《数字信号处理》课程标准参考样例
《数字信号处理》 完整加精版
采用抽象算法表达：由软件程序虚拟实现。 在采用硬件电路实现时，由于不需要考虑 物理环境对信号的影响，可以在设计中尽可
能采用低功耗高密度集成。
数字系统的特点
信号采用数字序列表达后，对模拟信号难以 进行的很多处理能够方便地实现，例如： 对信号的乘法调制和各种编码调制、信号的时 间顺序处理、信号的时间压缩/扩张、复杂标准 信号的产生…
时间变量与对应的函数值采用两个相等长度的序列 （一维向量）表示。 两个序列可以进行直接数值设臵:
例：n=[0 1 2 3 4 5 6 7];
x=[1 2 4 6 5 3 1 0];
数字信号的MATLAB表达
坐标区间设臵： n=[n1:n2] 只取整数，设定起点和终点；
信号函数设臵：其序列长度由n序列限定； x=3*n x=exp(j*(pi/8)*n)
设臵好坐标序列t和信号序列x后，可以采 用下列作图语句画出连续时间信号图形: plot(t，x) 该语句通过将离散的信号点之间用直线连 接得到连续图形。
模拟信号的作图表达
例：MATLAB程序
t=[0:0.1:10];x1=[zeros(1,30) ones(1,40) zeros(1,31)]; x2=2-0.3*t;x3=exp(j*(pi/8)*t);x4=exp(-0.2*t).*cos(2*pi*t);
欠采样导致的问题
s N
若原始频谱与镜像频谱混叠，产生混叠失真，则
信号不可恢复！
采样定理
待采样信号必须为带限信号
X 0
M
采样频率应大于信号最高频率的2倍
2 s 2M N Ts
Nyquist 频率
重建滤波器（低通）截止频率应满足：
北京邮电大学《数字信号处理》课程教学大纲
《数字信号处理》课程教学大纲一、课程编号：1100020二、课程名称：数字信号处理 ( 64学时)Digital Signal Processing三、课程教学目的数字信号处理是现代信息处理和传输的基础课程之一，已经成为信号和信息处理、通信和电子、计算机科学和技术等专业的学生需要学习和掌握的基本知识。
本课程以离散时间信号与系统作为对象，在介绍经典理论的基础上，适当引入了现代信号处理的理论与方法以及Matlab仿真分析软件。
通过本课程的学习，使得学生能够掌握确定性离散时间信号的频谱分析原理及快速实现方法，数字滤波器的设计及实现方法。
使学生能够利用计算机技术来进行数字信号的处理，并根据实际需要分析、设计数字滤波系统。
本课程是进一步学习数字通信、图像处理、随机数字信号处理、无线通信、多媒体通信等专业课程的先修课程。
四、课程教学基本要求1．掌握离散时间信号和系统的基本标识方法2．掌握离散时间系统的基本特性、Z变换以及离散时间信号的傅立叶变换（DTFT）3．掌握离散傅立叶变换（DFT）以及离散傅立叶变换的快速算法（FFT）4．掌握数字滤波器的设计方法和结构5．了解多速率信号处理的基本内容五、教学内容及学时分配（含实验）理论教学（56学时）1．绪论2学时数字信号处理的特点、实现和应用Matlab简介2．离散时间系统的基本特性及流图10学时抽样与重建离散系统及其普遍关系信号流图及Mason公式离散时间信号的傅立叶变换Z变换及Z反变换（留数法）Z变换与拉普拉斯、傅立叶变换的关系离散系统的频域分析3．离散傅立叶变换及其快速实现14学时DFS的定义及性质DFT的定义、性质及应用基2时间抽选法FFT基2频率抽选法FFT基4时间抽选法FFTIDFT的快速算法FFT应用（线性卷积的快速计算、CZT变换）4．IIR数字滤波器的设计和实现12学时滤波器概述模拟滤波器的设计模拟滤波器的数字仿真冲激响应不变法和双线性变换法的设计IIR滤波器的频率变换设计IIR数字滤波器的计算机辅助设计IIR 滤波器的实现结构5．FIR数字滤波器的设计10学时线性相位FIR滤波器的条件和特性概述窗函数法频率取样法FIR数字滤波器的优化设计FIR数字滤波器的实现结构6．多速率信号的处理基础8学时抽取和内插的时域和变换域描述抽取滤波器和内插滤波器多相分解正交镜像滤波器组双通道滤波器组实验教学（8学时）1.利用FFT对离散信号的频谱进行分析2学时2.IIR数字滤波器设计3学时3.FIR数字滤波器设计3学时六、教学重点、难点重点：离散傅傅立叶变换和数字滤波器设计难点：离散信号和系统的频域分析七、先修课程：高等数学、线性代数、信号与系统八、适用专业：通信工程、电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、光信息科学与技术、电信工程及管理九、使用教材及参考书目教材：《数字信号处理》，门爱东、苏菲、王雷、王海婴、李江军编著，科学出版社，2009 《数字信号处理教程》，程佩清编，清华大学出版社，2007参考书目：1．《Digital Signal Processing------A computer-Based Approach, Second Edition》，[美] Sanjit K. Mitra 著，电子工业出版社，2．《数字信号处理》，陈后金主编，高等教育出版社，20053．《数字信号处理：理论、算法与实现》，胡广书编，清华大学出版社，2003执笔人: 苏菲门爱东。
《数字信号处理》课件
数字信号处理具有精度高、稳定性好、灵活性大、易于实现和可重复性好等优 点。它克服了模拟信号处理系统中的一些限制，如噪声、漂移和温度变化等。
数字信号处理的重要性
数字信号处理是现代通信、雷达、声 呐、语音、图像、控制、生物医学工 程等领域中不可或缺的关键技术之一 。
随着数字技术的不断发展，数字信号 处理的应用范围越来越广泛，已经成 为现代信息处理技术的重要支柱之一 。
04 数字信号变换技术
CHAPTER
离散余弦变换
总结词
离散余弦变换（DCT）是一种将离散信号变换到余弦函数基 的线性变换。
详细描述
DCT被广泛应用于图像和视频压缩标准，如JPEG和MPEG， 因为它能够有效地去除信号中的冗余，从而减小数据量。 DCT通过将信号分解为一系列余弦函数的和来工作，这些余 弦函数具有不同的大小和频率。
雷达信号处理
雷达目标检测
利用数字信号处理技术对雷达回 波数据进行处理和分析，实现雷 达目标检测和跟踪。
雷达测距和测速
通过数字信号处理技术，对雷达 回波数据进行处理和分析，实现 雷达测距和测速。
雷达干扰抑制
利用数字信号处理技术对雷达接 收到的干扰信号进行抑制和滤除 ，提高雷达的抗干扰能力。
谢谢
THANKS
《数字信号处理经典》ppt课 件
目录
CONTENTS
• 数字信号处理概述 • 数字信号处理基础知识 • 数字滤波器设计 • 数字信号变换技术 • 数字信号处理的应用实例
01 数字信号处理概述
CHAPTER
定义与特点
定义
数字信号处理（Digital Signal Processing，简称DSP）是一门涉及信号的获 取、表示、变换、分析和综合的理论和技术。它以数字计算为基础，利用数字 计算机或其他数字硬件来实现信号处理的方法。
dsp教学大纲
dsp教学大纲《DSP 教学大纲》一、课程简介数字信号处理（Digital Signal Processing，简称 DSP）是一门涉及众多领域的重要学科，它在通信、音频处理、图像处理、控制系统等方面有着广泛的应用。
本课程旨在为学生提供 DSP 的基本理论、方法和实践技能，使学生能够理解和应用数字信号处理技术解决实际问题。
二、课程目标1、使学生掌握数字信号处理的基本概念、原理和方法。
2、培养学生运用数字信号处理知识进行系统分析和设计的能力。
3、让学生熟悉常见的数字信号处理算法及其实现。
4、提高学生使用相关软件和工具进行数字信号处理实验和仿真的能力。
三、课程内容1、数字信号处理基础离散时间信号与系统线性时不变系统的特性离散时间傅里叶变换（DTFT）离散傅里叶变换（DFT）及其快速算法（FFT）2、数字滤波器设计无限冲激响应（IIR）滤波器设计模拟滤波器设计方法脉冲响应不变法和双线性变换法有限冲激响应（FIR）滤波器设计窗函数法频率采样法3、多速率数字信号处理抽取和内插多相结构整数倍变换的高效实现4、数字信号处理中的量化效应A/D 和 D/A 转换的量化误差系数量化效应运算量化效应5、数字信号处理的应用语音信号处理图像处理通信系统中的数字信号处理四、教学方法1、课堂讲授讲解基本概念、原理和算法，通过实例帮助学生理解。
运用多媒体手段辅助教学，如动画、演示软件等。
2、实验教学安排实验课程，让学生亲自动手实现数字信号处理算法。
培养学生使用相关软件（如 MATLAB）进行仿真和分析的能力。
3、课程作业布置课后作业，包括理论计算、算法实现和分析等。
定期批改作业，及时反馈学生的学习情况。
4、课程项目要求学生完成一个小型的数字信号处理项目，如音频滤波器设计、图像增强等。
培养学生的综合应用能力和团队合作精神。
五、考核方式1、平时成绩（30%）包括考勤、作业完成情况、实验表现等。
2、期末考试（70%）采用闭卷考试形式，考核学生对课程知识的掌握程度。
《数字信号处理》教案
《数字信号处理》教学大纲课程类型：专业课总学时：通信工程专业70；信息工程专业64讲课学时：通信工程专业60；信息工程专业54实践学时：通信工程专业10；信息工程专业10一、课程的目的与任务本课程讲授数字信号处理的基本理论和基本分析方法，并且进行理论与算法的实践。
要求学生掌握离散时间信号与系统的基本理论，掌握离散时间系统的时域分析与 Z变换及离散傅立叶变换和快速傅里叶变换的理论计算法；掌握IIR和FIR数字滤波器的结构、理论和设计方法，为学生毕业后从事数字技术及其工程应用提供必要的训练。
二、课程有关说明《数字信号处理》是通信工程专业和信息工程专业的专业课，课程的内容包括：线性时不变离散时间系统的基础知识、数学模型（差分方程）及其求解，Z变换，离散傅立叶变换（DFT）理论及应用，快速傅立叶变换（FFT），无限长单位脉冲响应（IIR）数字滤波器设计，有限长单位脉冲响应（FIR）数字滤波器设计等内容。
除了理论教学外，还配有一定数量的上机实验。
数字信号处理在理论上所涉及的范围及其广泛。
高等数学、随机过程、复变函数等都是其数学基本工具。
电路理论、信号与系统等是其理论基础。
其算法及实现（硬件和软件）与计算机学科和微电子技术密不可分。
学生应该认真学习以上的知识，更好地掌握数字信号处理的基本理论、算法和实现技能。
主要教学方式：教师主讲，答疑、课堂讨论为辅，并结合实验教学。
考核评分方式：闭卷考试三、教学内容绪论（2学时）本章应掌握：数字信号处理的基本概念。
熟悉：数字信号处理系统的基本组成。
了解：数字信号处理的学科概貌、学科特点、实际应用、发展方向和实现方法。
第一章时域离散信号和时域离散系统（4学时）第一节时域离散信号本节应掌握：序列的运算，即移位、翻褶、和、积、累加、差分、时间尺度变换、卷积和等；序列的周期性。
熟悉：几种常用序列，即单位抽样序列、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列、复指数序列、正弦序列。
了解：用单位抽样序列来表示任意序列。
大学二年级数字信号处理教学案
大学二年级数字信号处理教学案一、教学目标本次数字信号处理教学旨在培养学生掌握数字信号处理的基本理论和方法，能够应用数字信号处理技术解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 数字信号处理的概述- 数字信号处理的定义与特点- 数字信号处理在工程领域的应用2. 时域信号分析- 离散时间信号与连续时间信号的关系- 离散时间信号的表示与性质3. 频域信号分析- 傅里叶级数展开与傅里叶变换的关系- 傅里叶变换的定义与性质4. 离散时间傅里叶变换（DTFT）- DTFT的定义与性质- DTFT的计算方法与应用5. 快速傅里叶变换（FFT）- FFT的原理与算法- FFT的应用6. 时域滤波器设计- FIR滤波器设计方法- IIR滤波器设计方法7. 频域滤波器设计- 离散时间系统与滤波器的关系- 傅里叶变换滤波器设计方法8. 信号采样与重建- 信号采样定理与抽样定理- 采样与重建过程的数学模型9. 数字信号处理系统设计- 数字信号处理系统的基本结构与组成- 数字信号处理系统设计流程与方法三、教学方法1. 理论讲授：结合实际案例，分析和讲解数字信号处理的基本理论和方法。
2. 实例演示：通过实际应用场景，演示数字信号处理技术在实际问题中的应用过程。
3. 实验实践：设计数字信号处理实验，让学生亲自动手实践，提升实际操作能力。
四、教学评估1. 平时成绩：包括作业完成情况、实验报告等。
2. 期中考试：测试学生对数字信号处理理论的掌握程度。
3. 期末考试：综合考核学生在数字信号处理方面的知识和应用能力。
五、教学资源1. 教材：《数字信号处理原理与设计》2. 综合实验平台：搭建基于Matlab的数字信号处理实验平台，提供相关实验案例和实验指导。
六、教学进度安排本课程为期15周，按以下教学内容和进度进行安排：第1周：数字信号处理概述第2周：时域信号分析第3周：频域信号分析第4周：离散时间傅里叶变换第5周：快速傅里叶变换第6周：时域滤波器设计第7周：频域滤波器设计第8周：信号采样与重建第9周：数字信号处理系统设计第10周：复习与总结第11周：期中考试第12周：实例演示与讨论第13-14周：实验实践第15周：期末考试七、教学参考1. [教学案参考](参考资料)2. [数字信号处理实验指导](参考资料)3. [Matlab数字信号处理工具箱教程](参考资料)以上为大学二年级数字信号处理教学案的基本框架，根据实际教学需求，可以根据具体情况进行适当调整和补充。
数字信号处理课程设计
数字信号处理 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解数字信号处理的基本概念、原理和方法，掌握其数学表达和物理意义；2. 掌握数字信号处理中的关键算法，如傅里叶变换、快速傅里叶变换、滤波器设计等；3. 了解数字信号处理技术在通信、语音、图像等领域的应用。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析数字信号处理问题，提出合理的解决方案；2. 能够运用编程工具（如MATLAB）实现基本的数字信号处理算法，解决实际问题；3. 能够对数字信号处理系统的性能进行分析和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对数字信号处理学科的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队协作精神，提高沟通与表达能力；3. 增强学生对我国在数字信号处理领域取得成就的自豪感，树立为国家和民族发展贡献力量的信心。
课程性质：本课程为专业选修课，旨在使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法，培养其解决实际问题的能力。
学生特点：学生具备一定的数学基础和编程能力，对数字信号处理有一定了解，但缺乏系统学习和实践经验。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，采用案例教学、互动讨论等教学方法，提高学生的参与度和实践能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 数字信号处理基础：包括数字信号、离散时间信号与系统、信号的采样与恢复等基本概念，使学生建立数字信号处理的基本理论框架。
教材章节：第一章 数字信号处理概述2. 傅里叶变换及其应用：介绍傅里叶变换的原理、性质和应用，以及快速傅里叶变换算法。
教材章节：第二章 傅里叶变换及其应用3. 数字滤波器设计：讲解数字滤波器的基本原理、设计方法和性能评价，包括IIR和FIR滤波器。
教材章节：第三章 数字滤波器设计4. 数字信号处理应用案例分析：通过通信、语音、图像等领域的实际案例，使学生了解数字信号处理技术的应用。
《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。
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《数字信号处理》课程标准
一、 课程基本信息
课程名称 数字信号处理
英文名称 Digital Signal Processing
课程编码 020324008 课程类别 专业教育课程/理论课/必修
学分数 3 开课学期 第 5 学期 开课单位 电子信息工程系
学时数
总学时(周) 讲课 实验 练习 其它
48 48 0 0 0
适用专业 电子信息工程、通信工程
二、课程地位
1.
本课程在专业人才培养方案中的贡献度
《数字信号处理》是电子信息工程、通信工程及相关专业必修的重要专业教育理论课
程，在信号与信息处理系列课程中起到承上启下的关键作用。本课程主要为学生在数字信
号处理的理论与方法方面提供知识、能力和素质的基本训练，从而在信号与系统知识领域
培养学生扎实的专业知识基础与应用能力，使学生具备基本的现代电子系统的分析、设计
能力和解决电子与通信工程领域技术问题的能力。
2.
本课程与相关课程的关系
《高等数学》、《复变函数与积分变换》等为本课程提供所需的数学基础知识和数学
分析方法；《电路原理》、《信号与系统》等讲授本课程的必要专业基础知识和原理。通
过本课程的学习，扩展信号与信息处理专业知识领域的深度和广度，为《通信原理》、
《DSP 技术》、《数字图像处理》、《语音信号处理》等课程奠定专业知识基础。
3.
本课程的特色
随着信息技术的飞速发展，信号处理的应用遍及于几乎所有的工程技术领域，信号与
信息处理基础系列课程属于专业教育中的重要组成部分。作为系列课程中承上启下的核心
课，同时也是我校首批双语教学课程，本课程以离散时间信号与系统作为研究对象，系统
介绍其概念，并讨论采用数字方法处理信号的基本原理及实现方法。课程的理论性和工程
性都很强，注重理论与实践、原理与应用相结合,在培养学生掌握专业基础理论和分析方法
的同时，强调基于计算机实现常用数字信号处理算法的能力。
三、课程教学目标
通过该课程的学习，使学生建立数字信号处理的基本概念，掌握数字信号处理的基本
原理和数字滤波器的设计方法，了解数字信号处理的应用；具备应用数字信号处理方法对
信号进行分析等运算的能力、典型数字滤波器的分析和设计能力，从而初步拥有对于现代
电子系统的分析、设计能力以及解决工程领域技术问题的能力；同时锻炼学生严谨求实的
科学研究态度和积极的创新精神，从而为从事电子、通信或相关信息技术领域的工程技术
工作及研究工作打下基础。
参考样例
四、课程主要内容
1.
离散时间信号与系统的时域分析（参考学时：6 学时）
数字信号处理系统组成，离散时间信号的基本运算，典型序列，离散时间系统的表示，
离散 LTI 系统的时域特性与分析，采样与采样定理 ，连续时间信号的数字处理。
2.
离散时间信号及系统的变换域分析（参考学时：12 学时）
离散时间傅里叶变换（DTFT）及其性质，z 变换的定义、收敛条件、性质及逆变换，
DTFT 与 z 变换的关系，离散 LTI 系统的系统函数及频率响应。
3.
离散傅里叶变换（DFT）及快速傅里叶变换（FFT）（参考学时：14 学时）
DFT 的定义、性质及计算，DFT 与 DTFT 的关系，利用 DFT 计算卷积及连续信号的谱分
析，FFT 算法原理。
4.
数字滤波器设计（参考学时：16 学时）
数字滤波器结构，IIR 数字滤波器设计（双线性变换及频率变换法等），FIR 数字滤
波器设计（窗口设计法及频率采样设计法等），数字滤波器的计算机辅助设计。
5.
数字信号处理系统的实现（参考学时：4 学时）（可选）
定点数的量化误差，A/D 转换的量化效应，有限字长效应，系数量化对数字滤波器的
影响。
五、课程教学模式
可采用讲授式、讨论式、研究式、翻转式、混合式等，根据教学内容综合运用。
六、课程考核方法与标准
考核方式：考试
记分方式：百分制
评价方式：闭卷、笔试（占总成绩 60%），作业成绩（占总成绩 20%），课堂表现
（占总成绩 20%）
七、审核信息
制订人： 制订时间：
审核人： 审核时间：