课程名称：数字信号处理.doc

课程名称：数字信号处理 课程编码：7088601 课程学分：3学分 课程学时：48学时 适用专业：电子信息工程 数字信号处理Digital Signal Processing 教学大纲 一、课程性质与目的 “数字信号处理”是电子信息工程、通信工程专业本科学生的专业方向选修课。通过该课程的学习，学生能够掌握用DFE、FFT变换进行信号的频谱分析的方法，能够根据技术指标进行IIR、FIR数字滤波器设计及误差估算等。 二、教学基本内容及基本要求 绪论 （一）教学基本数字信号处理的范围和发展方向（）教学基本要求 了解：信号、处理、系统等概念，数字信号处理的一般过程、范围和发展方向。 离散时间信号与系统 （一）教学基本内容 1.1 离散时间信号—序列 1.2 连续时间信号的抽样（二）教学基本要求 了解：线性时不变系统，因果系统，稳定因果系统，卷积与卷积运算的基本规律。 理解：序列，序列的表示，序列的基本运算，常用序列，用单位抽样序列表示任意序列。 掌握：抽样定理。离散时间系统频域分析 （一）教学基本内容 2.1 z变换的定义及收敛域 2.2 z变换傅里叶变换的关系 2.3 傅里叶变换的性质 2.4 离散系统的系统函数与系统的频率响应 （二）教学基本要求 了解：z变换与拉氏变换、傅里叶变换的关系。 理解：z变换的定义，收敛域；系统函数，系统函数与差分方程的关系。 掌握：傅里叶变换的对称性、系统的频率响应。 离散傅里叶变换 （一）教学基本内容 3.1 傅里叶变换的几种可能形式 3.2 离散傅里叶变换的定义与性质 3.3 用DFT对连续信号的逼近（二）教学基本要求 了解：加权技术、窗函数。 理解：离散傅里叶变换的定义，性质。 掌握：离散傅里叶变换的定义与性质；DFT对连续信号的逼近分析方法。 快速傅里叶变换（FFT） （一）教学基本内容 4.1 直接计算DFT的问题及改进的途径 4.2 按时间抽取的FFT算法 4.3 按频率抽取的FFT算法 4.4 离散傅里叶反变换算法 4.5 N为复合数的FFT算法 （二）教学基本要求 了解：实序列的FFT算法，N为复合数的FFT算法。 理解：离散傅里叶反变换算法。 掌握：按时间抽取的FFT算法，按频率抽取的FFT算法。 第五章 数字滤波器的基本结构 （一）教学基本内容 5.1 数字滤波器结构的表示方法 5.2 无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的基本结构 5.3 有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的基本结构 （二）教学基本要求 了解：数字滤波器结构的表示方法。理解：各种滤波器结构的特点。 掌握：IIR、FIR数字滤波器的实现形式。 无限长单位冲激响应（IIR）数字滤波器的设计方法 （一）教学基本内容 6.1 模拟低通滤波器的设计 6.2 单位脉冲响应不变法 6.3 双线性变换法 6.4 频率变换法 6.5 z平面变换法 （二）教学基本要求 了解：模拟低通滤波器的设计方法。 理解：滤波器的频率特性。 掌握：单位脉冲响应不变法,双线性变换法,频率变换法,z平面变换法。 有限长单位冲激响应（FIR）数字滤波器的设计方法 （一）教学基本内容 7.1 线性相位FIR数字滤波器的特点 7.2 窗函数设计法 7.3 频率取样法 （二）教学基本要求 了解：窗函数的概念。 理解：FIR滤波器的幅频特性。 掌握：窗函数设计法，频率取样法。 第八章 有限字长效应 （一）教学基本内容 8.1 数字滤波器运算中的有限字长效应 （二）教学基本要求 了解：数字滤波器运算中的有限字长效应。 三、本课程与其他相关课程的联系与分工 先修课程：信号与系统。 后续课程：DSP应用技术、图像处理。 四、课程各教学环节和各篇章(节)学时分配 安排：离散系统频率响应 2学时 FFT及其应用 2学时 IIR数字滤波器设计 2学时 FIR数字滤波器设计 4学时 学时分配 章 节 内容 讲课 上机 考试 总课时 绪论 1 第一章 离散时间信号与系统 3 第二章 离散时间系统频域分析 4 第三章 离散傅里叶变换 4 2 6 第四章 快速傅里叶变换（FFT） 6 2 6 第五章 数字滤波器的基本结构 2 2 第六章 IIR数字滤波器的设计方法 6 2 8 第七章 FIR数字滤波器的设计方法 8 4 12 第八章 有限字长效应 2 2 2 2 总计 36 10 2 48 五、本课程采用的教学方法和教学手段 课堂教学采用计算机多媒体投影，内容采用MATLAB仿真、Powerpoint与板书相结合。 六、教材及教学参考资料 教材：程佩青，数字信号处理教程（第3版），北京：清华大学出版社，2007年