数字信号处理课程教学大纲Word文件下载.doc
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4.掌握数字滤波器和设计方法;
5.为随机信号、多维信号的分析和处理方法打好坚实理论基础。
二、教学内容与要求
教学内容
教学要求
第一章时域离散信号和时域离散系统
1.时域离散信号
2.时域离散系统
3.时域离散信号的输入输出描述法
4.模拟信号处理
了解:
线性常系数差分方程,采样定理;
理解:
典型序列,线性时不变系统的因果性和稳定性,模拟信号处理;
掌握:
序列表示、运算,因果性和稳定性判定,差分方程求解。
第二章时域离散信号和系统的频域分析
1.序列的傅立叶变换定义、性质
2.周期序列的离散傅立叶级数和傅立叶变换表示
3.序列的Z变换
4.利用Z变换分析离散信号和系统的频域特性
序列的傅立叶变换定义、性质,周期序列的傅立叶级数和傅立叶变换表示,Z变换定义、性质与逆Z变换,传输函数与系统函数;
求序列的傅立叶变换、Z变换、逆Z变换,利用Z变换分析离散信号和系统的频域特性。
第三章离散傅立叶变换(DFT)
1.离散傅立叶变换定义
2.离散傅立叶变换基本性质
3.频域采样
4.DFT应用
用DFT计算线性卷积、谱分析等;
离散傅立叶变换定义、性质,圆周卷积与线性卷积,频率域采样原理;
离散傅立叶变换,频率域采样,DFT应用。
第四章快速傅立叶变换(FFT)
1.2FFT算法
2.一步减少运算量的措施
3.裂基FFT算法
4.离散哈特莱变换(DHT)
离散哈特莱变换(DHT);
分裂基FFT算法;
基2FFT算法实现、应用。
第五章时域离散系统的基本网络结构与状态变量分析法
1.信号流图表示网络结构
2.无限长脉冲响应网络结构
3.有限长脉冲响应网络结构
4.态变量分析法
信号流图表示网络结构,无限长脉冲响应网络结构与有限长脉冲响应网络结构;
信号流图,无限长脉冲响应基本网络结构,有限长脉冲响应基本网络结构;
流图表示无限长脉冲响应网络结构与有限长脉冲响应网络结构,状态变量分析法。
第六章无限脉冲响应数字滤波器的设计
1.滤波器概念
2.滤波器设计
3.响应不变法设计IIR数字低通滤波器
4.性变换法设计IIR数字低通滤波器,数字高通、带通、和带阻滤波器设计
5.IIR数字滤波器直接设计
数字滤波器,模拟滤波器设计,脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器,双线性变换法设计IIR数字滤波器,IIR数字滤波器直接设计。
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
2.窗函数法设计FIR滤波器
3.频率采样法设计FIR滤波器
4.切比雪夫逼近法设计FIR滤波器
5.FIR、IIR数字滤波器比较
切比雪夫逼近法设计FIR滤波器,FIR与IIR数字滤波器比较;
线性相位FIR滤波器的条件和特点,窗函数法与频率采样法设计FIR滤波器。
第八章其它类型数字滤波器
1.特殊滤波器
2.格型滤波器
3.简单整系数滤波器
4.采样率转换滤波器
特殊滤波器;
最小相位系统,格型滤波器,采样率转换滤波器;
全通滤波器、梳状滤波器设计,简单整系数滤波器设计。
第九章数字信号处理的实现
1.数字信号处理中的量化效应
2.数字信号处理技术的软、硬件实现
数字信号处理中的量化效应,数字信号处理技术的软、硬件实现。
三、实验内容和要求
实验内容:
实验一、信号、系统及系统响应
实验二、卷积计算、卷积定理
实验三、用FFT作频谱分析
实验四、用双线性变换法设计IIR数字滤波器
实验五、用窗函数法设计FIR数字滤波器
实验要求见实验教学大纲。
四、学时分配表
学时分配
讲授
实验
上机
习题课
小计
6
6
第二章时域离散信号和系统的频域分析
2
8
第三章离散傅立叶变换(DFT)
8
4
第六章无限脉冲响应数字滤波器的设计
12
第七章有限脉冲响应数字滤波器的设计
第九章数字信号处理的实现
2
合计
50
64
五、教学方法与手段
本门课采用课堂教学与实验相结合,并辅之以课堂讨论。
用于基本概念、理论分析及应用的课堂讲授约占总学时的80%。
习题课、研究分析报告、实验操作约占总学时的20%。
本课程安排了5次实验课,以便学生掌握基本实验技能。
六、考核方式
本课程为考试课。
期末笔试占总成绩的80%,平时作业、小测验占总成绩的10%,实验占总成绩的10%。
考核成绩合格才能获得学分。
七、建议教材及教学参考书
教 材:
《数字信号处理》(第二版)丁玉美编著西安电子科技大学出版社2000
参考书:
1.《数字信号处理》程佩青 编著清华大学出版社2003
2.《数字信号处理》胡广书 编著清华大学出版社2003
0904003503/0903003503课程类型:
学科专业必修课/学科基础选修课
48/3实验(上机)学时:
通信工程、微电子学、数学与应用数学、信息与计算科学
工程数学、信号与系统等修订日期:
一、课程性质、任务和教学目标
本课程是通信工程的学科专业必修课,是微电子学等专业的学科基础选修课程。
主要学习数字信号处理的基本理论和基本分析方法,通过本课程的学习,在离散信号与系统、离散傅立叶变换及其快速算法(FFT)和数字滤波器和设计方法等方面有较强的分析、设计能力,掌握用数字方法处理确定性信号的原理、通用技术及一般方法,为数字信号处理系统设计打好坚实理论基础。
1.掌握用数字方法处理确定性信号的原理、通用技术及一般方法;
2.在离散信号与系统、离散傅立叶变换、快速算法、数字滤波器和设计方法等方面有较强的分析、设计能力;
3.了解数字信号处理的实现及应用领域。
第一章时域离散信号和系统
1.序列
2.离散系统的时域描述
3.模拟信号处理
因果性、稳定性,采样定理,模拟信号处理;
典型序列,线性时不变系统,差分方程;
因果性和稳定性判定,差分方程求解。
1.序列的傅立叶变换
2.Z变换
3.离散信号和系统的频域分析
周期序列的傅立叶级数和傅立叶变换;
序列傅立叶变换,Z变换,逆Z变换,传输函数;
逆Z变换,Z变换分析离散系统。
第三章离散傅立叶变换(DFT)
1.离散傅立叶变换
2.频域采样
3.DFT应用
DFT应用;
离散傅立叶变换,频率域采样原理。
第四章快速傅立叶变换(FFT)
1.基2FFT算法
2.分裂基FFT算法
3.离散哈特莱变换(DHT)
分裂基FFT算法,离散哈特莱变换;
基2FFT算法;
第五章时域离散系统的基本结构
1.信号流图
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
信号流图;
IIR网络结构与FIR网络结构;
应用流图表示IIR与FIR网络结构。
第六章无限脉冲响应数字滤波器的设计
1.数字滤波器概念、拟滤波器设计
2.脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器
3.双线性变换法设计IIR数字低通滤波器
4.数字高通、带通、和带阻滤波器设计
5.IIR数字滤波器直接设计
模拟滤波器设计,IIR滤波器直接设计;
数字滤波器,脉冲响应不变法与双线性变换法设计IIR数字滤波器,数字高通、带通、和带阻滤波器设计;
脉冲响应不变法与双线性变换法设计IIR数字滤波器。
1.线性相位FIR滤波器
线性相位FIR滤波器,切比雪夫逼近法,FIR与IIR数字滤波器;
线性相位FIR滤波器,窗函数法与频率采样法设计FIR滤波器;
窗函数法设计FIR滤波器。
特殊滤波器,格型滤波器,简单整系数滤波器,采样率转换滤波器。
实验一、卷积计算、卷积定理
实验二、用FFT作频谱分析
实验三、用双线性变换法设计IIR数字滤波器
实验四、用窗函数法设计FIR数字滤波器
实验要求祥见实验教学大纲。
第一章时域离散信号和系统
第二章时域离散信号和系统的频域分析
第三章离散傅立叶变换
第四章快速傅立叶变换
第五章时域离散系统的基本结构
合计
40
48
用于基本概念、理论分析的方法及应用的课堂讲授约占总学时的83%。
习题课、研究分析报告、实验操作约占总学时的17%。
本课程安排了4次实