2022年数字信号处理教案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案数字信号处理教案余月华名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案课程特点 : 本课程是为电子、 通信专业三年级同学开设的一门课程,它是在同学学完了信号与系统的课程后, 进一步为学习专业学问打基础的课程;本课程将通过讲课、练习使同学把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;本课程规律性很强 , 很细致 , 很深刻;先难后易 , 前三章
2、有肯定的难度 , 倘能努力学懂前三章 或前三章的 80 00 , 后面的学习就会简单一些;只要在课堂上用心听讲 , 一般是可以听得懂的 , 但即便能听懂 , 习题仍是难以顺当完成;这是由于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 , 是很难顺当应用理论和方法的;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 , 懂得证明的思维方式 , 学习基本的证明方法 , 把握表达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 , 课堂上仔细听讲 , 必需记笔记 , 但要留意以听为主 , 力
3、争在课堂上能听懂七、八成; 课后不要急于完成作业 , 先仔细整理笔记 , 补充课堂讲授中太简或跳过的推导 , 阅读教科书 , 学习证明或推导的表达和书写;基本把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 西安电子科技高校出版社2. 内容多 , 课时紧 : 高校课堂教学与中学不同的是每次课介绍的内容许多 , 因此 , 内容重复的次数少 , 讲课只留意思想性与基本思路 , 具体内容或推导特殊是同类型或较简的推理论证及推导运算 , 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 :
4、概念的意义与懂得 , 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 , 以后一般不会做特殊具体的证明表达 . 4. 要求、辅导及考试:a. 学习方法 : 适应高校的学习方法 , 尽快进入角色;课堂上以听为主 , 但要做课堂笔记,课后肯定要仔细复习消化 , 补充笔记, 一般课堂教学与课外复习的时间比例应为 1 : 3 ;b. 作业 : 大体上每两周收一次作业 , 一次收清;每次重点检查作业总数的三分之一;作业的收交和完成情形有一个较具体的登记c. 辅导 : 大体两
5、周一次;, 缺交作业将直接影响学期总评成果;d. 考试 : 只以最基本的内容进行考试, 大体上考课堂教学和所布置作业的内容;课程的基本内容与要求名师归纳总结 第一章时域离散信号与时域离散系统;第 2 页,共 24 页1.熟识 6 种常用序列及序列运算规章;2.把握序列周期性的定义及判定序列周期性的方法;3.把握离散系统的定义及描述方法(时域描述和频域描述)4.把握 LSI 系统的线性移不变和时域因果稳固性的判定;其次章时域离散信号与系统的傅立叶变换分析方法- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案1. 娴熟把握傅里叶正反变换的定义基本性质和定
6、理;2. 明白周期序列的两种频域分析方法;3. 重点把握利用傅里叶变换对系统进行频域分析 第三章 时域离散信号与系统的 Z 变换分析方法 1. 娴熟把握 Z 正变换和其反变换的运算方法;2. 重点把握 Z 变换收敛域的定义、收敛域的特点、收敛域的确定及收敛域与极点的关系;3. 熟识典型序列 Z 变换的收敛域(双边,因果,左、右序列);4. 把握 Z 变换的主要性质与定理(共轭对称性,时移、频移性质,时域卷积性质等),并 能娴熟运用这些定理进行运算和证明;5. 把握 Z 变换的意义及与DTFT (离散时间傅里叶变换)的关系;6. 重 点 掌 握LSI系 统 的Z域 描 述 系 统 函 数HzYz
7、与 系 统 频 响XzH ejwY ejw的物理意义;Xejw7. 重点把握 LSI 系统 Z 域因果稳固性的判定;8. 把握 Z 变换与连续信号拉普拉斯变换、傅里叶变换的关系,把握 S 域到 Z 域的映射关 系;第四章离散傅里叶变换Z 变换 ZT 、连续信号傅里叶变换CTFT 、离散傅里叶1. 握 DFT 的定义、物理意义及与变换 DTFT 和傅里叶级数 DFS 的关系;2. 重点把握 DFT 隐含周期性的意义;3. 明白 DFS 变换对的定义及性质;4. 重点把握 DFT 的一些重要性质及应用(线性,圆周共轭对称性,时域、频域循环移位 性质,圆周卷积和性质);5. 把握频域抽样理论的意义及
8、应用;6. 明白利用 DFT 运算模拟傅里叶变换对CTFT 和离散傅里叶级数DFS的方法;7. 明白序列的抽取与插值及其频谱的关系;第五章 快速傅里叶变换 1. 明白 FFT 与 DFT 的关系:只是运算方法的改进,基本没有引入新的物理概念;2. 把握 FFT 算法的原理:利用DFT 的运算规律及其中某些算子的特殊性质(nk W N的周期性和对称性) ,找出削减乘法和加法运算次数的有效途径;3. 把握基 -2 DIT FFT 和基 -2 DIF FFT 算法的基本思想及特点(算法思想,运算量,运 算流图,结构规章等) ;4. 把握线性卷积和线性相关的 FFT 算法;第六章 模拟信号数字处理 1
9、. 明白模拟信号数字处理的原理;2. 重点把握奈奎斯特抽样定理及其意义,熟识连续信号采样前后的频谱关系及内插复原 过程;明白抱负抽样信号与实际抽样信号的频谱差别;3. 把握用 FFT 对模拟信号进行频谱分析的方法步骤及其近似性;名师归纳总结 第七章数字滤波器的基本结构第 3 页,共 24 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 1.重点把握IIR DF 的系统函数名师精编优秀教案Hz的实现结构、各结构的特点及对滤波器性能的影响;2.重点把握FIR DF 的系统函数Hz 的实现结构(直接型结构,级联结构,频率采样、线性相位结构)及其特点;第八章 IIR DF
10、的设计方法1、2、c、st)的描述及意义,弄懂设计规章1. 重点把握和懂得滤波器设计指标(幅度平方响应,相位相应,群推迟)的意义;2.重点把握最小与最大相位延时系统、最小与最大相位超前系统Hz的零极点的特点及其应用;3. 重点把握由模拟滤波器H as 映射到数字滤波器Hz 的方法:冲激响应法和双线性变换法;4. 把握由模拟低通原型到数字各型滤波器的设计步骤(从技术指标到完成设计的全过 程);5. 明白直接在数字域设计IIR DF 的方法;hn、H及零点的约束,明白第九章FIR DF 的设计方法1. 重点把握FIR DF 线性相位的概念,即线性相位对四种 FIR DF 的频响特点;2. 把握 F
11、IR DF 窗函数的设计方法及特点,熟识六种窗函数的特点,把握窗长对频谱的 影响;3. 懂得频率抽样设计法的概念及理论依据,把握设计步骤及要点;4. 明白设计 FIR DF 的最优化方法 5. 比较 IIR DF 和 FIR DF 的优缺点;参考文献目录 1. Alan S.Oppenheim,Alan S.Willsky ,S.Hamid Nawab,Signals and SystemsSecond Edition (英文版),北京,电子工业出版社,2002 2. A.V.奥本海姆, R.W.谢弗, J.R.巴克,离散时间信号处理(其次版),刘树棠,黄建 国译;西安,西安交通高校出版社,2
12、001 3. 程佩青,数字信号处理教程(其次版),北京,清华高校出版社,2001 4. 程佩青,数字信号处理教程 2002 习题分析与解答(其次版) ,北京,清华高校出版社,5. 胡广书,数字信号处理理论、算法与实现(其次版),北京,清华高校出版社,2003 6. 丁玉美, 高西全, 数字信号处理 (其次版),西安,西安电子科技高校出版社,2001 7. 高西全,丁玉美,数字信号处理(其次版)学习指导,西安,西安电子科技高校 出版社, 2001 名师归纳总结 8. 全子一,周利清,门爱东,数字信号处理基础,北京,北京邮电高校出版社,2002 第 4 页,共 24 页- - - - - - -精
13、选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案9. Edward W. Kamen,Bonnie S. Heck,Fundamentals of Signals and SystemsUsing the Web and MATLAB Second Edition (英文版),北京,科技出版社,2002 10. 应先珩 ,冯一云, 窦维蓓,离散时间信号分析和处理,北京,清华高校出版社, 2001 11. Paulo S.R. Diniz , Eduardo A.B. da Silva , Sergio L.Netto , Digital Signal ProcessingSy
14、stem Analysis and Design(英文版),北京,电子工业出版社,2002 12. Chi-Tsong Chen,Digital Signal Processing Spectral Computation and Filter Design(英文版),北京,电子工业出版社,2002 13. 彭启琮,李玉柏,管庆,DSP 技术的进展与应用,北京,高等训练出版社,2002 14. 彭启琮, TMS320C54X 有用教程,成都,电子科技高校出版社,2000 15. 彭启琮,李玉柏,DSP 技术,成都,电子科技高校出版社,1997 16. 彭启琮,李玉柏,管庆,DSP 技术,成都,
15、电子科技高校出版社,1995 17. (美)维纳 .K.恩格尔,约翰 .G.普罗克斯,数字信号处理使用 MA TLAB ,刘树棠译,西安,西安交通高校出版社;名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案第一讲( 2 学时)绪论 要点 :一:数字信号处理的学科概貌 二:数字信号与系统的特点 三:数字信号处理系统的基本组成 四:数字信号处理的应用 五:数字信号处理的进展方向 其次讲( 2 学时)第一章 时域离散时间信号与时域离散系统 内容:一 序列的运算1.乘法和加法 2. 移位、翻转及尺度变换 二 几种常用序
16、列:单位采样序列 n 矩形序列 RNn 实指数序列 单位阶跃序列 un 正弦序列 三 序列的周期性 四 用单位抽样序列来表示任意序列 要求:6. 熟识 6 种常用序列及序列运算规章;7. 把握序列周期性的定义及判定序列周期性的方法;作业: P28 1, 4 第三讲(2 学时)内容:一 线性系统 二 移不变系统 三 单位抽样相应与卷积和 四 线性移不变系统的性质 五 因果系统 六 稳固系统 要点:1.满意叠加原理的系统称为线性系统;设 x1n和 x2n分别作为系统的输入序列,其输 出分别用 y1n 和 y2n表示,即y1n=T x1n,y2n=T x2n 那么线性系统肯定满意下面两个公式:T x
17、1n+x2n = y1n+y2n 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 24 页精选学习资料 - - - - - - - - - 名师精编 优秀教案Ta x1n =ay y1n 2. 假如系统对输入信号的运算关系 T在整个运算过程中不随时间变化,或者说系统对于输入信号的响应与信号加于系统的时间无关,就这种系统称为时不变系统,用公式表示如下:yn=T xnyn-n0=T xn-n0 3. 设系统的输入 xn= n ,系统输出 yn的初始状态为零,定义这种条件下系统输出称为系统的单位取样响应,用 hn表示;换句话说,单位取样响应即是系统对于 n的零状态响应;用公式表示为hn=T
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- 2022 数字信号 处理 教案
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