2022年数字信号处理课程教学大纲及知识要点 .pdf

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1、 数字信号处理课程 教学大纲及知识要点 适用专业：电子科学与技术专业；总学时：36学时 . 学分：2 学分 一、 说明 1本课程的目的、任务。 本课程是电子类相关专业学生继“信号与系统” 课之后的一门选修课。设置本课程的目的在于，使学生通过本课程的学习，了解“数字信号处理”这一技术领域的概貌，初步建立起有关数字信号处理的基本概念，掌握基本分析方法，为后续课程及从事信息处理等方面有关的研究工作打下基础。 通过本课程的学习，学生应掌握数字信号处理的基本原理，基本概念和分析方法，具有初步的算法分析和简单运用MATLAB 编程的能力。 2. 本课程的教学要求。 本课程将通过讲课 , 练习, 实验使学生

2、掌握数字信号处理的基本理论与方法.掌握离散时间信号与系统的概念和基本理论；掌握离散时间信号的基本分析方法；能够应用数字信号处理的基本理论和方法 , 解决一些实际问题；了解数字信号处理技术的最新进展，为今后从事该领域的研究工作打下良好的基础。 二、 课程内容及课时分配 第一章时域离散信号和时域离散系统（8-12学时） 第一节引言 第二节时域离散信号 第三节时域离散系统 第四节时域离散系统的输入输出描述法 第五节模拟信号数字处理方法 第六节Matlab 软件介绍 本章教学要求： （1）讲解、指导学生掌握数字信号处理的基本概念。 （2）讲解、指导学生掌握线性常系数差分方程。 （3）讲解、指导学生了解

3、DSP系统基本功能部件。 第二章 时域离散信号和系统的频域分析（10学时） 第一节时域离散信号的傅里叶变换 第二节周期序列的离散傅里叶变换 第三节时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 第四节序列的 z 变换 第五节利用 z 变换分析信号和系统的频响特性 本章教学要求： （1）讲解、指导学生掌握时域离散信号的傅里叶变换。 （2）讲解、指导学生掌握利用z 变换分析信号

4、和系统的频响特性。 （3）讲解、指导学生牢固掌握离散信号的z 变换，理解系统函数H（z） 。 第三章 离散傅里叶变换（ 4-6学时） 第一节离散傅里叶变换（ DFT ） 第二节离散傅立叶变换的性质 第三节频率域采样 本章教学要求： （1）讲解、指导学生掌握离散付里叶变换（DFT ） 。 （2）讲解、指导学生掌握频率域采样的特点。 第四章 快速傅里叶变换 （1-2学时） 第一节基 2FFT算法 本章教学要求： 讲解、指导学生掌握、理解基2FFT 算法的由来和特点 第六章 无限长单位脉冲响应 (IIR) 滤波器的设计（ 根据上述章节进度进行调整，选讲） 第一节数字滤波器的基本概念 第二节模拟滤波器

5、的设计 第三节用脉冲响应不变法设计 (IIR) 滤波器 本章教学要求： 讲解、指导学生掌握、理解数字滤波器的基本概念以及无限长单位脉冲响应(IIR) 滤波器的设计 第八章 数字滤波器应用实例讲解（4-6学时） - 此章节内容可插入到前面章节中进行讲解 第一节数字幅频均衡器的设计 第二节DSP （硬件）介绍 第三节MATLAB 介绍 本章教学要求： 讲解、指导学生掌握能将数字滤波器的知识应用于实际问题的解决。 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - -

6、- - - - - - - 三、 推荐教材及参考书目 推荐教材： 高西全 丁玉美，数字信号处理教程（第3 版） ，西安电子科技大学出版社，2008 参考书目： （1）Sanjit K.Mitra,DIGITAL SIGNAL PROCESSING-A CONPUTERBASED APPROACH（SECOND EDITION）, McGraw-Hill and Tsinghua University Press,2001。 （2）程佩青，数字信号处理教程（第二版），北京，清华大学出版社，2001 （3）A.V. 奥本海姆， R.W.谢弗， J.R. 巴克，离散时间信号处理（第二版），刘树棠，黄

7、建国译。西安，西安交通大学出版社，2001 各章讲授参考学时数 章节 教学内容 参考学时 第一章 时域离散信号和时域离散系统 8-12 第二章 时域离散信号和系统的频域分析 10 第三章 离散傅里叶变换 4-6 第四章 快速傅里叶变换 2 第六章 无限长单位脉冲响应 (IIR) 滤波器的设计方法（选讲） 0-4 第八章 数字滤波器的应用实例讲解、平时测试 4-8 合计 36 四、知识要点：概述及第一章：1） 基本概念：何为数字信号、时域离散信号？数字信号处理的优点？以及其他一些基本概念。2） 几种典型的时域离散信号/序列： u(n),( ),( ),sin()NnRnn等。注意sin()n的周

8、期性。3） LTI 系统的性质，如何判断？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 4） LTI 系统输入、输出之间的关系：卷积和。能够用图解法、解析法求解两个简单序列的卷积和系统的响应。掌握书上例题！5） 线性常系数差分方程的三种求解方法，掌握递推法，了解经典法。书上例题！6） 掌握模拟信号数字处理方法的基本流程及框图（书上图1.5.1） ，深刻掌握采样定理的基本内容，了解基本推导过程。第二章：1）掌握 FT 的定义及性

9、质，书上例题，会求一些基本序列的FT。2) 掌握 DFS 与 IDFS 的基本理论。3）掌握(),(),()jX eX jX j之间的关系4）掌握序列的ZT 的定义及例题求解，注意收敛区域ROC。能够求解一些基本序列的ZT 及 ROC 。5） 掌握逆 ZT 的定义及求解方法。掌握留数定理法和部分分式展开法。书上例题。6） ZT 的性质。7）掌握利用ZT 求解差分方程或者系统的响应，会做题！8）掌握利用系统的零极点分布分析系统的因果性和稳定性的方法，掌握用系统的零极点分布分析频率响应特性的方法。第三章：1） 掌握 DFT 的定义，会求解基本一些基本信号的DFT 。2） 掌握(),(),(),(

10、)jX eX jX KX Z之间的关系。3）掌握 DFT 的基本性质，特别是卷积性质！掌握循环卷积与线性卷积的关系。4）掌握“ 3.4 DFT 的应用举例”中的DFT 的 2 个应用。掌握利用DFT 求解线性卷积的方法。5）理解和掌握利用DFT 对信号进行谱分析的方法、书上例题。第四章：1）了解 DIT-FFT 的基本思路第六章（选讲部分） ：1）了解滤波器的一些基本概念和几个基本的性能指标名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -