数字信号处理 课程简介
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》课程简介
《数字信号处理基础》课程简介课程编码：05050001 课程性质：专业基础课课程名称：数字信号处理基础课程英文名称：Digital signal processing开课对象：地球物理学/勘查技术与工程/信息工程等本科专业学生先修课程：信号与系统课程学时：总学时：60 其中实验（上机）学时：10 学分:4课程主要内容：本课程主要包括以下三部分内容：1. 离散信号与系统分析：重点讲授F变换，频谱与相位谱基本性质，Z变换，介绍Hilbert等其它常用变换及有关变换的快速算法；信号的A/D转换，抽样定理，多抽样率，量化噪声分析；线性时不变系统的描述，脉冲响应，转移函数和频率响应。
2. 信号估值：重点讲授信号与自相关，互相关，褶积；以及信号的能量，功率谱估计。
3. 信号滤波：重点讲授滤波基本概念，滤波器分类和技术要求；一维高、低和带通滤波器，时窗函数；最小平方滤波和反滤波；预测滤波和多道滤波以及信号的插值，平滑和其它加工。
《勘查技术工程学》（英）课程简介课程编码：0505003 课程性质：专业课课程名称：勘查技术工程学课程英文名称：Basics of Exploration Technology Engineering开课对象：勘查技术与工程/地球物理学本科专业学生先修课程：高等数学，大学物理，场论，专业英语课程学时：总学时：60 其中实验（上机）学时：0课程主要内容：本课程是勘察技术与工程专业和地球物理学专业的一门专业基础课，作为改革实验，将直接采用英文原文教材，用英文讲授。
The course will focus on the principles of applied Geophysicals, introduces the main geophysical methods used in the exploration and production for oil & gas, mineral ore, water-bearing strata, civil engineering, etc.. The methods mainly cover Magnetic methods, Gravitational methods, electrical methods, Seismic methods, Radioactivity methods, etc.The main contents of the course will be principles of the every methods, field survey procedure of every methods, processing and interpretation of the results from every methods, geological meaning of the results from every methods, case study analysis of every methods, etc.《地震学》课程简介课程编码：05050004 课程性质：专业课课程名称：地震学课程英文名称：Seismology开课对象：地球物理学先修课程：弹性力学、数理方程、地质学基础、计算机程序设计课程学时：总学时：60 其中实验（上机）学时：6 学分:4课程主要内容：基本内容包括地震的基本知识、宏观地震学、波动方程及其解、地震体波和面波、波的传播特征、波的位移特征、射线方程和走时方程、反射折射定律、射线振幅理论、震相的识别及其确认、震相数据的测定、非地震事件记录的判断分析、地震波传播速度的确定及走时表的编制使用、地震基本参数的确定方法、震源的力学模型、震源机制的求解、确定断层面的方法、地球内部的速度分布模型及主要间断面、各类典型地区的地壳结构、反演地球介质的方法、地震预报的地震学方法、短周期地震仪及中长周期地震仪的工作原理、地震讯号的传输、地震观测报告的编写、地震台网布局的合理性计算。
《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》课程教案
《数字信号处理》课程教案数字信号处理课程教案第一部分：课程概述数字信号处理是现代通信和信号处理领域中的重要学科，本课程旨在介绍数字信号处理的基本概念和理论，并探讨其在实际应用中的应用和技术。
第二部分：教学目标1. 理解数字信号处理的基本原理和基础知识；2. 掌握数字信号的采样、量化和编码技术；3. 了解常见的数字滤波器设计方法；4. 学习数字信号处理中的快速傅里叶变换（FFT）算法；5. 探讨数字信号处理在音频、图像和视频信号处理中的应用。
第三部分：教学内容1. 数字信号处理基础知识1.1 数字信号与模拟信号的比较1.2 采样和量化1.3 数字信号编码1.4 常见信号的时域和频域表示2. 离散时间信号和系统2.1 离散时间信号的表示和性质2.2 线性时不变系统2.3 离散时间系统的性质和分类3. 离散时间系统的频域分析3.1 离散时间信号的傅里叶变换3.2 离散频域系统的频率响应3.3 滤波器的设计和实现4. 数字滤波器设计4.1 IIR滤波器的设计方法4.2 FIR滤波器的设计方法4.3 改进的滤波器设计方法5. 快速傅里叶变换（FFT）算法5.1 傅里叶变换的基本概念及性质5.2 离散傅里叶变换（DFT）及其性质5.3 快速傅里叶变换算法及其应用6. 数字信号处理在多媒体中的应用6.1 音频信号处理技术6.2 图像信号处理技术6.3 视频信号处理技术第四部分：教学方法1. 理论讲授与案例分析相结合，通过实际应用案例来深化理解；2. 课堂互动，鼓励学生提问和参与讨论；3. 实验操作，通过实际操作提升学生的实践能力；4. 小组合作，鼓励学生进行小组项目研究和报告。
第五部分：教学评估1. 平时表现：出勤、课堂参与和作业完成情况；2. 期中考试：对课程前半部分内容的回顾和检验；3. 实验报告：根据实验内容，撰写实验报告并提交；4. 期末考试：综合检验对整个课程的掌握情况。
第六部分：教材与参考书目主教材：《数字信号处理导论》（第四版），作者：约翰·G·普罗阿基斯；参考书目：1. 《数字信号处理》（第四版），作者：阿兰·V·奥泽；2. 《数字信号处理：实用方法与应用》（第三版），作者：埃密里奥·马其尔夏兰德。
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。
数字信号处理—课程简介
数字信号处理——课程地位
“数字信号处理”课是通信工程专业、电子 信息工程专业，以及其他电器与信息类专业的一 门重要专业基础课。 随着计算机技术与信息科学的飞速发展，数 字信号处理（DSP）技术已迅速发展，形成一门 独立的学科体系。目前以DSP芯片及外围开发设 备为主，正在形成一个具有很大潜力的产业与市 场。
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数字信号处理——教材章节
第1章 时域离散信号和时域离散系统
第2章 时域离散信号和系统的频域分析
第3章 离散傅里叶变换（DFT） 第4章 快速傅里叶变换（FFT）
第5章 时域离散系统的网络结构
第6章 无限脉冲响应数字滤波器的设计 第7章 有限脉冲响应数字滤波器的设计 第8章 多采样率数字信号处理 第9章 数字信号处理的实现
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数字信号处理——教学方式及其它
教学方式 本课程采用课堂多媒体教学讲授：56学时，周4学时 实验：6学时，第6、10、12周，计算中心 课外练习为书面习题。答疑：周三下午15:00—16:30，实验楼503室。 成绩评定办法 采用百分制，平时15%，实验15%，期末70% 。 教材及教参 教材：数字信号处理 (第三版)，高西全，丁玉美编著，西安电子科技大学 出版社，2008年8月 第3版 教参： 1、《离散时间信号处理》，[美]A.V.奥本海姆、R.W.谢弗、J.R.巴克 编 著，刘树棠 黄建国 译 西安交通大学出版社，2001年9月 第1版 2、《离散时间信号分析和处理》，应启珩 冯一云 窦维蓓 编著，清华大 学出版社，2001年9月第1版
概率与随机过程复变函数信号与系统一种计算机语言数字信号处理课是通信工程专业电子信息工程专业以及其他电器与信息类专业的一门重要专业基础课
数字信号处理————课程简介
数字信号处理教案
数字信号处理教案一、教学内容概述数字信号处理是一门研究信号的获取、变换和分析的学科，它涉及到对数字信号进行处理、传输、存储等方面的技术。
本教学内容主要介绍数字信号处理的基本概念、原理和常用算法，帮助学生全面理解和掌握数字信号处理的相关知识。
二、教学目标1. 理解数字信号处理的基本概念和原理；2. 掌握数字信号的采样和量化技术；3. 熟悉离散时间信号和系统的特性和性质；4. 能够设计和实现基本的数字滤波器；5. 掌握常用的信号处理算法和方法；6. 能够应用数字信号处理技术解决实际问题。
三、教学内容详述1. 数字信号处理基础知识1.1 数字信号与模拟信号的区别1.2 采样定理和采样频率选择1.3 数字信号的量化和编码1.4 数字信号处理系统的基本框架2. 离散时间信号与系统2.1 离散时间信号的定义和表示2.2 离散时间系统的响应和性质2.3 离散时间卷积和相关运算2.4 离散时间系统的稳定性与因果性3. 数字滤波器设计3.1 FIR滤波器的设计原理和方法3.2 IIR滤波器的设计原理和方法3.3 巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器的设计3.4 最小均方误差设计和自适应滤波器4. 常用信号处理算法与方法4.1 快速傅里叶变换及其应用4.2 离散余弦变换及其应用4.3 数字滤波器的设计和实现4.4 谱估计和频谱分析方法5. 数字信号处理应用实例5.1 语音信号处理与识别5.2 视频信号处理与压缩5.3 生物医学信号处理5.4 通信信号处理和调制技术四、教学方法1. 前导知识激发：通过提问、引发思考等方式调动学生的学习兴趣，激发他们的前导知识。
2. 理论授课与案例分析：讲解数字信号处理的基本概念、原理和常用算法，并通过一些实际案例进行解析和分析。
3. 实验与实践操作：安排一定数量的小组实验和实践操作，让学生亲自动手实践和体验数字信号处理的过程和效果。
4. 讨论与交流：安排学生进行小组讨论和交流，共同解决一些数字信号处理的问题和难题。
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数字信号处理（Digital Signal Processing）
课程编号：01115161
课程性质：专业方向任选课
开设学期及学时分配：第六期；每学期64学时
适用专业及层次：电子信息工程本科
先行课程：《数字电子技术》、《信号与系统》
后继课程：无
课程目的、内容与要求：
本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。
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。
推荐参考书：
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。
授课教师：
1.主讲教师要具有中级及以上专业技术职称和硕士研究生及以上学历。
2.能履行教师职责，爱岗敬业，为人师表，具有良好的师德教风和较高的业务水平。
3.本课程要求教师应具备数据结构与算法设计、编译原理和软件工程等方面的理论基础，熟悉傅立叶变换（FFT）与数字滤波器并具备分析和运用MATLAB编程能力。
教学与实验设施：
本课程在多媒体教室开展，多媒体要满足课程教学需要，能同时运行office的课件和MATLAB软件。
教学方法与手段：
本课程教学方法要灵活，可用多媒体课件与板书相结合的教学形式，有些内容可以通过实物或图片演示。
教学要充分发挥学生主体性，与学生建立起平等、民主和对话的师生关系，培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识，使学生掌握本课程的核心内容外，指导学生对相关外延知识的获取能力。
课程考核与评价：
本课程的考核应该包括平时成绩、期末考试和期中成绩3个部分，实行百分制。
其中平时成绩可以通过个人作业、学习态度、到课率及小组讨论等方式进行评定，期末考试可以采用开卷或闭卷形式，重点考查学生对数字信号处理的基本概念、基本理论、基本方法的理解和掌握程度。