电子信息工程专业教学大纲—数字信号处理课程教学大纲

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1、《数字信号处理》教学大纲课程编码:1041806课程性质：专业基础课适用专业：电子信息工程学分学吋：4学分，72学吋（理论教学54学时，实验教学18学吋）开设学期：第4学期一、教学目的通过学习使学生掌握离散时间信号和系统在时域、频域和Z域的分析，掌握离散傅里叶变换的概念、计算及其应用，掌握信号的取样理论及其应用，掌握数字滤波器的基本结构和设计原理。从而培养学生分析和解决数字信号处理方面的理论与技术问题的能力。二、重点难点1.重点：是线性时不变离散时间系统的基础知识，Z变换，离散傅里叶变换（DFT）理论及应用，快速傅里

2、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。2.难点：是Z变换、DFT、FFT及数字滤波器的设计方法。三、教学方法建议讲授法：教师讲授数字信号处理的基础理论。案例法：在讲授信号处理理论和技术的同时结合具体应用实例进行讲解，激发学生的学习兴趣。任务驱动法：通过练习题目的布置和完成，促使学牛动脑思考、动手实践，加深对知识的理解。四、教学内容绪论（2学时）教学要求：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

3、特点、实际应用、发展方向和实现方法。1.数字信号处理的基本概念2.数字信号处理的特点1.数字信号处理的实现方法第一章离散时间信号与系统（6学时）教学要求：掌握离散吋间信号的吋域、频域、复频域表示；掌握LST系统吋域、频域、复频域表示；理解变换的存在条件和性质；掌握时域抽样与内插；掌握时域抽样与内插S域和Z域，LT与ZT、FT的关系。1・离散时间信号2.离散时间系统3.线性时不变系统4.系统因果性与稳定性5.线性时不变系统的差分方程描述6.连续时间信号的数字处理第二章离散时间信号与系统的频域分析（6学时）教学要求：掌握

4、序列傅里叶变换的定义及性质；掌握周期序列的傅里叶级数及傅里叶变换表示；熟悉时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号的傅里叶变换之间关系；学会综合应用利用Z变换分析信号与系统的频域特性。1.序列傅里叶变换的定义及性质2.周期序列的离散傅里叶级数及傅里叶变换表示式3•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•序列的Z变换5.利用Z变换分析信号和系统的频域特性第三章离散傅里叶变换（DFT）（10学时）教学要求：理解傅里叶变换的几种形式；掌握离散傅里叶变换、频域抽样，离散傅里叶变换的性质及应用。1.离散傅里叶变换的

5、定义2.离散傅里叶变换的基本性质3.频率域采样4.DFT的应用第四章快速傅里叶变换（FFT）（6学时）教学要求：掌握按时间抽选（DIT）的基-2FFT算法；掌握按频率抽选（DIF）的基-2FFT算法；掌握线性调频Z变换算法；掌握线性卷积与线性相关的FFT算法。1.FFT基本介绍2.直接计算DFT的问题及改进的途径3•按时间抽选（D1T）的基-2FFT算法（库利-图基算法）4•按频率抽选（DIF）的基-2FFT算法（桑德-图基算法）5•离散傅立叶反变换（IDFT）的快速计算方法6.N为复合数的FFT算法一混合基算法7.

6、线性调频Z变换算法8.线性卷积与线性相关的FFT算法9.FFT的软件实现第五章数字滤波器的基本结构（6学时）教学要求：了解数字滤波器结构的表示方法；掌握无限长单位冲击响应（IIR）滤波器的基木结构；掌握有限长单位冲击响应（FIR）滤波器的基木结构。1・数字滤波器结构的表示方法2•无限长单位冲击响应（IIR）滤波器的基本结构3.有限长单位冲击响应（FIR）滤波器的基本结构4.数字滤波器的格型结构第六章无限长单位冲击响应数字滤波器的设计方法（8学时）教学要求：掌握模拟低通滤波器的幅度特性图；了解模拟低通滤波器的设计;掌握

7、用冲激响应不变法、用阶跃响应不变法、用双线性变换法设计IIR滤波器的方法；了解数字高通、带通和带阻滤波器的设计。1•无限长单位冲击响应数字滤波器基本概念2.常用模拟低通滤波器特性及模拟滤波器设计3.用冲激响应不变法设计IIR滤波器4.用阶跃响应不变法设计IIR滤波器5.用双线性变换法设计IIR滤波器6.数字高通、带通和带阻滤波器的设计第七章有限长单位冲击响应数字滤波器的设计方法（8学时）教学要求：了解线性相位FIR滤波器的特点；掌握窗函数设计法；掌握频率抽样设计法；了解IIR与FIR数字滤波器的区别。1.线性相位FI

8、R滤波器的特点2.窗函数设计法3.频率抽样设计法4.设计FIR滤波器的最优化方法5.IIR与FIR数字滤波器的比较第八章其他类型的数字滤波器（2学时）教学要求：了解全通滤波器、梳妆滤波器的特点。1•全通滤波器2.梳状滤波器的幅度特性第九章数字信号处理中的有限字长效应（选学）教学要求：了解二进制数的表示及其对量化的影响；了解A/D变换的量化效应；