数字信号处理第二版(丁玉美) 西安电子科技大学出版社

地方高校电子信息类《数字信号处理》课程教学改革探索发布时间：2022-09-02T02:41:03.771Z 来源：《教育学文摘》2022年5月9期作者：关旋旋[导读] 近年来，社会进步迅速，数字信号处理是计算机专业的一门专业课。

其应用领域极其广关旋旋宿州学院机械与电子工程学院安徽省宿州市 234000摘要：近年来，社会进步迅速，数字信号处理是计算机专业的一门专业课。

其应用领域极其广泛，包括现如今非常热门的移动通信5G 技术、语音及图像的处理技术，生物医学工程，雷达导航及定位系统等。

这门课程以复变函数以及信号与系统这两门课程为先修课。

文章以计算机科学与技术专业培养目标为中心，以数学知识为基础，同时强调其实际应用效果为准则，从教学方式及考核方式两个方面进行教学改革与实践。

关键词：地方高校电子信息；《数字信号处理》课程；教学改革探索引言教育的目标是培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，立德树人是其根本任务，“思政课程”和“课程思政”是立德树人的两条基本的途径。

对于电子信息类专业，大量的专业基础课、专业课，由于其科学性、快速发展性、以及高技术性，与国家的发展战略、国家及区域的经济社会发展紧密相关。

课程内容的逻辑性、学习方法的科学性、学习态度及工作要求的严谨性、思维方式的系统性和辩证性，使得这些课程在教学过程中蕴含着大量的思政元素。

将思政元素充分挖掘出来，有效地融入专业教学之中，可以起到润物细无声的育人效果，根除机械说教带来的负面作用。

实现全体教师、全课程、全课堂、全方位育人，完美体现育人为本、以德为先的课程思政理念，促进学生的全面发展。

1课程定位与存在的问题分析数字信号处理是电子信息工程、通信工程、信息工程等电子信息类本科生的一门专业必修课程，它是信号与线性系统课程的后续课程，为后续的图像信号处理、多媒体信息处理等课程打基础，一般在大学三年级第一学期开设。

它是理论分析与实践操作相结合的重要专业课程，以离散时间信号与系统作为对象，对离散时间信号进行各种分析与处理，包括频谱分析和滤波处理。

数字信号处理教案数字信号处理教案课程特点:本课程是为电子、通信专业三年级学生开设的一门课程，它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。

本课程将通过讲课、练习使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。

课程内容包括：离散时间信号与系统；离散变换及其快速算法；数字滤波器结构；数字滤波器设计；数字信号处理系统的实现等。

本课程逻辑性很强, 很细致, 很深刻；先难后易, 前三章有一定的难度, 倘能努力学懂前三章(或前三章的0080), 后面的学习就会容易一些；只要在课堂上专心听讲, 一般是可以听得懂的, 但即便能听懂, 习题还是难以顺利完成。

这是因为数字信号分析技巧性很强, 只了解基本的理论和方法, 不辅以相应的技巧, 是很难顺利应用理论和方法的。

论证训练是信号分析课基本的,也是重要的内容之一, 也是最难的内容之一。

因此, 理解证明的思维方式, 学习基本的证明方法, 掌握叙述和书写证明的一般语言和格式, 是信号分析教学贯穿始终的一项任务。

鉴于此, 建议的学习方法是： 预习, 课堂上认真听讲, 必须记笔记, 但要注意以听为主, 力争在课堂上能听懂七、八成。

课后不要急于完成作业, 先认真整理笔记, 补充课堂讲授中太简或跳过的推导, 阅读教科书, 学习证明或推导的叙述和书写。

基本掌握了课堂教学内容后, 再去做作业。

在学习中, 要养成多想问题的习惯。

课堂讲授方法:1. 关于教材: 《数字信号处理》作者丁玉美高西全西安电子科技大学出版社2. 内容多, 课时紧: 大学课堂教学与中学不同的是每次课介绍的内容很多, 因此, 内容重复的次数少, 讲课只注重思想性与基本思路, 具体内容或推导特别是同类型或较简的推理论证及推导计算, 可能讲得很简, 留给课后的学习任务一般很重。

.3. 讲解的重点: 概念的意义与理解, 理论的体系, 定理的意义、条件、结论、定理证明的分析与思路, 具有代表性的证明方法, 解题的方法与技巧，某些精细概念之间的本质差别. 在教学中, 可能会写出某些定理证明, 以后一般不会做特别具体的证明叙述.4. 要求、辅导及考试：a. 学习方法: 适应大学的学习方法, 尽快进入角色。

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《数字信号处理》教学大纲课程名称：数字信号处理学分：4学时：68+12课程性质：必修一、课程的地位、作用和任务本课程是电子信息工程、通信工程、信息工程、电子信息科学与技术等专业的必修课。

几乎所有的工程技术领域都会涉及到信号处理问题。

数字信号处理是对信号进行分析、变换、综合、估值与识别等，由于它具有精度高、高稳定性、灵活性强、便于集成以及可以对数字信号进行存储、运算等优点，目前已广泛应用于语音、雷达、声纳、地震、图像、通信、控制、生物医学等领域。

数字信号处理的理论和技术是目前高新理论和技术的有力支撑。

是电气信息类专业的专业基础课。

本课程的主要任务是：（1）加深学习信号处理的基础，使学生了解连续信号与离散信号相互转换的关系，掌握数字信号处理的基本思想、基本原理；（2）掌握数字信号处理实现的基本方法及各自的优缺点；（3）了解数字信号处理的应用场合及发展趋势。

为有关后继课程的学习和今后工作实践打下良好基础。

几乎所有的工程技术领域都会涉及到信号处理问题，信号处理有模拟信号处理和数字信号处理两种类型，数字信号处理的处理对象是数字信号，数字信号是幅度和时间都离散的离散信号。

数字信号处理是一门理论和实践密切结合的课程，它是采用数值分析计算的方法实现信号的处理，其实现方法有软件实现和硬件实现两种，软件实现方法指的是用户按照数字信号处理的原理和算法编写程序在通用计算机上实现，硬件实现是根据数字信号处理的原理和算法设计硬件结构图，用乘法器、加法器、延时器、存储器以及接口实现。

本课程的目的要求是：通过学习掌握是数字信号处理的基础理论，有离散信号和系统的描述方法、差分方程、时域分析、频域分析、Z域分析等，熟练掌握是数字滤波器的基本理论和设计方法，熟练掌握IIR数字滤波器、FIR滤波器的基本理论和设计方法，初步掌握是数字信号处理的技术实现，有软、硬件实现方法。

培养学生能够从数学方法、物理概念及工程概念去分析问题和解决问题。

数字信号处理教案余月华课程特点:本课程是为电子、通信专业三年级学生开设的一门课程，它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。

本课程将通过讲课、练习使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。

课程内容包括：离散时间信号与系统；离散变换及其快速算法；数字滤波器结构；数字滤波器设计；数字信号处理系统的实现等。

本课程逻辑性很强, 很细致, 很深刻；先难后易, 前三章有一定的难度, 倘能努力学懂前三章(或前三章的0080), 后面的学习就会容易一些；只要在课堂上专心听讲, 一般是可以听得懂的, 但即便能听懂, 习题还是难以顺利完成。

这是因为数字信号分析技巧性很强, 只了解基本的理论和方法, 不辅以相应的技巧, 是很难顺利应用理论和方法的。

论证训练是信号分析课基本的,也是重要的内容之一, 也是最难的内容之一。

因此, 理解证明的思维方式, 学习基本的证明方法, 掌握叙述和书写证明的一般语言和格式, 是信号分析教学贯穿始终的一项任务。

鉴于此, 建议的学习方法是： 预习, 课堂上认真听讲, 必须记笔记, 但要注意以听为主, 力争在课堂上能听懂七、八成。

课后不要急于完成作业, 先认真整理笔记, 补充课堂讲授中太简或跳过的推导, 阅读教科书, 学习证明或推导的叙述和书写。

基本掌握了课堂教学内容后, 再去做作业。

在学习中, 要养成多想问题的习惯。

课堂讲授方法:1. 关于教材: 《数字信号处理》 作者 丁玉美 高西全 西安电子科技大学出版社2. 内容多, 课时紧: 大学课堂教学与中学不同的是每次课介绍的内容很多, 因此, 内容重复的次数少, 讲课只注重思想性与基本思路, 具体内容或推导特别是同类型或较简的推理论证及推导计算, 可能讲得很简, 留给课后的学习任务一般很重。

.3. 讲解的重点: 概念的意义与理解, 理论的体系, 定理的意义、条件、结论、定理证明的分析与思路, 具有代表性的证明方法, 解题的方法与技巧，某些精细概念之间的本质差别. 在教学中, 可能会写出某些定理证明, 以后一般不会做特别具体的证明叙述.4. 要求、辅导及考试：a. 学习方法: 适应大学的学习方法, 尽快进入角色。

数字信号处理与微机原理教学大纲（包括《数字信号处理》和《微机及测控技术》两门课程）数字信号处理课程教学大纲课程名称：数字信号处理英文名称：Digital Signal Processing课程类别：学科基础课总学时：56（包括上机：10）学分：3.5适应对象：电子信息工程、通信工程专业一、本课程的性质、目的与任务：数字信号处理是电子信息工程，通信工程专业的一门重要的学科基础课程。

通过本课程的学习使学生掌握数字信号处理的基本原理、基本方法和技术，包括离散时间信号和系统的时域、频域分析方法及数字滤波器的设计原理及实现方法，为学生进一步学习电子、通信等方面的课程奠定良好的理论基础。

二、教学基本要求：1．掌握离散时间信号与系统的时域分析方法。

2．掌握序列的傅里叶变换及性质。

3．掌握Z变换及利用Z变换分析系统特性的方法。

4. 掌握DFT及基-2FFT算法。

5．掌握数字滤波器结构的表示方法。

6．掌握IIR数字滤波器的设计方法（脉冲响应不变法，双线性变换法）。

7．掌握线性相位滤波器的特点及FIR滤波器设计方法（窗函数法，频率采样法）。

三、课程内容：绪论数字信号处理的特点、实现方法及应用第一章时域离散信号和时域离散系统1．常用典型序列，序列的运算2．线性时不变系统定义及其输入输出之间的关系3．因果稳定系统的判断4．常系数线性差分方程的解法5．模拟信号数字处理方法第二章时域离散信号和系统的频域分析1．序列的傅里叶变换定义及性质2．周期序列的离散傅里叶级数3．序列的Z变换定义及性质4．利用Z变换分析信号和系统的频域特性第三章离散傅立叶变换1. 离散傅立叶变换定义及性质2. 频率域采样3．DFT应用举例第四章快速傅立叶变换1. 时域抽取法FFT、频域抽取法FFT2. 离散傅立叶反变换的快速计算方法3．进一步减少运算量的措施第五章数字滤波器结构1．用信号流图表示网络结构2．无限长脉冲响应基本网络结构3．有限长脉冲响应基本网络结构第六章无限脉冲响应数字滤波器的设计1．数字滤波器的基本概念2．模拟滤波器设计3．用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器4．用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器5．其它类型数字滤波器设计第七章有限脉冲响应数字滤波器的设计1．线性相位FIR数字滤波器的条件和特点2．利用窗函数设计法设计FIR滤波器3．利用频率采样法设计FIR滤波器4．利用切比雪夫逼近法设计FIR滤波器第八章其它类型的数字滤波器1．几种特殊的滤波器2．格型滤波器五、课程上机内容及要求数字信号处理实验是学习数字信号处理的实践性环节，强调理论与实践、原理与应用的结合，巩固和加深课堂教学内容，提高学生分析问题和解决问题的能力。

中南大学数字信号处理课程设计报告专业班级: 电信1303指导老师：姓名:学号:目录一、课程设计要求二、设计过程（1）设计题目（2）设计源代码（3）设计结果（4）结果分析三、设计总结与心得体会四、课程设计指导书一、课程设计要求1、课程设计指导书①《数字信号处理（第二版）》，丁玉美等，西安电子科技大学出版社；②《MATLAB 及在电子信息课程中的应用》，陈怀琛等，电子工业出版社。

2、课程设计题目⑴、信号发生器用户根据测试需要，可任选以下两种方式之一生成测试信号：①、直接输入（或从文件读取）测试序列；②、输入由多个不同频率正弦信号叠加组合而成的模拟信号公式（如式1-1 所示）、采样频率（Hz）、采样点数，动态生成该信号的采样序列，作为测试信号。

⑵、频谱分析使用FFT 对产生的测试信号进行频谱分析并展示其幅频特性与相频特性，指定需要滤除的频带，通过选择滤波器类型（IIR / FIR），确定对应的滤波器（低通、高通）技术指标。

⑶、滤波器设计根据以上技术指标（通带截止频率、通带最大衰减、阻带截止频率、阻带最小衰减），设计数字滤波器，生成相应的滤波器系数，并画出对应的滤波器幅频特性与相频特性。

①IIR DF 设计：可选择滤波器基型（巴特沃斯或切比雪夫型）；②FIR DF 设计：使用窗口法（可选择窗口类型，并比较分析基于不同窗口、不同阶数所设计数字滤波器的特点）。

⑷、数字滤波根据设计的滤波器系数，对测试信号进行数字滤波，展示滤波后信号的幅频特性与相频特性，分析是否满足滤波要求（对同一滤波要求，对比分析各类滤波器的差异）。

①IIR DF：要求通过差分方程迭代实现滤波（未知初值置零处理）；②FIR DF：要求通过快速卷积实现滤波（对于长序列，可以选择使用重叠相加或重叠保留法进行卷积运算）。

⑸、选做内容将一段语音作为测试信号，通过频谱展示和语音播放，对比分析滤波前后语音信号的变化，进一步加深对数字信号处理的理解。

3、具体要求⑴、使用MATLAB（或其它开发工具）编程实现上述内容，写出课程设计报告。

中南大学本科生课程设计任务书课程名称现代信号处理指导教师赵亚湘学院信息科学与工程学院专业班级通信工程0901-0905班0()()sin()()anTa x n x nT Ae nT u nT -==Ω中 南 大 学课程设计任务书一、课程设计目的：1．全面复习课程所学理论知识，巩固所学知识重点和难点，将理论与实践很好地结合起来。

2．提高综合运用所学知识独立分析和解决问题的能力； 3．熟练使用一种高级语言进行编程实现。

二、课程设计内容1. 给定模拟信号：)()sin()(0t u t Ae t at a x Ω=-，式中128.444=A，α=，s rad /2500π=Ω。

对()a t x 进行采样，可得采样序列1） 选择采样频率s f =1 kHz ，观测时间50=p T ms ，观测所得序列()x n 及其幅频特性|()|jw X e 2） 改变采样频率s f =300Hz ，观测此时|()|jw X e 的变化 3） 令采样频率s f =200Hz ，观测此时|()|jw X e 的变化要求分析说明原理，绘出相应的序列及其它们对应的幅频特性曲线，指出|()|jw X e 的变化，说明为什么？2. 已知Gaussian 序列固定序列()x n 中的参数p=8，令q 分别等于2，4，8，观察它们的时域和幅频特性，了解当q 取不同值时，对信号序列的时域及幅频特性的影响；固定q=8，令p 分别等于8，13，14，观察参数p 变化对信号序列的时域及幅频特性的影响，观察p 等于多少时，会发生明显的泄漏现象，混叠是否也随之出现？记录实验中观察到的现象，绘出相应的时域序列和幅频特性曲线。

并理论分析说明产生这些变化的原因 3. 一个连续信号含两个频率分量，经采样得2(),015()0,n p q en x n --⎧⎪≤≤=⎨⎪⎩其它x(n)=sin2π*0.125n+cos2π*(0.125+Δf)n n=0,1……,N -1已知N=16，Δf 分别为1/16和1/64，观察其幅频特性；当N=128时，Δf 不变，其结果有何不同，为什么？分析说明原因，并打印出相应的幅频特性曲线4. 产生一个淹没在噪声中的信号()x t ，例如由50Hz 和120Hz 的正弦信号以及一个零均值的随机噪声叠加而成。

电子信息工程专业《工程制图》教学参考书1．侯文君，王飞．工制图与计算机绘图.北京：人民电出版社，2009．52．孙力宏．计算机辅助工程制图. 北京：清华大学出版社，2010．1《积分变换与复变函数》教学参考书1．华中科技大学数学系．复变函数与积分变换学习辅导与习题全解．北京：高等教育出版社2005《计算机网络与实践》教学参考书1．谢希仁编著．计算机网络（第四版）．北京：电子工业出版社，20032．冯博琴，陈文革主编．计算机网络．北京：高等教育出版社，2004《电路原理》教学参考书1．姚维主编．电路解析与精品题集．北京：机械工业出版社，2005.12．周守昌主编．电路原理．北京：高等教育出版社，1999.93．王淑敏主编．电路基础常见题型解析及模拟题．西安：西北工业大学出版社，2000.2《电路原理实验》教学参考书1．张峰主编．电路实验教程．北京：高等教育出版社，2008.6.12．钱克猷主编．电路实验技术基础．杭州：浙江大学出版社，2006.63．邱关源主编．电路（第五版）．北京：高等教育出版社，2006.5《C 语言程序设计》教学参考书1．田淑青主编．等级考试二级教程（C语言）．北京：高等教育出版社，1998年2．王丽娟等编．C程序设计．西安：西安电子科技大学出版社，20003．王丽娟等编．C程序设计学习指导．西安：西安电子科技大学出版社，2000《模拟电子技术》教学参考书1．王卫东编著．模拟电子电路基础．西安：西安电子科技大学出版社，2003.52．康华光主编．电子技术基础（模拟部分）第五版．北京：高等教育出版社，2006 3．傅晓林编著．电子技术基础解题指导．重庆：重庆大学出版社，2004.2《数字电子技术》教学参考书1．阎石主编．数字电子技术基础（第四版）．北京：高等教育出版社，2006．72．杨颂华主编．数字电子技术基础．西安：西安电子科技大学出版社，2005．10《电子技术实验》教学参考书1．康华光．电子技术基础，（模拟部分）第五版．北京：高等教育出版社，2005.82．冼月萍．电子技术实验．广州：华南理工大学出版社，2005.83．孙义芳．电子技术基础实验指导书．北京：高等教育出版社，1999《电磁场理论》教学参考书1．毕岗.电磁场与微波（第一版）.杭州：浙江大学出版社. 2006年2．严琪琪，赵立珍. 电磁场与电磁波（第四版）全程导学及习题全解. 北京：中国时代经济出版社.2007《信号与系统》教学参考书1．刘东星，孟祥曦主编．信号与线性系统分析同步辅导及习题全解．北京：中国水利水电出版社，2009．32．郑君里．信号与系统．北京：高等教育出版社，2000《单片机原理与应用》教学参考书1．马忠梅等.单片机的C语言应用程序设计.北京：北京航空航天大学出版社，2005．11 2．张迎新.单片微型计算机原理、应用及接口技术.北京：国防工业出版社，2006．1《单片机原理与接口实验》教学参考书1．姜志海主编.单片机原理与应用.北京：电子工业出版社，2005．72．胡汉才.单片机原理及其接口技术（第2版）.北京：清华大学出版社，2006．9《高频电子线路》教学参考书1．谢沅清. 通信电子线路. 北京：北京邮电大学出版社，2000.22．曾兴雯高频电子线路辅导书北京：高等教育出版社，2005.6《自动控制原理》教学参考书1．邹伯敏主编．《自动控制理论》．北京：机械工业出版社，2007．82．王建辉主编．《自动控制原理》．北京：清华大学出版社，2007．43．王建辉主编．《自动控制原理习题详解》．北京：清华大学出版社，2010．5《数字信号处理》教学参考书1．奥本海姆主编．离散时间信号处理．北京：科学出版社，20002．丁玉美等主编．数字信号处理（第二版）．西安：西安电子科技大学出版社，2005《通信原理》教学参考书1．郝建军. 通信原理考研指导. 北京：北京邮电大学出版社，2006.62．曹丽娜.通信原理学习辅导与考研指导（修订版）. 北京：国防工业出版社，2008.7 3．郭文彬. 通信原理—基于Matlab的计算机仿真. 北京：北京邮电大学出版社《感测技术》教学参考书1．周杏鹏．现代检测技术．北京：高等教育出版社，2004《EDA 技术与应用》教学参考书1．刘常澍，赵雅兴.数字电路与FPGA.北京：人民邮电出版社，2004-082．任晓东，文博.CPLD/FPGA高级应用开发指南.北京：电子工业出版社，2003-06《电路设计与制版》教学参考书1．王利强，杨旭，李成等编著．《电路CAD：Protel DXP 2004电路设计与实践》．天津大学版社20082．神龙工作室编著．《Protel 2004实用培训教程》．人民邮电出版社20053．刘刚，彭荣群编著．《Protel DXP 2004 SP2原理图与PCB 设计》．电子工业出版社《智能仪器原理与应用》教学参考书2．周航慈.智能仪器原理与设计.北京：北京航空航天大学出版社，2005.023．徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计(第二版). 北京：北京航空航天大学出版社2004.09《通信网基础》教学参考书1.杨武军编著．现代通信网概论．西安：西安电子科技大学出版社，2006．8《通信终端技术与应用》教学参考书1．陆东林，宾晟，国刚．J2ME开发技术原理与实践教程．北京：电子工业出版社，2008．6《信息理论与编码》教学参考书1．傅祖芸信息论—基础理论与应用，北京：电子工业出版社，2001.22．李梅，李亦农信息论基础教程习题解答与实验指导，北京：北京邮电大学出版社，2005.10《多媒体通信协议》教学参考书1．李旭编著．多媒体通信原理．北京：机械工业出版社，2006．5《MA TLAB 及应用》教学参考书1. 张铮,杨文平,石博强,李海鹏．MA TLAB 程序设计与实例应用．北京：中国铁道出版社，2003《数学建模》教学参考书1．刘来福、曾文艺. 数学模型与数学建模（第三版）. 北京：北京师范大学出版社，2010.7《现代企业管理》教学参考书1．周三多主编．管理学．北京：高等教育出版社，2005．112．［美］斯蒂芬·P·罗宾斯，玛丽·库尔特．管理学（第7 版）．北京：中国人民大学出版社，2004．13．宋克勤主编．企业管理教程．上海：格致出版社，上海人民出版社，2008．104．王方华主编．现代企业管理．上海：复旦大学出版社，2009．75．袁竹，王菁华主编．现代企业管理．北京：清华大学出版社，2009．36．王关义，刘益，刘彤，李治堂编著．现代企业管理．北京：清华大学出版社，2007.8 7．姜真主编．现代企业管理．北京：清华大学出版社，2007.88．胡建宏主编．现代企业管理．北京：清华大学出版社，2008.79．马凌主编．现代企业管理．成都：西南财经大学出版社，2008.510．黄速建，黄群慧主编．现代企业管理：变革的观点（增补版）．北京：经济管理出版社，2007．311．徐国良，王进编著．企业管理案例精选精析（第三版）．北京：中国社会科学出版社，2006．512．张承耀编著．企业管理案例与评论．北京：经济管理出版社，2005．813．李功网主编．企业生命周期视角下的中小企业管理．广州：暨南大学出版社，2009．8《专业英语》教学参考书1．曹玲芝主编．电子信息工程专业英语．武汉：华中科技大学出版社，2006.3《多媒体技术应用》教学参考书1．钟玉琢主编．多媒体技术基础及应用．北京：人民邮电出版社，2010．102．Tay Vaughan主编．多媒体技术及其应用．北京：清华大学出版社，2004．113．鄂大伟主编．多媒体技术基础与应用．北京：高等教育出版社，2003，9《数据库原理及应用》教学参考书1．《数据库系统原理》，陆慧娟主编，浙江大学出版社，2004年9月2．《数据库系统原理—习题集与上机指导》，陆慧娟主编，浙江大学出版社，2009年1 月第4次印刷3．《数据库原理与应用—习题解析》，李春葆主编，清华大学出版社出版社，2001 年5 月第一版。