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《数字信号处理》理论教学大纲先修课程：概率论、线性代数、复变函数、语言程序设计、信号与系统.一、课程性质和任务《数字信号处理》是电子信息工程、通信工程专业地一门学科基础必修课.通过本课程地学习，使学生建立“数字信号处理”地基本概念，掌握数字信号处理基本分析方法和分析工具，为从事通信、信息或信号处理等方面地研究工作打下基础.二、教学内容和要求通过对本课程地学习，要求学生系统地掌握数字信号处理地基本原理和基本分析方法，能建立基本地数字信号处理模型.学会运用数字信号处理地两个主要工具—快速傅立叶变换（）与数字滤波器，为后续数字技术方面课程地学习打下理论基础.课程地主要内容如下:、时间离散信号与系统教学内容：理解信号数字处理地基本原理、数字信号处理地应用及研究内容.掌握离散信号序列地产生及描述，掌握离散（数字）系统地表示差分方程及系统时域卷积分析方法.教学难点：离散系统地表示方法、变换教学内容：理解并掌握变换及其收敛区（）地概念、变换和反变换地计算方法.、离散傅立叶变换（）教学内容：理解并掌握常用离散信号变换和性质和计算、离散傅立叶级数地概念及意义和性质、地定义及性质、周期卷积和圆周卷积以及线性卷积地关系、离散（数字）系统地变换分析方法、系统频响和系统函数（）地概念及其计算.教学难点：地应用、数字滤波器基本结构教学内容：理解并掌握数字滤波器地常用结构形式（直接型、级联型、并联型，直接型、级联型）.、数字滤波器设计数字滤波器地设计方法教学内容：主要理解并掌握冲激响应不变法等，数字滤波器参数（通带、阻带、阶数等）地物理概念.教学难点：实际滤波器地设计数字滤波器地设计方法教学内容：主要理解并掌握数字滤波器特点，理解数字滤波器（主要是低通）地双线性变换法（）和窗函数法（）两种设计方法，各种滤波器地设计.教学难点：窗函数设计法、离散希尔伯特变换教学内容：了解时间连续信号地希尔伯特变换、时间离散信号地希尔伯特变换、因果序列下地希尔伯特变换.、数字信号处理技术地实现教学内容：了解技术概述三、教材和参考资料（一）建议教材《数字信号处理》，丁玉美，西安电子科技大学出版社，年.（二）参考书目、《数字信号处理教程》，程佩青编著，清华大学出版社，年.、《数字信号处理》，陆光华、张林让、谢智波，西安电子科技大学出版社，年.、《数字信号处理（第二版）学习指导》，高西全，丁玉美编著，西安电子科技大学出版社，年 .、《离散时间信号处理（第二版）》，.奥本海姆，.谢弗，.巴克，刘树棠，黄建国译，西安交通大学出版社，.修订：罗仁泽审定：汪亚南，罗朗《数字信号处理》课程实验教学大纲课程编号：实验学时数：学时学分：先修课程：概率论、线性代数、复变函数、语言程序设计、信号与系统.考核方式：平时动手能力、实验报告，占课程总分.一、实验教学目标和任务数字信号处理是发展迅速地一门学科，应用极其广泛，是电子信息工程、通信工程专业本科地必修专业课.通过本课程实验，使学生更好地掌握数字信号处理地基本概念和基本分析方法，培养分析问题、解决问题地实践能力，使学生具有初步地算法分析和运用编程地能力.二、实验项目及学时分配实验一分析信号频谱（学时）、实验目地：加深对地理解，掌握分析信号地方法.、实验内容：（１）编制程序，并用于分析正弦、矩形、三角形信号地频谱；（２）观察混迭泄漏，栅栏效应；（３）加窗作用.、主要仪器设备：计算机、打印机.实验二线性卷积（２学时）１、实验目地：掌握运用循环卷积实现快速线性卷积地方法.２、实验内容：（１）编制直接法和ＦＦＴ方法计算线性卷积地程序；（２）比较给定输入信号和冲激响应下，不同地卷积方法地结果以及计算速度.、主要仪器设备：计算机、打印机.实验三滤波器结构地实现（２学时）１、实验目地：掌握滤波器三种结构地编程方法.２、实验内容：（１）编制滤波器三种结构（直接型、级联型和并联型）地程序；（２）对给定地三个传递函数选择合适地结构实现之；（３）使信号通过滤波器，观察输出序列及滤波器频域响应.、主要仪器设备：计算机、打印机.实验四滤波器结构地实现（２学时）１、实验目地：掌握滤波器二种结构地编程方法.２、实验内容：（１）编制滤波器二种结构（直接型和级联型）地程序；（２）对给定二个传递函数选择合适地结构实现之；（３）使信号通过滤波器，观察输出序列及滤波器地频域响应.３、主要仪器设备：计算机、打印机.实验五滤波器设计（学时，必选）１、实验目地：掌握脉冲响应不变法设计滤波器地原理及其方法.２、实验内容：（１）编制脉冲响应不变法设计滤波器地程序；（２）设计给定要求地低通滤波器；（３）观察阶数地影响.３、主要仪器设备：计算机、打印机.实验六滤波器地设计（学时，必选）１、实验目地：掌握窗函数法设计滤波器程序；２、实验内容：（１）编制窗函数法设计滤波器程序；（２）设计给定要求地滤波器；（３）观察长度、窗函数对频率特性地影响.３、主要仪器设备：计算机、打印机.三、实验教材及实验指导书（一）《数字信号处理》，陆光华、张林让、谢智波，西安电子科技大学出版社，年.（二）《数字信号处理》，丁玉美，西安电子科技大学出版社，年.（三）《数字信号处理》，程佩青，清华大学出版社，年.。
《数字信号处理》教学大纲学时：51 学分：3 适用专业：电子信息工程一、课程的性质、目的和任务本课程属专业必修课，要求学生掌握数字信号处理的基本概念、基本分析方法和处理技术。
主要掌握离散时间信号和系统的基础理论、离散傅立叶变换DFT理论及其快速算法FFT、IIR和FIR数字滤波器的设计、经典和现代功率谱估计、数字系统的结构。
二、课程教学的基本要求（1）本课程是在学生学完了信号与系统的课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程；（2）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和方法；（3）通过本课程的学习使学生掌握利用DFT理论进行信号谱分析，以及数字滤波器的设计原理和实现方法。
三、课程教学内容（一）离散信号与系统分析基础1.离散时间信号与系统的时域分析2.离散时间信号与系统的频域分析3.离散时间信号与系统的z域分析4.信号的抽样说明：本章的重点是离散信号与系统的基本概念和分析方法、离散信号频域分析的基本概念；难点是连续信号抽样中的理想模型及频谱变化规律，双边z变换及其性质作一般掌握。
（二）离散傅里叶变换1.离散傅里叶变换及其性质2.序列DFT与DTFT及z变换的关系3.利用DFT计算线性卷积4.利用DFT分析连续非周期信号的频谱说明：本章的重点DFT的基本性质，利用循环卷积计算线性卷积的方法；难点是用DFT分析确定信号频谱的方法以及DFT应用中出现的一些问题。
（三）快速傅里叶变换1.基2时间抽取FFT算法2.基2频率抽取FFT算法3.基4时间抽取FFT算法4.FFT算法的应用5.线性调频z变换算法说明：本章的重点和难点是基2 FFT算法的基本思想和算法推导、对其它基的FFT算法作一般了解。
（四）IIR数字滤波器的设计1.模拟低通滤波器设计2.模拟域频率变换3.脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器4.双线性变换法设计IIR数字滤波器说明：本章的重点模拟低通滤波器设计数字滤波器的基本原理以及利用频率变换法设计高通、带通、带阻滤波器的方法；难点是冲激响应不变法和双线性变换法的基本原理以及IIR 数字滤波器的设计基本方法。
课程编号15102308《数字信号处理》教学大纲Digital Signal Processing一、课程基本信息二、本课程的性质、目的和任务《数字信号处理》课程是信息工程本科专业必修课，它是在学生学完了高等数学、概率论、线性代数、复变函数、信号与系统等课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程。
本课程将通过讲课、练习使学生建立“数字信号处理”的基本概念，掌握数字信号处理基本分析方法和分析工具，为从事通信、信息或信号处理等方面的研究工作打下基础。
三、教学基本要求1、通过对本课程的教学，使学生系统地掌握数字信号处理的基本原理和基本分析方法，能建立基本的数字信号处理模型。
2、要求学生学会运用数字信号处理的两个主要工具：快速傅立叶变换（FFT）与数字滤波器，为后续数字技术方面课程的学习打下理论基础。
3、学生应具有初步的算法分析和运用MA TLAB编程的能力。
四、本课程与其他课程的联系与分工本课程的基础课程为《高等数学》、《概率论》、《线性代数》、《复变函数》、《信号与系统》等课程，同时又为《图像处理与模式识别》等课程的学习打下基础。
五、教学方法与手段教师讲授和学生自学相结合，讲练结合，采用多媒体教学手段为主，重点难点辅以板书。
六、考核方式与成绩评定办法本课程采用平时作业、期末考试综合评定的方法。
其中平时作业成绩占40%，期末考试成绩占60%。
八、课程结构和学时分配七、使用教材及参考书目【使用教材】吴镇扬 编，《数字信号处理》，高等教育出版社，2004 年 9 月第一版。
【参考书目】1、姚天任,江太辉 编，《数字信号处理》（第二版），华中科技大学出版社，2000 年版。
2、程佩青 著，《数字信号处理教程》（第二版），清华大学出版社出版，2001 年版。
3、丁玉美,高西全编著，《数字信号处理》，西安电子科技大学出版社，2001 年版。
4、胡广书 编，《数字信号处理——理论、算法与实现》，清华大学出版社，2004 年版。
《数字信号处理》课程教学大纲课程代码：110031113课程英文名称：Digital signal Processing课程总学时：40 讲课：32 实验：8 上机：0适用专业：探测制导与控制技术大纲编写（修订）时间：2017.10一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标《数字信号处理》是探测制导与控制技术专业的基础课之一,同时还承担着素质教育和工程教育的基础职责。
本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，通过设计训练，着重培养学生的设计思维和设计能力。
本课程的任务是使学生掌握数字信号处理的基本理论、基本知识和基本方法，深入理解离散傅里叶变换的基本原理，学会应用离散傅里叶变换快速算法解决信号分析问题的方法；掌握数字滤波器的设计原理和实现方法；学会信号谱分析的基本方法。
为学生进一步学习有关信号方面的课程打下良好的理论基础，培养学生分析问题解决问题的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求(1) 知识* 掌握数字信号处理的基本概念。
* 掌握线性移不变系统的性质及其系统的分析方法。
* 掌握数字信号的频域分析方法。
* 掌握IIR和FIR数字滤波器基本设计原理和频率响应的分析方法。
（2）能力* 能用卷积算法求解和分析线性移不系统的单位冲激响应。
* 能运用采样定理实现连续时间信号的数字分析。
* 能用DFT和FFT方法做离散时间信号的频谱分析。
* 能用冲击响应不变法、阶跃响应不变法和双线变换法设计IIR数字滤波器。
* 能用窗函数法设计FIR数字滤波器。
（3）技能将数字信号处理的基本理论用算法或实验进行验证。
（三）实施说明该课程的特点是理论性和系统性强，分析方法大多使用数学方面的理论知识，因此要合理组织教材内容，注意各部分知识的联系，把深奥的数学理论及其在数字信号处理技术中的应用深入融合。
本课程讲授过程中可适当增加自学讨论部分，使学生从被动吸收知识的状态下，转化到主动索取知识的状态中来。
同时，应根据当年的学生水平合理调整各部分所占学时，并结合当前的科技发展来扩充新知识，注重基础原理内容和实际应用技术的介绍，使学生在掌握基本原理的基础上，具有一定解决实际问题的能力。
《数字信号处理》实验教学大纲大纲制定（修订）时间： 2017 年 10 月课程名称：《数字信号处理》课程编码：110031113课程类别：专业基础课课程性质：必修适用专业：探测制导与控制技术课程总学时：40实验（上机）计划学时： 8开课单位：装备工程学院一、大纲编写依据1. 探测制导与控制技术专业2017教学计划。
2. 探测制导与控制技术专业《数字信号处理》理论教学大纲对实验环节的要求。
3. 近年来《数字信号处理》实验教学经验。
二、实验课程地位及相关课程的联系1.《数字信号处理》是探测制导与控制技术专业和和信息对抗技术专业重要的专业基础课程。
2.本实验项目是《数字信号处理》课程综合知识的运用。
3.本实验是一门实践性很强的课程，在电子行业里应用非常广泛，通过实验，不仅巩固学生在课堂上所学的知识，加深对数字信号的理解，更重要的是通过实验题目，提高学生的动手能力，增强学生就业的竞争力。
4.本实验为后续的课程设计和毕业设计等有指导意义。
三、本课程实验目的和任务1.理解数字信号的基本理论及算法，训练运用数字信号进行分析、设计、实践的基本技术，掌握科学的实验方法。
2.培养学生观察问题、分析问题和独立解决问题的能力。
3.通过实验使学生能够掌握数字信号处理的基本理论、基本知识和基本方法。
4.通过实验训练培养学生创造精神，鼓励学生设计新的算法、实验方法，培养学生正确书写实验报告的能力。
四、实验基本要求1.实验项目的选定依据教学计划对学生实践能力培养的要求。
2.巩固和加深学生对数字信号中算法的理解，提高学生动手能力及结合运用所学知识解决问题的能力。
3.实验项目要求学生掌握各种变换方法及数字滤波器的设计方法。
4.通过实验，要求学生做到：（1）能够预习实验，自行设计实验，并撰写实验报告；（2）能够如实认真观测记录实验信息和数据；（3）能够独立分析实验结果。
五、实验内容和学时分配实验一信号时间尺度变换实验1、实验目的：研究信号时间尺度的扩展压缩等。
《数字信号处理》课程教学大纲课程代码：030742024课程英文名称：Digital Signal Processing课程总学时：56 讲课：48 实验：8适用专业：电子信息科学与技术大纲编写(修订)时间：2017.5一、大纲使用说明（一）课程地位及教学目标数字信号处理技术是电子信息科学与技术专业学生的专业选修课。
主要介绍一维确定性离散时间序列信号处理的基本理论与方法，为学生学习后续的数字图像处理、电子系统设计和毕业设计等课程奠定基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求知识方面：理解数字信号处理的基本概念；领会离散时间信号系统的线性、时不变性、因果性和稳定性的属性；领会一维离散时间序列信号的时域分析和在频域及Z平面域的分析依据的基本理论；了解模拟信号的数字化处理的基本理论；领会数字滤波器结构设计的基本方法，了解数字信号处理技术在工程领域的基本应用。
能力方面：理解和领会数字信号处理系统的基本组成，领会一维离散时间序列信号的时域和变换域（频域及Z平面域）分析方法，理解模拟信号的数字化处理的基本方法；领会数字滤波器的设计方法；了解数字信号处理技术在工程领域的基本应用。
技能方面：能够用MATLAB语言和数字信号处理工具箱表示数字信号的时域波形和分析信号的频谱，合理设计数字滤波器的基本结构和分析系统的响应特性。
（三）实施说明课程具有很强的理论性和实践性，讲授时应理论联系实际；通过讲课、练习、上机实验使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。
课程教学内容限于确定性一维数字信号处理的基本理论与方法。
课程教学内容侧重于为数字图像处理和电子系统设计等后续课程打基础。
教师讲解、课堂讨论、课上练习和课后练习结合，注重上机实验，采用对媒体教学。
（四）本课程与其他课程之间的联系与分工先修课：信号与系统；MATLAB程序设计。
（五）对习题课、实践环节的要求习题课环节的要求：对于课程中需要理解和领会的重点和难点教学内容，按照教学进度配置习题讲解和课堂讨论学时，布置适量习题并要求学生及时完成作业。
数字信号处理Digital signal processing物联网工程复变函数、线性代数、信号与系统2484816《数字信号处理》是物联网工程专业基础必修课。
主要研究如何分析和处理离散时间信号的基本理论和方法，主要培养学生在面对复杂工程问题时的分析、综合与优化能力，是一门既有系统理论又有较强实践性的专业基础课。
课程的目的在于使学生能正确理解和掌握本课程所涉及的信号处理的基本概念、基本理论和基本分析方法，来解决物联网系统中的信号分析问题。
培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工程思维和科学精神。
培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
它既是学习相关专业课程设计及毕业设计必不可少的基础，同时也是毕业后做技术工作的基础。
运用时间离散系统的基本原理、离散时间傅里叶变换、 Z 变换、离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)、时域采样定理和频域采样定理等工程基础知识，分析物联网领域的复杂工程问题。
培养探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工程思维和科学精神。
说明利用DFT 对摹拟信号进行谱分析的过程和误差分析、区分各类网络的结构特点；借助文献研究运用窗函数法设计具有线性相位的FIR 数字滤波器，分析物联网领域复杂工程问题解决过程中的影响因素，从而获得有效结论的能力。
培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
第一章 时域离散信号与系统(1)时域离散信号表示； (2)时域离散系统；(3)时域离散系统的输入输出描述法； * (4)摹拟信号数字处理方法；：数字信号处理中的基本运算方法，时域离散系统的线性、时不变性及系统的因果性和稳定性。
时域采样定理。
培养探索未知、 追求真理、 勇攀科学高峰的责任感和使命感。
：时域离散系统的线性、时不变性及系统的因果性和稳定性、时域采样定理。
《数字信号处理》课程教学大纲课程代码：060232005课程英文名称：Digital Signal Processing课程总学时：56 讲课：48 实验：8 上机：0适用专业：测控技术与仪器大纲编写（修订）时间：2017.10一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标本课程是测控技术与仪器专业的一门重要学科基础专业选修课程。
本课程以信号的数字与系统的数字化处理为主线，其任务是在已具备信号分析和电子线路的知识基础上讨论数字信号处理的基本理论、原理和基本分析、实现方法,主要研究信号的数字化分析和数字滤波器设计两部分,旨在使学生掌握离散时间信号与系统的时域分析、频域分析和复频域分析、离散傅里叶变换及其快速算法、数字滤波器的系统设计、算法结构特点等；以便为进一步学习信号数字化处理、信号检测、数字图像处理、通信原理、数字语音处理、统计信号处理和DSP原理及应用等方面的专业课程，从事信息技术的应用开发工作，奠定必要的基础。
本课程在教学内容方面除基本知识、基本理论和基本方法的教学外，通过设计训练，着重培养学生的设计思维和设计能力。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．掌握信号数字化处理的一般规律；2．初步学会用 MATLAB 语言编写简单的数字信号处理程序，感受信号的数字化处理方法，理解数值计算的作用，加深对数字处理系统设计与应用的认识；3．了解数字信号处理的新发展。
使学生（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握数字信号处理的基础知识知识。
2.基本理论和方法：掌握离散时间信号与系统的时域分析、频域分析和复频域分析的方法，用DFT进行信号与系统的谱分析的方法，数字系统的描述、系统设计、应用等。
3.基本技能:掌握设计计算、结构设计，实验技能，编制技术文件技能等。
（三）实施说明1．教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本方法和解题思路的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力；增加讨论课，调动学生学习的主观能动性；讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。
《数字信号处理》课程教学大纲课程编号: 11322617，11222617，11522617课程名称：数字信号处理英文名称：Digital Signal Processing课程类型: 专业核心课程总学时：56 讲课学时：48 实验学时：8学分：3适用对象: 通信工程专业、电子信息科学与技术专业先修课程：信号与系统、Matlab语言及应用、复变函数与积分变换执笔人：王树华审定人：孙长勇一、课程性质、目的和任务《数字信号处理》是通信工程、电子信息科学与技术专业以及电子信息工程专业的必修课之一，它是在学生学完了信号与系统的课程后，进一步学习其它专业选修课的专业平台课程。
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和方法。
为以后进一步学习和研究奠定良好的基础。
二、课程教学和教改基本要求数字信号处理是用数字或符号的序列来表示信号，通过数字计算机去处理这些序列，提取其中的有用信息。
例如，对信号的滤波，增强信号的有用分量，削弱无用分量；或是估计信号的某些特征参数等。
总之，凡是用数字方式对信号进行滤波、变换、增强、压缩、估计和识别等都是数字信号处理的研究对象。
本课程介绍了数字信号处理的基本概念、基本分析方法和处理技术。
主要讨论离散时间信号和系统的基础理论、离散傅立叶变换DFT理论及其快速算法FFT、IIR和FIR数字滤波器的设计以及有限字长效应。
通过本课程的学习使学生掌握利用DFT理论进行信号谱分析，以及数字滤波器的设计原理和实现方法，为学生进一步学习有关信息、通信等方面的课程打下良好的理论基础。
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和方法。
为以后进一步学习和研究奠定良好的基础，应当达到以下目标：1、使学生建立数字信号处理系统的基本概念，了解数字信号处理的基本手段以及数字信号处理所能够解决的问题。
2、掌握数字信号处理的基本原理，基本概念，具有初步的算法分析和运用MATLAB编程的能力。
《数字信号处理》教学大纲一、课程概述《数字信号处理》是大学本科三年级通信工程专业本科生继《信号与系统》课程后的一门重要专业基础课。
随着计算机技术和信息科学的发展，数字信号处理技术也获得了飞速的发展。
数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。
本课程是一门理论和实践要求都较高的课程，教学中要求采用理论推导和应用分析相结合的手段。
通过理论学习和实验使学生掌握数字信号处理的基本原理和方法，初步培养学生能够从数学概念、物理概念及工程概念去分析问题和解决实际问题的能力，采用数字的数值计算方法（软件实现和硬件实现）处理以达到提取信息和便于应用的目的，为深入学习本专业有关课程及为以后从事专业工作打下良好的基础。
二、课程目标1.了解信号处理技术的发展趋势，以及信号处理在现代通信系统中的位置和作用。
2.通过学习掌握数字信号处理的基础理论：信号的基本运算、傅氏分析和Z变换等；3.熟练掌握是数字滤波器的基本理论和设计方法：IIR数字滤波器、FIR滤波器的基本理论和设计方法；4.初步掌握是数字信号处理的技术实现：软、硬件实现方法；三、课程内容和教学要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：知道：是指对这门学科和教学现象的认知。
理解：是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
掌握：是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象，并能够用所学的内容分析、初步设计和解答与实际应用相关的问题学会：是指能模仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务，或能识别操作中的一般差错。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
教学内容及教学要求表四、课程实施（一）课时安排与教学建议数字信号处理是计算机通信工程专业本科生必修课程，系主干课程。
可以安排72学时，也可以安排54学时，具体安排如下：课时安排与教学方法表（二）教学组织形式与教学方法要求1. 打破传统的教学模式，注意教学方法的灵活性，建立多种教学媒体综合运用的运行机制，逐步建立适合学生个别化自主学习的支持服务体系和质量保证体系。
《数字信号处理》课程教学大纲课程代码：IB3123008课程名称：数字信号处理英文名称：Digital Signal Processing开课学期：第6学期学分：3 学时：48课程类別：必修课，专业基础课适用专业：电子信息工程、信息对抗技术、遥感科学与技术、电磁场与无线技术、智能科学与技术开课对象：三年级本科生先修课程：信号与系统、MATLAB语言后修课程：雷达原理、数字图像处理、数字音视频处理等开课单位：电子工程学院团队负责人：史林责任教授：史林执笔人：史林核准院长：苏涛一、课程性质、目的和任务数字信号处理采用数字技术，研究信号和系统分析、处理、设计的基本原理和方法，是电子信息与电气工程类专业（电子信息工程专业、通信工程专业、信息工程专业等）的专业基础课，具有理论与实践紧密结合的特点。
通过本课程的学习，使学生建立数字信号处理的基本概念，掌握数字信号处理的基本原理、理论和方法，了解数字信号处理的新方法和新技术，熟练应用现代工具进行数字信号处理的仿真、分析和设计，达到能够对数字信号和系统进行分析、处理和设计的能力水平。
为学习后续专业课程、进行创新性研究和解决复杂工程问题，奠定坚实的专业基础理论知识和工程实践能力。
本课程对学生达到如下毕业要求有贡献二、教学内容、基本要求及学时分配《数字信号处理》课程的教学内容、基本要求、学时分配和毕业要求指标点在教学中的具体体现如下。
（一）绪论 ( 2学时)1.教学内容介绍数字信号处理的基本概念、研究的内容及应用领域、发展概况和发展趋势，数字信号处理的基本特点，用数字方法处理信号的基本概念和一般方法。
2.基本要求（1）了解数字信号处理研究的内容、应用领域、发展概况和发展趋势；（2）熟悉数字信号处理的基本概念和特点；（3）掌握用数字方法处理信号的基本概念和一般方法。
3.重点、难点重点：数字信号处理的基本概念和特点。
难点：用数字方法处理信号的基本概念和一般方法4.作业及课外学习要求作业：分析数字信号处理的特点；熟悉用数字方法处理信号的一般方法，理解其中每个模块单元的作用。
课外学习：学习或复习MATLAB语言，掌握编程方法和技巧，做好后续的上机实验准备。
5.对毕业要求指标点的具体贡献对指标点2-1的具体贡献：理解复杂工程问题中的数字系统；（二）离散时间信号和系统的时域分析( 4学时+4学时上机)1.教学内容介绍信号的分类，离散时间信号的定义和表示，常用序列，序列的基本运算；离散时间系统的性质，包括线性、时不变性、因果性和稳定性；离散时间线性时不变系统的时域分析，包括系统的因果性和稳定性分析，用差分方程和卷积描述系统的输入/输出关系；差分方程的递推解法，序列的卷积计算；模拟信号的时域采样和数字处理方法。
进行信号的采样和信号与系统的时域分析上机实验。
2.基本要求（1）了解信号的分类；（2）熟悉离散时间信号的定义和表示、常用序列、序列的基本运算，离散信号和系统的主要性质，系统的输入输出关系描述；（3）掌握离散时间线性时不变系统的时域分析方法，系统输出响应的求解，差分方程的递推解法，序列的卷积运算，时域采样定理。
3.重点、难点重点：离散时间线性时不变系统的时域分析理论，包括线性时不变系统的因果性和稳定性的定义和判断，系统输入、输出关系的描述方法，系统输出响应的求解。
难点：序列的卷积运算，时域采样定理。
4.作业及课外学习要求作业：通过作业和练习，使学生熟悉常用序列的数学表示及序列的基本运算，能够正确的用数学模型表示离散信号；理解离散系统的线性、时不变性、因果性、稳定性的定义，掌握其分析方法；掌握线性时不变离散系统输入/输出关系的单位脉冲响应、差分方程描述方法和数学模型，以及系统响应的求解方法，能够分析计算、求解给定输入序列的系统响应；熟悉模拟信号与采样信号的频谱关系，深入理解时域采样定理，并能够应用于实际系统的分析和设计。
课外学习：设计上机实验1和上机实验2的实验内容和实验步骤，编写上机实验的MATLAB程序，撰写实验报告。
5.对毕业要求指标点的具体贡献对指标点2-1的具体贡献：能够运用专业知识对复杂工程问题进行时域分析和表达；对指标点2-2的具体贡献：能够运用离散系统的时域分析和设计方法专业知识对复杂工程问题中的数字系统进行分解，对工程实现的可行性进行论证，并结合文献研究得出有效结论；对指标点5-1的具体贡献：深入掌握离散时间信号和系统的时域分析与建模的原理和方法；对指标点5-2的具体贡献：掌握离散时间信号和系统的时域仿真方法；（三）离散时间信号和系统的频域分析( 6学时+2学时上机)1.教学内容介绍序列的离散时间傅里叶变换(DTFT)及其主要性质，基本序列的DTFT；序列的Z变换(ZT) 及其主要性质，常见序列的Z变换；离散时间线性时不变系统的频域分析和z域分析，包括系统的频率响应、稳态响应和暂态响应，系统函数，零极点分布及其与系统的因果性和稳定性关系，以及对系统频率特性的影响，差分方程的Z变换解法等。
2.基本要求（1）理解序列离散傅里叶变换（DTFT）的定义，熟悉序列DTFT的计算及其主要性质；（2）掌握Z变换的计算和主要性质，熟悉Z变换的收敛域及其与序列特性的关系，以及Z变换与DTFT的关系；（3）掌握时域离散线性时不变系统的频域分析方法，深刻理解系统的频率响应。
了解系统的稳态响应和暂态响应、相位延迟和群延迟等概念；（4）掌握时域离散线性时不变系统的z域分析方法，深刻理解离散系统的系统函数及其零极点分布，熟悉零极点分布与系统的因果性和稳定性关系、零极点分布对系统频率特性的影响、差分方程的Z变换解法等；（5）了解梳状滤波器、最小相位系统的系统函数和频率响应特性。
3.重点、难点重点：序列的DTFT、Z变换，离散时间线性时不变系统的频域和z域分析方法。
难点：离散时间线性时不变系统的z域分析，逆Z变换的计算。
4.作业及课外学习要求作业：通过作业和练习，使学生深刻理解DTFT的定义，熟悉其主要性质，并能够应用于序列DTFT的计算和信号与系统的频域分析；熟悉Z变换的主要性质，掌握序列Z变换和逆变换的计算方法；熟练掌握时域离散线性时不变系统的频域分析方法、z域分析方法和零极点分析方法；课外学习：设计上机实验3的实验内容和实验步骤，编写上机实验的MA TLAB程序，撰写实验报告。
5.对毕业要求指标点的具体贡献对指标点2-1的具体贡献：能够运用专业知识对复杂工程问题进行频域分析和表达；对指标点2-2的具体贡献：能够运用离散系统的频域分析和设计方法专业知识对复杂工程问题中的数字系统进行分解，对工程实现的可行性进行论证，并结合文献研究得出有效结论；对指标点5-1的具体贡献：深入掌握离散时间信号和系统的频域分析与建模的原理和方法；对指标点5-2的具体贡献：掌握离散时间信号和系统的频域仿真方法；(四) 离散傅里叶变换(DFT)及其快速算法(FFT)(8学时+2学时上机)1.教学内容介绍周期序列的离散傅里叶级数(DFS)及其性质；序列的离散傅里叶变换(DFT) 及其性质，频域采样定理；快速离散傅里叶变换(FFT)的概念，时域抽取基2-FFT算法和频域抽取基2-FFT算法，实序列的FFT算法，IDFT的快速算法；DFT(FFT)的应用，包括利用DFT(FFT)计算序列的线性卷积、利用DFT(FFT)对连续时间信号进行频谱分析。
2.基本要求（1）熟悉DFS和DFT的定义及主要性质，深刻理解DTFT、ZT、DFT和DFS之间的关系以及DFT的物理意义，掌握序列DFT的计算、循环卷积的计算。
（2）深刻理解频域采样的概念，掌握频域采样定理。
（3）了解减少DFT运算量的基本途径，理解FFT的基本概念，掌握时域抽取基2-FFT 算法和频域抽取基2-FFT算法，以及IDFT的快速算法。
了解实序列的FFT算法。
（4）熟悉循环卷积与线性卷积的关系，熟练掌握利用DFT(FFT)计算序列线性卷积的条件和方法，以及利用DFT(FFT)对连续时间信号进行频谱分析。
3.重点、难点重点：DFT及其性质和应用，频域采样理论，基2-FFT算法。
难点：频域采样定理，用DFT对连续时间信号进行频谱分析。
4.作业及课外学习要求作业：通过作业和练习，使学生深刻理解DFT的定义，以及DTFT、ZT、DFT和DFS之间的关系以及DFT的物理意义，掌握序列DFT的计算和循环卷积的计算；深刻理解频域采样和频域离散的概念，掌握频域采样定理；理解FFT的基本概念，掌握时域抽取基2-FFT算法和频域抽取基2-FFT算法，以及IDFT的快速算法（IFFT）；能够熟练应用FFT计算序列线性卷积或离散系统的输出响应，以及对连续时间信号进行频谱分析。
课外学习：设计上机实验4的实验内容和实验步骤，编写上机实验的MA TLAB程序，撰写实验报告。
5.对毕业要求指标点的具体贡献对指标点8-1的具体贡献：能够应用MA TLAB工具对模拟信号、离散时间信号进行频谱分析；(五) 数字滤波器的结构(4学时)1.教学内容介绍数字滤波器的基本概念与分类，以及滤波器网路结构的信号流图表示；无限长脉冲响应（IIR）数字滤波器的基本概念、网络结构和特点，包括直接型，级联型，并联型结构；有限长脉冲响应（FIR）数字滤波器的基本概念、网络结构和特点，包括直接型、级联型、线性相位型、频率采样型、快速卷积型结构；数字信号处理中的误差分析基本概念。
2.基本要求（1）熟悉数字滤波器的分类，以及滤波器网络结构的信号流图表示；（2）掌握IIR数字滤波器的基本网络结构及其特点；（3）掌握FIR数字滤波器的基本网络结构及其特点，以及线性相位FIR数字滤波器的主要特点；（4）了解数字信号处理中误差的主要来源和误差分析的基本方法。
3.重点、难点重点：IIR和FIR数字滤波器的基本网络结构及其特点。
难点：线性相位FIR数字滤波器的网络结构及其特点。
4.作业及课外学习要求作业：通过作业和练习，使学生掌握滤波器网络结构的信号流图表示；根据IIR数字滤波器的系统函数、差分方程能够熟练构造出IIR数字滤波器的直接型、级联型、并联型网络结构信号流图，了解其特点；根据FIR数字滤波器的系统函数、差分方程能够熟练构造出FIR数字滤波器的直接型、级联型、并联型网络、线性相位网络结构信号流图，掌握线性相位FIR数字滤波器主要特点；课外学习：课外利用MA TLAB工具，分解数字滤波器的系统函数，用级联型和并联型网络结构实现数字滤波器的算法。
5.对毕业要求指标点的具体贡献对指标点8-1的具体贡献：能够应用MA TLAB工具对数字滤波器的系统函数进行分解。
(六) IIR数字滤波器的设计(8学时+2学时上机)1.教学内容介绍数字滤波器的设计概述；模拟滤波器的设计方法，包括巴特沃斯和切比雪夫模拟滤波器等，以及模拟滤波器的频率变换；IIR数字滤波器的设计方法，包括从模拟域到数字域的映射（脉冲响应不变法和双线性变法)，数字滤波器的频率变换，IIR数字滤波器的直接（优化）设计方法。
