《數(shù)字信號處理》課程教學(xué)大綱

《數(shù)字信號處理》教學(xué)大綱一、課程基本信息課程名稱（中文）數(shù)字信號處理課程名稱（英文）DigitalSignalProcessing課程代碼05120299課程性質(zhì)必修課課程類別專業(yè)必修課考核形式考試總學(xué)分（學(xué)時/周）3（48）理論學(xué)分（學(xué)時）3（48）實踐或?qū)嶒瀸W(xué)分（學(xué)時/周）0先修課程信號與系統(tǒng)后續(xù)課程《通信原理》

《數(shù)字圖像處理》適應(yīng)范圍全日制本科面向?qū)I(yè)電子信息工程開課學(xué)期4開課學(xué)院電子與信息工程學(xué)院1.指導(dǎo)思想：以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和提高綜合素質(zhì)為指導(dǎo)思想，適應(yīng)高校教學(xué)改革的需要，培養(yǎng)具有綜合素質(zhì)、全面發(fā)展的學(xué)生。2.基本原則：以體現(xiàn)課程的選擇性、重視基礎(chǔ)、注重學(xué)科滲透為本課程的基本理念，以理論聯(lián)系實際、因材施教作為基本原則，培養(yǎng)學(xué)生的信號分析和處理能力以及設(shè)計和應(yīng)用能力。3.課程思政:引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的人生觀，通過學(xué)生之間、師生之間的交流與互動，創(chuàng)造平等和快樂的教學(xué)氛圍，調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性，結(jié)合前沿技術(shù)，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的興趣，樹立強國志向，并在探究學(xué)習(xí)過程中養(yǎng)成勤學(xué)嚴謹?shù)乃季S習(xí)慣。二、課程目標(biāo)及其對畢業(yè)要求的支撐2.1課程目標(biāo)通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)具備以下幾個方面的課程目標(biāo)：課程目標(biāo)1：使學(xué)生比較系統(tǒng)地了數(shù)字信號與系統(tǒng)的基本概念，掌握數(shù)字信號處理的基本理論與基本方法，了解這些概念和方法在實際工程技術(shù)中的應(yīng)用，為后續(xù)相關(guān)課程和專業(yè)知識的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。課程目標(biāo)2：使學(xué)生在數(shù)字信號、系統(tǒng)的分析、處理、設(shè)計和自學(xué)能力等方面得到嚴格的訓(xùn)練，從而提高學(xué)生提出問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用能力、團隊合作能力、科研能力，努力實現(xiàn)知識、能力、素質(zhì)的協(xié)調(diào)發(fā)展。課程目標(biāo)3：通過課堂理論教學(xué)、課后基礎(chǔ)作業(yè)、課外綜合作業(yè)等環(huán)節(jié)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字信號處理的興趣、實事求是的科學(xué)態(tài)度、辯證唯物主義的世界觀與愛國主義情操。2.2畢業(yè)要求、指標(biāo)點與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系畢業(yè)要求、指標(biāo)點與本課程的課程目標(biāo)的之間對應(yīng)關(guān)系如表1所示。表1畢業(yè)要求、指標(biāo)點與課程目標(biāo)的對應(yīng)關(guān)系支撐的畢業(yè)要求涉及的畢業(yè)要求指標(biāo)點本課程的課程目標(biāo)支撐強度1.工程知識1.3掌握計算機的基礎(chǔ)知識，能夠針對電子信息工程類問題進行初步的軟件分析和設(shè)計。課程目標(biāo)1H2.問題分析2.3能運用工程科學(xué)基本原理分析復(fù)雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。課程目標(biāo)2H3.設(shè)計/開發(fā)解決方案3.1掌握設(shè)計/開發(fā)電子信息工程領(lǐng)域復(fù)雜工程問題解決方案所需要的專業(yè)知識和開發(fā)工具。課程目標(biāo)3H填寫說明：“支撐的畢業(yè)要求”和“涉及的畢業(yè)要求指標(biāo)點”是指計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)方案中的畢業(yè)要求及畢業(yè)要求指標(biāo)點；支撐強度選用標(biāo)志（如“H”表示“強支撐”，“M”表示“中支撐”，“L”表示“弱支撐”）表示，并且應(yīng)與人才培養(yǎng)方案中的H、M、L保持一致。本課程的各個課程目標(biāo)對應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點的權(quán)值矩陣如表2所示。表2課程目標(biāo)支撐畢業(yè)要求指標(biāo)點的權(quán)值矩陣畢業(yè)要求指標(biāo)點課程目標(biāo)畢業(yè)要求指標(biāo)點1.3畢業(yè)要求指標(biāo)點3.1畢業(yè)要求指標(biāo)點5.1課程目標(biāo)10.40.30.2課程目標(biāo)20.40.50.6課程目標(biāo)30.20.20.2注：將一個畢業(yè)要求指標(biāo)點分解到對應(yīng)課程目標(biāo)中，每一列的權(quán)值Σ＝1。三、課程內(nèi)容及學(xué)時分配第一章概述（1學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成；數(shù)字信號處理的特點；數(shù)字信號處理的應(yīng)用領(lǐng)域；數(shù)字信號處理的發(fā)展概況和發(fā)展趨勢。教學(xué)重點：數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成；數(shù)字信號處理的特點；支撐的課程目標(biāo)：1，2第二章離散時間信號與系統(tǒng)（5學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：離散時間信號的表示及其運算；線性系統(tǒng)、移不變系統(tǒng)、因果系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)；連續(xù)時間信號的抽樣。教學(xué)重點：離散時間信號的運算；線性系統(tǒng)、移不變系統(tǒng)、因果系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)；連續(xù)時間信號的抽樣。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第三章z變換與序列的傅里葉變換（8學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：z變換及其收斂域；z變換的性質(zhì)；z反變換；ｚ變換和傅氏變換、拉氏變換之間的關(guān)系；序列的傅里葉變換（DTFT）及其性質(zhì)；離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)及頻率響應(yīng)。教學(xué)重點：z變換的性質(zhì)；z反變換；序列的傅里葉變換（DTFT）及其性質(zhì)；離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)及頻率響應(yīng)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第四章離散傅里葉變換（10學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：離散傅立葉級數(shù)及其性質(zhì)；離散傅里葉變換及其性質(zhì)；圓周卷積及其與線性卷積的聯(lián)系；頻率采樣理論；DFT的應(yīng)用。教學(xué)重點：離散傅里葉變換及其性質(zhì)；頻率采樣理論；DFT的應(yīng)用。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第五章快速傅里葉變換（4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：DFT運算的特點；按時間抽選（DIT）的基-2FFT算法；按頻率抽選（DIF）的基-2FFT算法；離散傅里葉反變換（IDFT）的快速計算方法；線性卷積的FFT算法。教學(xué)重點：DFT運算的特點；基2-FFT算法特點線性卷積的FFT算法。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第六章數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)（4學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)特點與表示方法；無限長單位沖激響應(yīng)（IIR）濾波器的基本結(jié)構(gòu)；有限長單位沖激響應(yīng)（FIR）濾波器的基本結(jié)構(gòu)。教學(xué)重點：無限長單位沖激響應(yīng)（IIR）濾波器的基本結(jié)構(gòu)；有限長單位沖激響應(yīng)（FIR）濾波器的基本結(jié)構(gòu)。支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第七章無限長單位沖激響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計方法（8學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：濾波器的性能指標(biāo)；常用模擬低通濾波器特性及其設(shè)計方法；脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法；設(shè)計IIR濾波器的頻率變換法；IIR濾波器設(shè)計的Matlab實現(xiàn)。教學(xué)重點：濾波器的性能指標(biāo)；常用模擬低通濾波器特性及其設(shè)計方法；脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法；支撐的課程目標(biāo)：1，2，3第八章有限長單位沖激響應(yīng)（FIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計方法（8學(xué)時）教學(xué)內(nèi)容：線性相位FIR濾波器的特點；窗函數(shù)設(shè)計法；頻率抽樣設(shè)計法；FIR濾波器的Matlab實現(xiàn)。教學(xué)重點：線性相位FIR濾波器的特點；窗函數(shù)設(shè)計法；支撐的課程目標(biāo)：1，2，3四、課程考核環(huán)節(jié)、評價方式、考核環(huán)節(jié)評價標(biāo)準及其達成度評價4.1課程考核環(huán)節(jié)與評價方式總評計分制：百分制（√）；五級分制（）；兩級分制（）考核方式：考試（√）；考查（）課程的考核環(huán)節(jié)、評價方式、比重和對應(yīng)的課程目標(biāo)關(guān)系如表3所示。表3考核環(huán)節(jié)、評價方式、比重和對應(yīng)的課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評價方式比重課程目標(biāo)平時成績根據(jù)平時作業(yè)、考勤、課堂表現(xiàn)等記分25%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3仿真作業(yè)根據(jù)仿真設(shè)計報告計分15%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3期中考試期中考試成績10%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3期末考試期末考試50%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)3課程總成績平時成績×25%+綜合性作業(yè)×15%+期中測試×10%+期末測試×50%100%課程目標(biāo)1課程目標(biāo)2課程目標(biāo)34.2考核環(huán)節(jié)評價標(biāo)準及其支撐課程目標(biāo)的權(quán)值根據(jù)表3可知，本課程的3個課程目標(biāo)分別由多個考核環(huán)節(jié)來支撐，每個考核環(huán)節(jié)的評價標(biāo)準及其對課程目標(biāo)的支撐權(quán)值如表4所示：表4考核環(huán)節(jié)評價標(biāo)準及其支撐課程目標(biāo)的權(quán)值課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)考核環(huán)節(jié)支撐課程目標(biāo)權(quán)值權(quán)值合計評價標(biāo)準100~9089~8079~7069~60<59優(yōu)良中及格不及格課程目標(biāo)1平時成績25%100%取平時作業(yè)、課堂練習(xí)的加權(quán)成績作為優(yōu)秀、良好、中等、及格或不及格的評分標(biāo)準。期中測試25%取期中卷面測試成績作為優(yōu)秀、良好、中等、及格或不及格的評分標(biāo)準。仿真作業(yè)25%框架合理，內(nèi)容非常充實，實驗數(shù)據(jù)非常豐富，仿真結(jié)果分析到位，格式規(guī)范。框架合理，內(nèi)容比較充實，實驗數(shù)據(jù)比較豐富，仿真結(jié)果過分析比較到位，格式規(guī)范?？蚣芎侠恚瑑?nèi)容比較完整，實驗數(shù)據(jù)一般，仿真結(jié)果分析一般，格式比較規(guī)范?？蚣芑竞侠?，內(nèi)容簡單，實驗數(shù)據(jù)較少，結(jié)果分析較少，格式不太規(guī)范?？蚣懿粔蚝侠?，內(nèi)容非常簡單，實驗數(shù)據(jù)不夠完整，結(jié)果分析較差，格式不規(guī)范。期末測試25%取期末筆試成績作為優(yōu)秀、良好、中等、及格或不及格的評分標(biāo)準。課程目標(biāo)2平時成績20%100%同上期中測試20%同上仿真作業(yè)30%同上同上同上同上同上期末測試30%同上課程目標(biāo)3平時成績30%100%同上期中測試20%同上仿真作業(yè)30%同上同上同上同上同上期末測試20%同上4.3課程目標(biāo)達成度評價根據(jù)表4所列的各考核環(huán)節(jié)支撐課程目標(biāo)的權(quán)值，本課程的課程目標(biāo)達成度評價方法如表5所示。表5課程目標(biāo)達成度評價方法課程目標(biāo)考核環(huán)節(jié)評價方法課程目標(biāo)1平時成績、仿真作業(yè)、期中考試、期末考試課程目標(biāo)2平時成績、仿真作業(yè)、期中考試、期末考試課程目標(biāo)3平時成績、仿真作業(yè)、期中考試、期末考試五、持續(xù)改進本課程根據(jù)平時成績、綜合性作業(yè)、期中考試、期末考試、各教學(xué)目標(biāo)評分值和學(xué)生、教學(xué)督導(dǎo)等反饋，及時掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)和學(xué)習(xí)狀況；課后及時反思，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中的不足并及時改進。尚需在下一輪課程教學(xué)中改進提高的，需在下一輪及時改進和提高，確保教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)和相應(yīng)畢業(yè)要求指標(biāo)點的