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1、数字信号处理基础课程教学大纲一、课程基本情况课程编号：083P48A学分：3周学时：3总学时：51 开课学期：3.1 开课学院：理学院英文名称：Digital Signal Processing适用专业：微电子科学与工程课程类别：专业方向模块课通识公共课/通识选修课（一般/核心）/大类平台课/专业教育平台课/专业方向模块课/任意选修 课/其他课程修读条件：课程修读的先修课程要求或设定具体修读条件网络课程地址：课程负责人：所属基层学术组织：微电子科学与工程系二、课程简介课程内容概要、修读意义数字信号处理基础是信息科学技术中的一个重要组成部分，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。
2、本课程的主要内容包括：离散时间信号与系统；离散变 换及其快速算法；熟练掌握是数字滤波器的基本理论和设计方法；初步掌握是数字信号处 理软、硬件实现的技术。本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，能应用这些理论和方法来解决一些练习题， 为以后从事信号处理工作打下基础。本课程与其它课程的关系本课程的先修课程有高等数学、信号与系统、概率论与数理统计等，后续课程有DSP原理 及开发应用及现代信号处理等。本课程是数字信号处理的入门理论课程，本课程主要是介绍 信号处理的基础理论和基本算法，对相应的数学基础要求比较高，如级数、傅里叶变换、拉 普拉斯变换
3、等，与后续相关课程联系紧密，如自适应滤波、功率谱估计等。三、教学目标总目标：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，能应用这些理论和方法来解决一些练习题，为以后从事信号处理工作打下基础。知识目标：1.掌握用数字方法处理确定性信号的原理、通用技术及一般方法；2 .掌握离散信号与系统；3 .掌握离散傅立叶变换及其快速算法(FFT)；4 .掌握数字滤波器和设计方法；5 .为随机信号、多维信号的分析和处理方法打好坚实理论基础。能力目标：培养分析、设计以及解决这方面的实际问题的能力，提高利用MATLAB软件 进行仿真实验的能力素质目标：培养扎实的理论知识，提高实
4、验分析能力四、教学内容及学时分配(应体现教学单元的教学目标、基本内容、学时分配、教学方法、课外学习任务及要求等内容)教学内容教学内容第一章时域离散信号和时域离散系统1 .时域离散信号2 .时域离散系统3 .时域离散信号的输入输出描述法4 .模拟信号处理第二章时域离散信号和系统的频域分析1 .序列的傅立叶变换定义、性质2 .周期序列的离散傅立叶级数和傅立 叶变换表示3 .序列的Z变换4 .利用Z变换分析离散信号和系统的 频域特性第三章离散傅立叶变换(DFT)1 .离散傅立叶变换定义2 .离散傅立叶变换基本性质3 .频域采样4 .DFT应用第四章快速傅立叶变换(FFT)1 . 2FFT算法2 .
5、一步减少运算量的措施3 .裂基FFT算法4 .离散哈特莱变换(DHT)教学内容第一章时域离散信号和时域离散系统5 .时域离散信号6 .时域离散系统7 .时域离散信号的输入输出描述法8 .模拟信号处理第二章时域离散信号和系统的频域分析5 .序列的傅立叶变换定义、性质6 .周期序列的离散傅立叶级数和傅立 叶变换表示7 .序列的Z变换8 .利用Z变换分析离散信号和系统的 频域特性第三章离散傅立叶变换(DFT)5 .离散傅立叶变换定义6 .离散傅立叶变换基本性质7 .频域采样8 .DFT应用第四章快速傅立叶变换(FFT)5 . 2FFT算法6 . 一步减少运算量的措施7 .裂基FFT算法8 .离散哈特
6、莱变换(DHT)教学内容第一章时域离散信号和时域离散系统9 .时域离散信号10 .时域离散系统11 .时域离散信号的输入输出描述法12 .模拟信号处理第二章时域离散信号和系统的频域分析9 .序列的傅立叶变换定义、性质10 .周期序列的离散傅立叶级数和傅立 叶变换表示11 .序列的Z变换12 .利用Z变换分析离散信号和系统的 频域特性第三章离散傅立叶变换(DFT)9 .离散傅立叶变换定义10 .离散傅立叶变换基本性质11 .频域采样12 .DFT应用第四章快速傅立叶变换(FFT)9 . 2FFT算法10 . 一步减少运算量的措施11 .裂基FFT算法12 .离散哈特莱变换(DHT)教学要求了解：
7、线性常系数差分方程，采样定理;理解：典型序列，线性时不变系统的因果性 和稳定性，模拟信号处理；掌握：序列表示、运算，因果性和稳定性判 定，差分方程求解。理解：序列的傅立叶变换定义、性质，周期 序列的傅立叶级数和傅立叶变换表 示，Z变换定义、性质与逆Z变换，传 输函数与系统函数；掌握：求序列的傅立叶变换、Z变换、逆Z 变换，利用Z变换分析离散信号和系 统的频域特性。了解：用DFT计算线性卷积、谱分析等;理解：离散傅立叶变换定义、性质，圆周卷 积与线性卷积，频率域采样原理；掌握：离散傅立叶变换，频率域采样，DFT 应用。了解：离散哈特莱变换(DHT)；理解：分裂基FFT算法；掌握：基2FFT算法实
8、现、应用。第五章时域离散系统的基本网络结构与状 态变量分析法L信号流图表示网络结构2 .无限长脉冲响应网络结构3 .有限长脉冲响应网络结构4 .态变量分析法了解：信号流图表示网络结构，无限长脉冲 响应网络结构与有限长脉冲响应网络 结构；理解：信号流图，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;掌握：流图表示无限长脉冲响应网络结构与 有限长脉冲响应网络结构，状态变量 分析法。第六章无限脉冲响应数字滤波器的设计1 .滤波器概念2 .滤波器设计3 .响应不变法设计IIR数字低通滤波器4 .性变换法设计IIR数字低通滤波器，数 字高通、带通、和带阻滤波器设计5 .IIR数字滤波器直接设
9、计第七章有限脉冲响应数字滤波器的设计1 .线性相位FIR数字滤波器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 .FIR、IIR数字滤波器比较第八章其它类型数字滤波器1 .特殊滤波器2 .格型滤波器3 .简单整系数滤波器4 .采样率转换滤波器第九章数字信号处理的实现1 .数字信号处理中的量化效应2 .数字信号处理技术的软、硬件实现掌握：数字滤波器，模拟滤波器设计，脉冲 响应不变法设计IIR数字滤波器，双线 性变换法设计HR数字滤波器，IIR数 字滤波器直接设计。了解：切比雪夫逼近法设计FIR滤波器，FIR 与HR数字滤波器比较；掌握：线性
10、相位FIR滤波器的条件和特点，窗 函数法与频率采样法设计FIR滤波器。了解：特殊滤波器；理解：最小相位系统，格型滤波器，采样率 转换滤波器；掌握：全通滤波器、梳状滤波器设计，简单 整系数滤波器设计。掌握：数字信号处理中的量化效应，数字信 号处理技术的软、硬件实现。课时分配五、考核及成绩评定方式（请明确说明教学过程考核方式和期末考核方式，各项考核成绩占课程教学内容学时分配讲授实验上机习题课小计第一章时域离散信号和时域离散系统44第二章时域离散信号和系统的频域分析55第三章离散傅立叶变换（DFT）55第四章快速傅立叶变换（FFT）55第五章时域离散系统的基本网络结构与 状态变量分析法66第六章无限
11、脉冲响应数字滤波器的设计66第七章有限脉冲响应数字滤波器的设计66第八章其它类型数字滤波器66第九章数字信号处理的实现628合 计49251总成绩的比例，原则上平时成绩比重不低于50%0）六、教材及参考书目:序号考核方式成绩比重（%）1期末笔试502考勤203课程表现104作业成绩20合计100类别教材名称编者出版社出版时间教材数字信号处理教程（第三 版）程佩青清华大学出版社2007数字信号处理基础刖卜早西北工业大学出 版社2002参考书数字信号处理高西全、丁玉美西安电子科技大 学出版社2008数字信号处理导论胡广书清华大学出版社2005数字信号处理陈后金高等教育出版社2004撰写人： 审核人： 制定时间: