数字信号处理课程标准
本科专业认证《数字信号处理》课程教学大纲
《数字信号处理》课程教学大纲（Digital Signal Processing）编写单位：计算机与通信工程学院计算机科学与系（教研室）编写时间：2021 年 7 月《数字信号处理》课程教学大纲一、基本信息课程名称：数字信号处理英文名称：Digital Signal Processing课程类别：专业教育课程课程性质：选修课课程编码：08100J0257学分：2总学时：32学时。
其中，讲授学时20学时，实验学时12，上机学时0适用专业：计算机科学与技术、计算机科学与技术专业卓越工程师先修课程与知识储备：人工智能基础、信号与系统、MATLAB建模与仿真技术二、课程简介：该课程系统介绍了数字信号z域分析技术z变换，数字信号连续w域分析技术DTFT，数字信号离散w域分析技术DFT，以及数字IIR滤波和FIR滤波器的设计方法及实现结构。
通过本课程学习，学生能够掌握数字信号处理的基本原理和技术，为学习后续专业课程和从事数字信号处理算法研究及其工程实现技术打好基础。
三、教学目标1、课程思政教学目标：通过数字信号处理技术在国家民众生产生活中的影响，培养学生的爱国意识和对新技术的研究探索精神。
2、课程教学总目标：使学生掌握数字信号处理的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。
3、课程目标与学生能力和素质培养的关系：课程思政目标将科学研究精神与爱国主义有机融合，有利于培养德才兼备的通信专业人才；课程教学目标使学生掌握数字信号处理的分析和研究方法，培养学生独立分析问题与解决问题的能力，提高科学素质。
四、课程内容及学时分配本课程内容、建议学时以及知识单元如表1所示。
表1 课程内容及学时分配五、教学方法及要求1、教学方法要求要求任课教师具有通信工程专业背景；严格按照教学大纲执行教学计划，教材选择贴合教学大纲，体现教学目标；采用线上+线下混合式教学，课堂教学结合图形动画视频等多媒体资源，调动学生多种学习感官；课后利用微信、QQ、网络教学平台等多种线上资源，扩大学生的学习空间和形式；并通过一定的上机操作提高学生的动手实践能力，进一步加深理论知识；在讲授过程中，淡化公式推导，注重物理意义，去繁求简，抓住主线，由点到线，由线到面。
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》教学大纲
《数字信号处理》教学大纲课程编码：英文名称：Digital Signal Processing学分/学时：3/48适用专业：光电信息科学与工程开课院系：先修课程：数电、模电、应用工程数学；后续课程：一、课程目标目标1：了解采样定理、离散序列的变换方法，熟悉离散信号的特性，掌握其分析方法。
能够绘制离散系统的传递函数、频率响应曲线，进行离散系统的传递函数与信号流图的分析转换。
目标2：掌握Z变换、离散信号的傅里叶变换理论与分析，熟悉快速傅里叶变换方法的原理与应用范围。
目标3：掌握数字滤波器的设计理论和方法，能够按照要求的参数指标，进行FIR、IIR两种不同类型滤波器的设计分析。
二、课程内容（一）数字信号与系统模块的基本要求和基本内容（6课时）1.1数字信号处理的基本概念、方法与特点；（2 学时）1.2时域离散信号与系统、输入输出描述法——线性常系数差分方程；（2 学时）1.3模拟信号数字处理方法。
（2 学时）（二）数字变换模块的基本要求和基本内容（24课时）2.1 Z变换与离散傅里叶变换（2 学时）2.2序列的Z变换及与傅里叶变换的定义及性质；（4 学时）2.3周期序列的Z变换与离散傅里叶级数及傅里叶变换表示式；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；（4 学时）2.4利用Z变换分析信号和系统的频域特性。
（4 学时）2.5离散傅里叶级数（DFS）的定义与性质；抽样Z变换-频率域采样；（4 学时）2.6计算DFT的问题及改进的途径:基2 FFT算法与进一步减少运算量的措施；（4 学时）2.7离散傅里叶反变换（IDFT）的快速方法（2 学时）（三）数字滤波器模块的基本要求和基本内容（18课时）3.1数字滤波器的基本概念、基本结构；（2 学时）3.2 FIR数字滤波器的基本结构；数字滤波器的格形结构（4 学时）3.3数字滤波器的基本概念、原理与结构；（1 学时）3.4用脉冲响应不变法、冲激响应法设计IIR数字滤波器；（2 学时）3.5用双线性变换法设计IIR数字滤波器；（2 学时）3.6数字高通、带通和带阻滤波器的设计；（1 学时）3.7线性相位FIR数字滤波器的条件和特点；（2 学时）3.8利用窗函数法设计FIR滤波器；（2 学时）3.9IIR数字滤波器的直接设计方法。
数字信号处理教学大纲
数字信号处理教学大纲一、课程基本信息课程名称：数字信号处理课程代码：＿____课程类别：专业必修课学分：＿____总学时：＿____授课对象：＿____二、课程目标1、使学生掌握数字信号处理的基本概念、基本原理和基本方法。
2、培养学生运用数字信号处理的知识解决实际问题的能力。
3、让学生熟悉数字信号处理领域的常用算法和工具。
三、课程内容与要求（一）离散时间信号与系统1、离散时间信号的表示与运算掌握常见离散时间信号的表示方法，如单位脉冲序列、单位阶跃序列等。
熟练进行离散时间信号的基本运算，如相加、相乘、移位等。
2、线性时不变系统理解线性时不变系统的定义和性质。
掌握线性时不变系统的差分方程表示。
能够求解线性时不变系统对给定输入的响应。
（二）Z 变换1、 Z 变换的定义与性质掌握 Z 变换的定义和收敛域的概念。
熟悉 Z 变换的基本性质，如线性、移位、卷积等。
2、逆 Z 变换掌握逆 Z 变换的计算方法，如部分分式展开法、留数法等。
（三）离散傅里叶变换（DFT）1、 DFT 的定义与性质理解 DFT 的定义和物理意义。
熟悉 DFT 的基本性质，如线性、循环移位、圆周卷积等。
2、快速傅里叶变换（FFT）算法掌握基 2 时间抽取 FFT 算法和基 2 频率抽取 FFT 算法的原理。
能够运用 FFT 算法进行快速计算。
（四）数字滤波器的基本结构1、无限长脉冲响应（IIR）滤波器的基本结构熟悉直接型、级联型、并联型 IIR 滤波器的结构。
了解不同结构的优缺点和相互转换方法。
2、有限长脉冲响应（FIR）滤波器的基本结构掌握直接型、线性相位型 FIR 滤波器的结构。
（五）IIR 数字滤波器的设计1、模拟滤波器的设计掌握巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器的设计方法。
了解椭圆滤波器的特点。
2、脉冲响应不变法和双线性变换法熟练运用脉冲响应不变法和双线性变换法将模拟滤波器转换为数字滤波器。
（六）FIR 数字滤波器的设计1、窗函数法掌握窗函数的特性和选择原则。
《数字信号处理》课程教学大纲
数字信号处理Digital signal processing物联网工程复变函数、线性代数、信号与系统2484816《数字信号处理》是物联网工程专业基础必修课。
主要研究如何分析和处理离散时间信号的基本理论和方法，主要培养学生在面对复杂工程问题时的分析、综合与优化能力，是一门既有系统理论又有较强实践性的专业基础课。
课程的目的在于使学生能正确理解和掌握本课程所涉及的信号处理的基本概念、基本理论和基本分析方法，来解决物联网系统中的信号分析问题。
培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工程思维和科学精神。
培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
它既是学习相关专业课程设计及毕业设计必不可少的基础，同时也是毕业后做技术工作的基础。
运用时间离散系统的基本原理、离散时间傅里叶变换、 Z 变换、离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)、时域采样定理和频域采样定理等工程基础知识，分析物联网领域的复杂工程问题。
培养探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工程思维和科学精神。
说明利用DFT 对摹拟信号进行谱分析的过程和误差分析、区分各类网络的结构特点；借助文献研究运用窗函数法设计具有线性相位的FIR 数字滤波器，分析物联网领域复杂工程问题解决过程中的影响因素，从而获得有效结论的能力。
培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
第一章 时域离散信号与系统(1)时域离散信号表示； (2)时域离散系统；(3)时域离散系统的输入输出描述法； * (4)摹拟信号数字处理方法；：数字信号处理中的基本运算方法，时域离散系统的线性、时不变性及系统的因果性和稳定性。
时域采样定理。
培养探索未知、 追求真理、 勇攀科学高峰的责任感和使命感。
：时域离散系统的线性、时不变性及系统的因果性和稳定性、时域采样定理。
数字信号处理课程标准
数字信号处理课程标准课程标准课程名称：数字信号处理课程代码：05038适用专业：通信技术学时：72学分：4.5制订人：审核：《数字信号处理》学习领域（课程）标准一、学习领域（课程）综述（一）学习领域定位“数字信号处理”学习领域由岗位群的“通信电力机务员岗位”行动领域转化而来，是构成通信技术专业框架教学计划的专业学习领域之一，其定位见表一：表一学习领域定位（二）设计思路本学习领域注重培养分析问题、解决问题的能力、强化学生动手实践能力，遵循学生认知规律，紧密结合通信技术专业的发展需要，为将来从事通信技术产品的设计、检测奠定坚实的基础。
将本课程的教学活动分析设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学、并以典型设备为载体，通过具体案例，按数字信号项目实施的顺序逐步展开，让学生在掌握技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技术训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用、培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。
本课程在内容组织形式上强调了学生的主体性学习，在每个项目实施前，先提出学习目标，再进行任务分析，学生针对项目的各项任务进行相关知识的学习，并通过多种实践活动实施项目以实现学习目标。
最后根据多元化的评分标准进行自我评价。
（三）学习领域（课程）目标1. 方法能力目标：●能根据项目任务或工作，制订项目完成工作计划；●学会自我学习、收集和检索信息、查阅技术资料；●在数字信号处理过程中会选择各种仪器仪表；●学会学习和工作的方法，勤于思考、做事认真的良好作风；●培养学生一丝不苟、刻苦钻研的职业道德；●学会在产品制作过程中进行技术指导、质量管理和成本核算方法。
2. 社会能力目标：●建立团结协作的精神，能与人沟通和合作完成工作任务；●养成勇于创新、敬业乐业的工作作风；●形成清晰的逻辑思维意识，正确辨别事物的真假；●了解通信技术应用的发展前景，拓宽产品开发的思路；●掌握产品生产工艺要求，培养工作的质量意识、安全意识；●具有较强的社会责任感，为祖国发展强大贡献力量的责任意识；●积累丰富的工作经验。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
课程标准
课程名称：数字信号处理
课程代码：05038
适用专业：通信技术
学时：72
学分：4.5
制订人：
审核：
《数字信号处理》学习领域（课程）标准
一、学习领域（课程）综述
（一）学习领域定位
“数字信号处理”学习领域由岗位群的“通信电力机务员岗位”行动领域转化而来，是构成通信技术专业框架教学计划的专业学习领域之一，其定位见表一：
学习领域
专业必修学习领域
性质
学习领域
使学生具备从事数字信号处理工作所需的基础知识和技能功能
前导学习
高等数学、信号与系统
领域
平行学习
通信原理
领域
后续学习
无
领域
（二）设计思路
本学习领域注重培养分析问题、解决问题的能力、强化学生动手实践能力，遵循学生认知规律，紧密结合通信技术专业的发展需要，为将来从事通信技术产品的设计、检测奠定坚实的基础。
将本课程的教学活动分析设计成若干项目或工作情景，以项目为单位组织教学、并以典型设备为载体，通过具体案例，按数字信号项目实施的顺序逐步展开，让学生在掌握技能的同时，引出相关专业理论知识，使学生在技术训练过程中加深对专业知识、技能的理解和应用、培养学生的综合职业能力，满足学生职业生涯发展的需要。
本课程在内容组织形式上强调了学生的主体性学习，在每个项目实施前，先提出学习目标，再进行任务分析，学生针对项目的各项任务进行相关知识的学习，并通过多种实践活动实施项目以实现学习目标。
最后根据多元化的评分标准进行自我评价。
（三）学习领域（课程）目标
1. 方法能力目标：
能根据项目任务或工作，制订项目完成工作计划；
学会自我学习、收集和检索信息、查阅技术资料；
在数字信号处理过程中会选择各种仪器仪表；
学会学习和工作的方法，勤于思考、做事认真的良好作风；
培养学生一丝不苟、刻苦钻研的职业道德；
学会在产品制作过程中进行技术指导、质量管理和成本核算方法。
2. 社会能力目标：
建立团结协作的精神，能与人沟通和合作完成工作任务；
养成勇于创新、敬业乐业的工作作风；
形成清晰的逻辑思维意识，正确辨别事物的真假；
了解通信技术应用的发展前景，拓宽产品开发的思路；
掌握产品生产工艺要求，培养工作的质量意识、安全意识；
具有较强的社会责任感，为祖国发展强大贡献力量的责任意识；
积累丰富的工作经验。
3. 专业（职业）能力目标：
具备设计IIR数字滤波器的基本能力；
具备设计FIR数字滤波器的基本能力；
能够对基本的信号进行基本的运算；
能够将模拟滤波器转化为数字滤波器
二、学习领域（课程）描述
学习领域描述包括学习领域名称、学期、参考学时、学习任务和学习领域目标等，见表二：
表二学习领域的描述
第一章
页脚内容4
三、学习情境划分及描述
（一）学习情境设计
（二）学习情境描述
包括学习情境名称、学时、学习任务、与其他情境的关系、学习目标、学习内容、教学条件、教学方法组织形式、教学流程、学业评价。
四、实施建议
（一）参考教材
《数字信号处理技术及应用》主编:谢芳芳,科学出版社, 2009
《数字信号处理教程》主编:程佩青,清华大学出版社, 2001
《数字信号处理》主编：丁玉美，西安电子科技大学出版社，2001
（二）校本教材编写建议
必须依据本课程标准编写教材。
充分体现任务引领、实践导向课程设计思想。
教材要体现先进性、通用性、实用性。
反映新技术、新工艺，典型产品或服务的选择要科学，体现地区产业特点。
（三）其他资源开发与利用
1. 利用现代信息技术开发录像、光盘等多媒体课件，通过搭建多维、动态、活跃、自主的学习领域训练平台，使学生的主动性、积极性和创造性得以充分调动。
2. 注意仿真软件的开发利用，让学生置身于网络学习平台中，积极自主地完成该学习领域的学习，为提高学生的施工员岗位的基本职业能力提供有效途径。
3. 搭建产学合作平台，充分利用本行业的企业资源，满足学生观摩、实训和半年以上
顶岗实习的需要，并在合作中适时关注学生职业能力的发展和教学内容的调整。
4. 积极利用电子书籍、电子期刊、数字图书馆、校园网、各大网站等网络资源，使教学内容从单一化向多元化转变，通过职业指导教师的指导或辅导，使学生知识和能力的拓展成为可能。
五、其它说明
1.本课程标准由电子通信教研室开发。
2.完成时间：2014年5月。