数字信号处理大纲(信息工程专业56课时)
(完整word版)《数字信号处理》课程教学大纲
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%。
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。
5、Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer,《Digital Signal Processing》,Prentice-Hall Inc, 1975.八、课程结构和学时分配九、教学内容绪论(1学时)【教学目标】1. 了解:什么是数字信号处理,与传统的模拟技术相比存在哪些特点。
《数字信号处理》教学大纲
《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。
《数字信号处理》课程大纲
《数字信号处理》课程大纲课程编号:学时:56(含8学时上机)学分:3 先修课程:信号与系统、数字逻辑一,课程性质和任务本课程时电子信息类专业学生继“信号与系统”课之后的一门必修课,设置本课程的目的在于使学生通过本课程的学习对“数字信号处理”这一新的技术领域有概貌了解,并初步建立起有关‘数字信号处理’的基本概念,掌握基本分析方法,为从事信息处理等方面有关的研究工作打下基础。
学生学习本课程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运用MATLAB编程的能力。
二,教学内容和要求(一)理论教学1、了解信号数字处理的基本原理、数字信号处理的应用及研究内容。
分配学时2。
2、掌握离散信号——序列的产生及描述,掌握离散(数字)系统的表示——差分方程及系统时域卷积分析方法。
分配学时4。
3、掌握常用离散信号DTFT变换和性质和计算。
离散傅立叶级数DFS的概念及意义和性质。
深刻理解和掌握DFT的定义及性质。
掌握周期卷积和圆周卷积以及线性卷积的关系。
分配学时14。
4、掌握离散(数字)系统的变换分析方法,深刻理解系统频响和系统函数H(z)的概念、及其计算。
分配学时4。
5、理解连续信号的数字处理过程和频域概念。
分配学时4。
6、掌握数字滤波器的常用结构形式(IIR直接型、级联型、并联型,FIR直接型、级联型)。
分配学时8。
7、熟练掌握数字滤波器(主要低通)的双线性变换法(IIR)和窗函数法(FIR)两种设计方法,理解数字滤波器参数(通带、阻带、通带起伏、阻带衰减、阶数等)的物理概念分配学时10。
8、掌握基-2 FFT的算法概念和流程。
会运用FFT进行工程计算。
了解A/D变换及其他的有限字长效应。
分配学时6。
(一)实验上机教师安排适当的设计课题。
上机8学时。
三、教材和参考资料教材:Sanjit K.Mitra,DIGITAL SIGNAL PROCESSING-------A CONPUTER—BASED APPROACH(SECOND EDITION),TsinghuaUniversity Press and McGraw-Hill,2001参考资料:[1] A.V.oppenheim,Digital Signal Procession,1999[2]程佩青编,数字信号处理教程,清华大学出版社,1995。
《数字信号处理》课程教学大纲
《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 课程大纲
数字信号处理课程大纲1. 课程大纲:数字信号处理一、引言数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)是一门研究数字信号与数字系统之间相互转换、传输、处理等基本理论和方法的学科。
本课程旨在介绍DSP的基本概念、原理及其在通信、图像处理、音频处理等领域中的应用。
二、课程目标1. 了解数字信号处理的基础知识,掌握相关的数学理论和算法;2. 熟悉数字信号的特性,掌握信号的采样、量化以及傅里叶变换等基本概念;3. 掌握数字滤波器的设计与实现方法;4. 理解数字信号处理在通信、图像处理、音频处理等领域中的应用;5. 能够使用相关工具进行数字信号处理的仿真和实验。
三、教学大纲1. 数字信号处理导论- 数字信号处理的定义和应用领域;- 数字信号与模拟信号的对比;- 信号的采样与量化;- 离散时间信号与连续时间信号的关系。
2. 时域分析基础- 离散时间信号与连续时间信号的表示;- 离散时间系统的线性时不变性;- 离散时间卷积;- 线性时不变系统的脉冲响应。
3. 频域分析基础- 离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform,DFT); - 快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT);- 傅里叶变换与信号频谱分析;- 离散时间傅里叶反变换(Inverse DFT,IDFT)。
4. 数字滤波器设计与实现- 常见滤波器类型及其特点;- FIR滤波器设计方法:窗函数法、频率采样法;- IIR滤波器设计方法:脉冲响应不变法、双线性变换法; - 数字滤波器的实现与性能评估。
5. 数字信号处理应用- 数字通信系统中的信号处理;- 数字图像处理中的信号处理;- 数字音频处理中的信号处理;- 数字信号处理在其他领域中的应用案例。
四、教学方法1. 理论讲解:结合示例和图解,讲解数字信号处理的基本理论和概念,帮助学生建立牢固的理论基础。
2. 数学推导:对一些重要的数学定理和推导过程进行详细的解释和推导,增强学生对相关算法的理解。
数字信号处理 课程大纲
数字信号处理课程大纲1. 引言1.1 课程背景1.2 目标与重要性2. 基本概念与原理2.1 数字信号处理的定义2.2 数字信号与模拟信号的区别2.3 采样与量化2.4 傅里叶变换与离散傅里叶变换2.5 系统与滤波器2.6 ADC与DAC3. 信号处理算法与技术3.1 时域信号处理3.1.1 卷积与相关3.1.2 窗函数方法3.2 频域信号处理3.2.1 频域滤波器设计3.2.2 快速傅里叶变换(FFT) 3.2.3 频谱分析3.3 时频域信号处理3.3.1 短时傅里叶变换(STFT) 3.3.2 小波变换3.3.3 Wigner-Ville变换3.4 数字滤波器设计方法3.4.1 FIR滤波器设计3.4.2 IIR滤波器设计4. 数字信号处理应用领域4.1 语音信号处理4.1.1 语音信号的采集与处理4.1.2 语音合成与识别技术4.1.3 语音编码与压缩4.2 图像与视频信号处理4.2.1 图像与视频的数字化表示 4.2.2 图像与视频的增强与滤波4.2.3 图像与视频的压缩与编码 4.3 生物医学信号处理4.3.1 EEG信号处理4.3.2 ECG信号处理4.3.3 医学图像处理4.4 视频与音频编码标准4.4.1 MPEG视频编码标准4.4.2 MP3音频编码标准5. 实验与项目5.1 实验室实践5.1.1 信号采集与处理实验5.1.2 数字滤波器设计实验5.1.3 声音合成与识别实验5.2 课程项目5.2.1 图像处理项目5.2.2 视频编码与传输项目5.2.3 生物医学信号处理项目6. 考核与评价6.1 实验报告与成绩6.2 课程论文撰写与评审6.3 期末考试形式6.4 课堂表现与参与度6.5 综合评价与反馈7. 参考书目7.1 数字信号处理教材7.2 相关学术论文7.3 专业参考书籍8. 结语以上为《数字信号处理课程大纲》的内容,通过本课程的学习,学生将掌握数字信号处理的基本概念与原理,了解数字信号处理算法与技术,并能在不同的应用领域中运用所学知识解决实际问题。
(完整版)《数字信号处理》课程教学大纲
《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
《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。
数字信号处理教学大纲
数字信号处理教学大纲数字信号处理教学大纲引言:数字信号处理(Digital Signal Processing,简称DSP)是一门研究数字信号在计算机中的处理方法和技术的学科。
随着科技的发展和应用的广泛,数字信号处理已经成为电子信息工程、通信工程、计算机科学等领域中不可或缺的一部分。
本文将就数字信号处理的教学大纲进行探讨。
一、基础概念与原理1. 数字信号处理的基本概念:数字信号、模拟信号、采样、量化等。
2. 时域与频域的转换:离散时间信号、离散频率信号、傅里叶变换等。
3. 信号的滤波与去噪:滤波器的分类与设计、数字滤波器的性能评估、去噪技术等。
二、数字信号处理的应用1. 语音信号处理:语音信号的分析与合成、语音识别、语音增强等。
2. 图像与视频信号处理:图像压缩与编码、图像增强与恢复、视频处理与分析等。
3. 生物医学信号处理:心电信号分析、脑电信号处理、医学图像处理等。
三、数字信号处理算法与实现1. 快速傅里叶变换(FFT)算法:基本原理、算法流程、应用实例。
2. 数字滤波器设计与实现:FIR滤波器、IIR滤波器、滤波器设计方法与实践。
3. 数字信号处理的硬件实现:FPGA、DSP芯片、嵌入式系统等。
四、数字信号处理系统设计1. 数字信号处理系统的结构与框图:信号采集与预处理、数字信号处理算法、信号输出与显示等。
2. 实时数字信号处理系统设计:硬件选择与配置、软件开发与调试、系统性能评估与优化。
五、数字信号处理的发展与前景1. 数字信号处理在通信领域的应用:OFDM技术、数字调制解调技术、信道均衡技术等。
2. 数字信号处理在音视频娱乐领域的应用:音频编码与解码、视频编码与解码、虚拟现实技术等。
3. 数字信号处理在智能系统领域的应用:人工智能、机器学习、自动控制等。
结语:通过对数字信号处理教学大纲的探讨,我们可以了解到数字信号处理的基础概念与原理、应用领域、算法与实现、系统设计以及发展前景。
数字信号处理作为一门重要的学科,不仅为学生提供了广阔的就业机会,也为科技创新和社会进步提供了强大的支持。
《数字信号处理》课程教学大纲(本科)
《数字信号处理》课程教学大纲课程编号:08443211课程名称:数字信号处理英文名称:Digital Signal Processing课程类型:学科基础课程要求:必修学时/学分:4昭(讲课学时:42实验学时:0上机学时:6)适用专业:生物医学工程一、课程性质与任务数字信号处理是生物医学工程专业的学科基础课,是在信号与系统的基础上,对离散信号与系统进一步加深了解。
本课程是教育部“专业目录"规定的生物医学工程专业的“主要课程”。
通过课程的学习,使学生初步获得数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法,从而为学生学习后续课和毕业后从事生物医学工程的设计以及数字信号处理工作打下基础。
二、课程与其他课程的联系本课程的先修课是高等数学和信号与系统,课程中需要大量的公式推导及理论分析,必须以高等数学为理论基础,有些知识点涉及到信号与系统方面的问题。
后续课为生物医学信号处理。
三、课程教学目标1. 熟练掌握离散时间信号与系统的相关理论、线性时不变系统的相关理论和Z变换的相关理论(支撑毕业能力要求3.1 3.2 4. 1)2. 熟练掌握DFT的相关理论和性质、频域抽样理论和FFT的原理(支撑毕业能力要求3. 13. 24. 1 4. 2)3. 重点掌握IIR滤波器和FIR滤波器的设计(支撑毕业能力要求4.1 4.2 4. 3)五、其他教学环节(课外教学环节、要求、目标)大作业+上机:(1) 基-2 DIT—FFT法设计:了解基-2 DIT—FFT法设计方法。
(2) 冲激响应不变法:了解冲激响应不变法的理论基础及编程方法。
(3)双线性变换法:了解冲激响应不变法的理论基础及编程方法。
六、教学方法本课程以课堂教学为主,结合作业、自学、大作业等教学手段和形式完成课程教学任务。
在课堂教学中,通过讲授、提问、讨论、演示等教学方法和手段让学生理解数字信号处理的体系、主线,掌握数字信号处理相关理论的基本概念,基本原理和各种分析方法。
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数字信号处理课程简介数字信号处理课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象:本科层次,信息工程。
课程代码:39D00816学时分配:56=48理论+8实验赋予学分: 3学分先修课程:高等数学、线性代数、信号与系统、C语言程序设计后续课程:DSP原理与应用、语音信息处理、数字图像处理。
二、课程性质与任务数字信号处理一门重要的专业必修课程,主要学习离散信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法,学会离散傅里叶变换及其快速算法原理,掌握数字滤波器的设计与实现等数字信号处理技术,培养学生对数字信号处理系统进行分析和设计的能力,为今后的技术工作和科学研究打下坚实的基础。
三、教学目的与要求本课程的教学目的是培养学生分析和解决数字信号处理方面的理论与技术问题。
本课程的目的要求是:掌握离散时间信号和系统在时域、频域和Z域的分析,掌握离散傅里叶变换的概念、计算及其应用,掌握信号的取样理论及其应用,掌握数字滤波器的基本结构和设计原理。
四、教学内容与安排《数字信号处理》课程是一门理论和实践要求都较高的课程,需要有较扎实的数学基础和信号与系统理论知识。
重点掌握离散时间系统基础知识,离散傅里叶变换的概念,离散傅里叶变换的快速算法及其应用,数字滤波器的设计等内容。
该课程的教学安排如下:绪论(2学时)(1)数字信号处理的基本概念;(2)数字信号处理的特点;(3)数字信号处理的实现方法。
第一章离散信号和系统的时域分析(4学时)(1)时域离散信号分析;(2)时域离散系统分析;(3)时域离散系统的输入输出描述法;(4)模拟信号数字处理方法。
第二章离散信号和系统的频域分析(4学时)(1)序列傅里叶变换的定义及性质;(2)周期序列的傅里叶级数及傅里叶变换表示;(3)时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号的傅里叶变换之间关系;(4)序列的Z变换;(5)利用Z变换分析信号与系统的频域特性。
第三章离散傅里叶变换(DFT)(10学时)(1)离散傅里叶变换的定义;(2)离散傅里叶变换的基本性质;(3)频率域采样;(4)DFT的应用。
第四章快速傅里叶变换(FFT)(6学时)(1)基2FFT算法;(2)进一步减少运算量的措施;第五章时域离散系统的基本网络结构(4学时)(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(10学时)(1)数字滤波器的基本概念;(2)模拟滤波器的设计;(3)用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器;(4)用双线性变换法设计IIR数字滤波器;(5)IIR数字滤波器优化设计法。
第七章有限脉冲响应数字滤波器的设计(8学时)(1)线性相位FIR数字滤波器的条件和特点;(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)IIR和FIR滤波器的比较。
五、教学设备和设施多媒体教室,Matlab软件。
六、课程考核与评估本课程采用闭卷考试的方法。
学生修完本课程参加期末考试,其成绩的评定方法为:平时成绩占20%,实验成绩占20%,考试成绩占60%。
七、附录[1] 吴湘淇.信号与系统(第3版)[M].北京:电子工业出版社, 2009[2] 吴湘淇,肖熙,郝晓莉.信号、系统与信号处理的软硬件实现[M].北京:电子工业出版社, 2002[3] John G. Proakis,Dimitris G. Manolakis. 数字信号处理[M].方艳梅,刘永清译.北京:电子工业出版社, 2006[4] 刘顺兰,吴杰.数字信号处理(第二版)[M].西安:西安电子科技大学出版社,2008[5]陈怀琛,吴大正,高西全.MATLAB及在电子信息课程中的应用[M].北京:电子工业出版社,2002/teach/matlabdsp/teachers.htm制定人:张登奇审核人:欧阳竟成数字信号处理课程考核大纲一、适应对象修读完本课程规定内容的通信工程、信息工程、自动化专业和电子信息类实验班的学生;提出并获准免修本课程、申请进行课程水平考核的通信工程、信息工程、自动化专业和电子信息类实验班的学生;提出并获准副修第二专业、申请进行课程水平考核的非通信工程、信息工程、自动化专业和电子信息类实验班的学生。
二、考核目的检查学生是否掌握数字信号处理的基础概念、基本原理和基本方法。
主要内容包括:离散信号和系统的描述方法、时域分析、频域分析、Z域分析等基础理论;离散傅里叶变换原理与应用及快速算法;IIR和FIR数字滤波器的基本理论和设计方法;离散系统的网络结构及软件实现。
三、考核形式与方法闭卷考试四、课程考核成绩构成考勤和作业成绩占20%实验成绩占20%期末考试成绩占60%五、考核内容与要求绪论考核知识点:数字信号处理的基本概念;数字信号处理的实现方法;数字信号处理的特点。
考核要求:识记数字信号处理的基本概念、实现方法和处理特点。
第一章离散信号和系统的时域分析考核知识点:时域离散信号分析;时域离散系统分析;时域离散系统的输入输出描述法;模拟信号数字处理方法。
考核要求:识记模拟信号数字处理方法;简明应用时域离散信号分析;简明应用时域离散系统分析;综合应用时域离散系统的输入输出描述法。
第二章离散信号和系统的频域分析考核知识点:序列傅立叶变换的定义及性质;周期序列的傅立叶级数及傅立叶变换表示;时域离散信号的傅立叶变换与模拟信号的傅立叶变换之间关系;序列的Z变换;利用Z变换分析信号与系统的频域特性。
考核要求:识记序列傅立叶变换的定义及性质;领会周期序列的傅立叶级数及傅立叶变换表示;领会时域离散信号的傅立叶变换与模拟信号的傅立叶变换之间关系;综合应用序列的Z变换;综合应用利用Z变换分析信号与系统的频域特性。
第三章离散傅立叶变换(DFT)考核知识点:离散傅立叶变换的定义;离散傅立叶变换的基本性质;频率域采样;DFT的应用。
考核要求:识记频率域采样;简明应用离散傅立叶变换的定义;简明应用离散傅立叶变换的基本性质;领会DFT的应用。
第四章快速傅立叶变换(FFT)考核知识点:基2FFT算法;进一步减少运算量的措施。
考核要求:识记分裂基FFT算法;领会进一步减少运算量的措施;综合应用基2 FFT算法。
第五章时域离散系统的基本网络结构考核知识点:用信号流图表示网络结构;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。
考核要求:领会应用无限长脉冲响应基本网络结构;领会应用有限长脉冲响应基本网络结构;简明应用用信号流图表示网络结构。
第六章无限脉冲响应数字滤波器的设计考核知识点:数字滤波器的基本概念;模拟滤波器的设计;用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器;用双线性变换法设计IIR数字滤波器;IIR数字滤波器优化设计法。
考核要求:识记IIR数字滤波器优化设计法;领会模拟滤波器的设计;简明应用数字滤波器的基本概念;综合应用用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器;综合应用用双线性变换法设计IIR数字滤波器。
第七章有限脉冲响应数字滤波器的设计考核知识点:线性相位FIR数字滤波器的条件和特点;窗函数法设计FIR滤波器;频率采样法设计FIR滤波器;切比雪夫逼近法设计FIR滤波器;IIR和FIR滤波器的比较。
考核要求:领会线性相位FIR数字滤波器的条件和特点;领会IIR和FIR滤波器的比较;简明应用切比雪夫逼近法设计FIR滤波器;综合应用窗函数法设计FIR滤波器;综合应用频率采样法设计FIR滤波器。
六、样卷信息与通信工程学院《数字信号处理》课程考试试题年 学期 班级时量:120分钟,总分100分一、填空题 (3*5=15分)1、已知)2(2)()(-+=n n n x δδ,则=)(z X2、已知}1,2,1{)(},4,3,2,1{)(==n y n x ,试计算其线性卷积:3、求Z 反变换的三种常用方法是:4、IIR 系统是指:5、线性时不变系统是因果系统的充分必要条件:二、选择题 (3*5=15分)1、M 点x(n)和N 点h(n)的线性卷积等于L 点圆周卷积的条件是A :L=max(M,N)B :L=min(M,N)C :L=N+M-12、已知x(n)的Z 变换是X(z),则在收敛域范围内,x(n-k)的Z 变换是A :)(z X z k -B :)(z XC :)(z X z k 3、巴特沃思低通滤波器的幅度曲线是A :单调下降B :单带波动C :双带波动 4、混叠效应是 时出现的现象。
A :用窗函数法设计线性相位的FIR 滤波器B :用频率采样法设计线性相位的FIR 滤波器C :用脉冲响应不变法设计IIR 滤波器 5、数字频率π/2对应的模拟频率是A :2/s fB :4/s fC :8/s f三、分析问答题 (5*2=10分)1、设输入为x(n),系统的单位脉冲响应为h(n),则输出y(n)=x(n)*h(n)。
简述用FFT 实现快速卷积计算的步骤。
2、试分析差分方程为3)()(+=n x n y 的系统的线性和时不变性。
总2页,第1页A四、计算证明题 (10*3=30分) 1、已知一因果稳定系统的差分方程为:)1()()1()(4121-+=--n x n x n y n y(1)求该系统的系统函数; (2)求该系统的频率响应; (3)求该系统的单位脉冲响应。
2、试根据DFT 的定义推导下列公式(按时间抽取的FFT 算法原理)。
3、试求:FIR 数字滤波器的单位脉冲响应是实数序列,且满足偶对称条件时的频率特性函数。
五、综合应用题 (10*3=30分)1、对一连续时间信号x a (t)采样0.1秒,得到一个512个采样点的序列。
(1)若采样后没有发生频谱混叠,x a (t)的最高频率不会超过多少Hz ? (2)若计算采样信号的512点DFT ,DFT 系数之间的频率间隔是多少Hz ?2、用级联型结构实现下列系统函数。
()2121117337.04992.115892.113748.0111816.0------+-+-⨯-+⨯=z z z z z z z H3、试用双线性变换法,设计一个三阶巴特沃思数字低通滤波器,要求采样频率为8kHz 时,其3dB 截止频率为2kHz 。
制定人:张登奇 审核人:欧阳竟成)()()(21k X W k X k X k N +=)()()2(21k X W k X N k X kN -=+。