社，2001信號分析與處理-Matlab語言及應(yīng)用，黃文梅，國防科大出版社，1999DigitalSignalProcessing-Acomputer-basedApproach,Mitra,McGraw-Hill,2001內(nèi)容概述：中文：本課程是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的專業(yè)課程。本課程講授信號處理的基本概念，原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)分析解決信號處理問題的能力。要求學(xué)生了解連續(xù)時(shí)間信號與系統(tǒng)的基本理論與處理分析方法；掌握離散時(shí)間信號與系統(tǒng)的時(shí)域分析；掌握離散時(shí)間信號的ZT、DTFT、DFT、FFT的理論、計(jì)算及以此為工具對離散信號和系統(tǒng)進(jìn)行頻域分析；掌握IIR和FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法，并能用Matlab實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)，為今后的學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用奠定必要的基礎(chǔ)。英文：Thiscourseisaprofessionalcourseforinformationandcomputingscience.Thiscourseistoteachthebasicconception,principleandmethodofthesignalprocessing,andtocultivatestudents’abilityofusingmathematicalknowledgetoanalyzeandsolvetheproblems.Theexpectationsofthecourseistoknowthebasictheoryandthemanipulationmethodofthecontinuoustimesignalandsystem;tomasterthetime-domainanalysismethodofthediscretetimesignalandsystem;tomasterthetheoryandthecomputationofZT,DTFT,DFT,FFT,andonthisbasistoanalyzethediscretesignalandsysteminthefrequencydomain;tomasterthedesignapproachoftheIIRandtheFIRfilter,andusetheMatlabtorealizethedesigning.《數(shù)字信號處理》教學(xué)大綱課程編號：08014036課程名稱：數(shù)字信號處理（DigitalSignalProcessing）學(xué)分:4學(xué)時(shí)：64（實(shí)驗(yàn)：上機(jī)：12課外實(shí)踐：）適用專業(yè)：信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)建議修讀學(xué)期：6開課單位：數(shù)理學(xué)院信息與計(jì)算科學(xué)系先修課程：數(shù)學(xué)分析、高等代數(shù)、復(fù)變函數(shù)、微分方程、數(shù)值分析一、課程性質(zhì)、目的與任務(wù)本課程是信息與計(jì)算科學(xué)專業(yè)的專業(yè)課程。本課程通過講授使學(xué)生掌握信號處理的基本概念，原理和方法，通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號分析與處理的方法。教學(xué)目標(biāo)：通過本課程的講授使學(xué)生掌握信號處理的基本概念，原理和方法，培養(yǎng)學(xué)生用數(shù)學(xué)知識(shí)分析解決信號處理問題的能力；通過上機(jī)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生用計(jì)算機(jī)對信號進(jìn)行處理的能力。從而培養(yǎng)學(xué)生從事信息行業(yè)研發(fā)和管理必須的建模、計(jì)算、編程能力，使學(xué)生能夠接觸現(xiàn)代信息行業(yè)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)及相應(yīng)的新理論、新方法及新工具，同時(shí)具有終身學(xué)習(xí)的能力。（2，3，5）本課程的任務(wù)是講授連續(xù)時(shí)間信號與系統(tǒng)的基本理論與處理分析方法，離散時(shí)間信號與系統(tǒng)的時(shí)域分析，離散時(shí)間信號的ZT、DTFT、DFT、FFT的理論、計(jì)算以及離散信號和系統(tǒng)的頻域分析，IIR和FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法，指導(dǎo)學(xué)生會(huì)用Matlab實(shí)現(xiàn)信號的分析與處理，從而為今后的學(xué)習(xí)和實(shí)際應(yīng)用奠定必要的基礎(chǔ)。二、教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配本課程總學(xué)時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)，其中理論教學(xué)為64學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)為12學(xué)時(shí)；課程教學(xué)共有六章，具體內(nèi)容及學(xué)時(shí)安排等如下表所示：課程內(nèi)容教學(xué)要求重點(diǎn)（☆）難點(diǎn)（△）學(xué)時(shí)安排實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)上機(jī)學(xué)時(shí)備注第一章信號分析與處理的基本概念B

3第二章連續(xù)時(shí)間信號的分析8第一節(jié)連續(xù)時(shí)間信號的時(shí)域分析B第二節(jié)周期信號的傅里葉分析A☆第三節(jié)非周期信號的傅里葉變換A☆Δ第四節(jié)周期信號的傅里葉變換A☆Δ第五節(jié)連續(xù)信號的拉普拉斯變換B第三章連續(xù)時(shí)間信號處理7第一節(jié)線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型——微分方程C第二節(jié)計(jì)算零狀態(tài)響應(yīng)的卷積積分法A☆Δ第三節(jié)系統(tǒng)函數(shù)A☆第四節(jié)信號的頻域處理A☆第四章離散時(shí)間信號的分析8第一節(jié)連續(xù)時(shí)間信號的時(shí)域采樣A☆Δ第二節(jié)離散時(shí)間信號的Z域分析A☆第三節(jié)離散信號的傅里葉分析A☆第五章離散時(shí)間信號處理基礎(chǔ)6第一節(jié)線性時(shí)不變離散系統(tǒng)的時(shí)域數(shù)學(xué)模型——差分方程C第二節(jié)卷積和

A

第三節(jié)離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)A

☆

第六章離散傅里葉變換

12第一節(jié)離散傅里葉變換A☆

第二節(jié)離散傅里葉變換的性質(zhì)A☆

第三節(jié)用DFT計(jì)算線性卷積B

Δ

第四節(jié)頻域采樣B

第五節(jié)DFT的應(yīng)用B

Δ

第六節(jié)快速傅里葉變換A

☆Δ

第七章數(shù)字濾波器

8第一節(jié)數(shù)字濾波器的概念A(yù)☆

第二節(jié)IIR數(shù)字濾波器A

第三節(jié)FIR數(shù)字濾波器A

第八章上機(jī)實(shí)驗(yàn)

1212實(shí)驗(yàn)一信號的產(chǎn)生及其基本運(yùn)算

實(shí)驗(yàn)二連續(xù)時(shí)間信號的時(shí)域與頻域分析實(shí)驗(yàn)三離散時(shí)間信號的時(shí)域與復(fù)頻域分析實(shí)驗(yàn)四離散時(shí)間信號的傅里葉變換與傅里葉級數(shù)

實(shí)驗(yàn)五離散時(shí)間信號的FFT及其應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)六數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)

（教學(xué)基本要求：A-掌握；B-熟悉；C-了解）三、建議實(shí)驗(yàn)（上機(jī)）項(xiàng)目及學(xué)時(shí)分配實(shí)驗(yàn)一信號的產(chǎn)生及其基本運(yùn)算2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)二連續(xù)時(shí)間信號的時(shí)域與頻域分析2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)三離散時(shí)間信號的時(shí)域與復(fù)頻域分析2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)四離散時(shí)間信號的傅里葉變換與傅里葉級數(shù)2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)五離散時(shí)間信號的FFT及其應(yīng)用2學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)六數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)2學(xué)時(shí)四、教學(xué)方法與教學(xué)手段采用多媒體課件教學(xué)與板書教學(xué)相結(jié)合進(jìn)行課堂教學(xué)。課程教學(xué)以課堂講授為主，結(jié)合作業(yè)討論等共同實(shí)施。五、考核方式與成績評定標(biāo)準(zhǔn)閉卷考試，成績評定取平時(shí)成績30%與考試成績的70%加權(quán)和.六、教材與主要參考書目1、教材：《信號分析與處理》（第二版），楊育霞等，中國電力出版社，20072、參考書目：信號、系統(tǒng)與數(shù)字信號處理，張小虹等，機(jī)械工業(yè)出版社，2004信號、系統(tǒng)與數(shù)字信號處理學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實(shí)踐，張小虹等，機(jī)械工業(yè)出版社，2004數(shù)字信號處理（第二版），丁玉美，高西全，西安電子科技大學(xué)出版社，2001數(shù)字信號處理學(xué)習(xí)指導(dǎo)，丁玉美，高西全，西安電子科技大學(xué)出版社，2001信號分析與處理-Matlab語言及應(yīng)用，黃文梅，國防科大出版社，1999DigitalSignalProcessi