《随机信号分析》课程教学大纲

《随机信号分析》教学大纲

课程代码：ABJD0633

课程中文名称:随机信号分析

课程英文名称：RandomSigna1Ana1ysis

课程性质：选修

课程学分数：2

课程学时数：32

授课对象：电子信息工程

本课程的前导课程：概率论、信号与系统、数字信号分析

一、课程简介

《随机信号分析》课程是电子信息类、自动控制类、检测技术类专业本科生必修的一门重要的专业基础课。它是一门研究随机信号规律性的课程。

近年来，随着现代通讯和信息理论的飞速发展，对随机信号的研究已渗透到的各个科学技术领域，随机信号的处理是现代信号处理的重要理论基础和有效方法之一。《随机信号分析》课程已成为相关学科重要的学科基础课。

本课程作为一门专业基础课，在整个专业知识结构中起着承上启下的作用。本课程的培养目标是：面向新世纪专业人才培养的要求，紧跟当代电子信息领域内技术的发展。课程旨在通过各种教学环节，使学生掌握扎实的基础理论知识和科学的思维方法；培养学生解决问题、分析问题的能力，使本科生既有追踪当代科技前沿的理论功底，又有解决当前工程技术问题的能力。

二、教学基本内容和要求

（一）随机变量

课程教学内容：随机变量要点回顾；随机变量的特征函数；随机信号实用分布律课程的重点、难点：

本章重点：

随机变量的分布函数与分布密度、随机变量的函数。

本章难点：

随机变量的特征函数。

课程教学要求：

了解随机信号分析的基本概念、学科体系、相关技术以及其应用现状和发展趋势，掌握随机变量函数的分布、特征函数概念。

（二）从随机变量到随机过程

课程教学内容：从随机变量到随机过程；平稳随机过程和各态历经过程；平稳随机过程的功率谱及高阶谱；高斯过程与白噪声；随机序列

课程的重点、难点：

本章重点：

随机过程的基本概念及定义、平稳随机过程、随机过程的联合分布和互相关函数、随机过程的功率谱密度。

本章难点：

随机过程的联合分布和互相关函数、随机过程的功率谱密度。

课程教学要求：

熟练掌握根据随机过程的具体形式，学会求它的概率分布及各种数字特；熟练掌握已知随机过程的表达式判断该过程是否具有平稳性、遍历性；有图示的函数曲线或者给定的数学表达式，判定其是否是平稳随机过程的正确的相关函数曲线或表达式；掌握对于平稳随机过程，计算它的相关函数和相关时间；熟练掌握平稳过程的自相关函数与功率谱密度之间、联合平稳随机过程的互相关函数与互谱密度之间的关系，知其一可求其二,并能求出平均功率、互功率；熟练掌握功率谱密度、互谱密度的定义、性质及应用。

（三）系统对随机信号的响应

课程教学内容：系统对随机信号的响应；线性系统输出及概率分布；线性系统输出的数字特征；线性系统输出的功率谱密度；典型线性系统对随机信号的响应；非线性系统对随机信号的响应课程的重点、难点：

本章重点：

变换的基本概念和基本定理、随机信号通过线性系统分析。

本章难点：

随机信号通过线性系统分析、随机信号通过非线性系统分析。

课程教学要求：掌握随机信号通过线性系统和非线性系统的分析方法。

（四）窄带随机信号

课程教学内容：窄带随机信号；希尔伯特变换；复随机过程；窄带随机过程的基本特点;窄带高斯过程分析

课程的重点、难点：

本章重点：

希尔伯特变换、信号的复信号表示。

本章难点：

窄带随机信号的统计特性。

课程教学要求：

掌握窄带随机过程的特点和工程意义；熟练掌握复信号表示，希尔伯特变换、复随机过程；掌握窄带随机过程和窄带高斯随机过程的统计特性；重点掌握窄带确定性信号以及窄带随机信号通过窄带系统输出及输出的自相关函数和功率谱的计算方法；掌握窄带高斯噪声的包络与相位的一维分析

（五）平稳时间序列的线性模型

课程教学内容：平稳时间序列的线性模型；时间序列及其实例；平稳时间时间序列及其

线性模型；各类线性模型的性质；模型识别一确定模型的类别和阶数

课程的重点、难点：

本章重点

平稳时间序列的线性模型及其性质、确定模型的类别和阶数的方法；

本章难点

模型类型的确定和阶数的确定

课程教学要求：

了解三种模型的基本概念及其统计特性;掌握三种平稳时间序列的线性模型及其性质；掌握如何确定模型的类别和阶数的方法；了解模型的参数估计方法;了解时间序列分析的应用.

三、实验教学内容及基本要求

无

四、教学方法与手段

PPT多媒体+板书教学

五、教学学时分配

六、考核方式与成绩评定标准

1、考核方法：根据平时表现、作业、期末测验等成绩综合评定。

2、成绩评定：

考勤20%、作业20%、期末测验60%

综合以上各项评分，学期末评定对应考核等级：优秀：90・100分良好：80-89分中等：70-79分及格：60-69分不及格：60分以下

七、教学参考资源

1、参考书目：

(1)赵淑清编著，《随机信号分析》，哈尔滨工业大学出版社，1999年。

(2.)朱华编著，《随机信号分析》，北京理工大学出版社，1990年。

(3)陆大鑫编著《随机过程理论及应用》，高等教育出版社，1987年。

(4)帕布里斯编著《Probabi1ityRandomVariab1eRadomprocess》(美)。