H控制科学与工程学系浙江大学.DOC

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H控制科学与工程学系浙江大学

浙江大学控制科学与工程学系 《 数字信号处理 》教学大纲 课程代码:课程名称:数字信号处理 课程类别:(选修课或必修课)选修课 授课周数:2 周 学 时:4 课程学分:2 面向对象:本科生 预修课程要求:具有傅立叶变换,离散时间序列变换(Z变换)的基本概念;Matlab编程基础 一、课程介绍(100-150字) 本课程讲述数字信号处理的基本概念和方法。其特色在于通过大量的Matlab辅助分析例子和配备的程序代码,解释抽象的数字信号处理概念和相关实现方法。通过一些典型的应用案例,使学生能够从信号与系统的角度出发,对数字信号处理技术,以及控制理论中用到的有关频域分析方法有更加深刻的认识,为从事电子产品开发、信号分析和控制工程等方面的工作奠定基础。 二、教学目标 (一)主要内容 1. 连续信号分析: 绪论;Fourier 频谱分析理论; 模拟滤波器设计概述与典型方法 2. 离散时间序列分析及数字滤波器设计方法 此部分为本课程重点讲授内容,包括FIR和IIR滤波器设计 3. 随机信号分析理论 介绍随机信号处理的基本概念,包括功率谱,成形滤波器设计等 4.工程数字信号处理案例分析 课后练习:结合Matlab仿真与练习 (二)学习目标 使学生掌握基本数字信号处理理论和技术,能够从信号与系统的角度出发,对数字信号处理技术,以及控制理论中用到的有关频域分析方法有更加深刻的认识,为从事电子产品开发、信号分析和控制工程等方面的工作奠定基础。 三、课程要求 (一)授课方式 课堂教学采用多媒体投影教学,通过课堂讲授、案例. 结合与控制系相关的工程背景,撰写DSP技术的学习体会;. 根据给定的某一工程背景,完成一个仿真大作业;本门课程的评分分为个部分,每个部分分数分配如下::%;:0%。课件、课程作业采用FTP服务器上传下载。 主题 主要内容 1 数字信号处理技术基础 数字信号处理技术的发展与应用概述。与控制理论的关联介绍。模拟信号的频谱(CTFT的概念,包括正变换和逆变换) 2 采样定理与基本DSP系统 采样定理 (连接CTFT和DTFT,采样定理)。离散时间信号的频谱(引入DTFT的概念,及其正变换公式)。DSP系统的基本组成。 3 FIR与IIR滤波器 系统的因果性与稳定性。信号数据的批处理方法(几种常用结构、FIR的暂态与稳态分析、分段卷积)。信号数据的逐点处理方法 (针对FIR滤波器)。使用MATLAB仿真数字滤波器。 4 Z变换基础与数字滤波器分析 Z变换基础 (简单复习;Z域中的因果性与稳定性条件);数字滤波器的传递函数 (导出逆DTFT公式,滤波器的多种等价描述)。频率响应的几何确定方法(利用零极点分布的关系)。 5 DFT计算方法 频率分辨率与加窗作用(确定采样信号的长度/记录时间、加窗DTFT)。DFT的计算(给出定义、正-反变换公式)。FFT的计算(只讲授基2时析型算法)。 6 IIR数字滤波器设计 两种设计思想:模拟-数字滤波器变换(着重介绍双线性变换)。频带变换(数字域)。IIR滤波器设计实例(结合MATLAB)。 7 FIR数字滤波器设计 FIR滤波器的特点。几种常用的设计方法(着重介绍窗函数法)。线性相位FIR滤波器设计。FIR滤波器设计实例(结合MATLAB) 8 数字滤波器实现 软件实现与硬件实现。数字滤波器的结构(直接型、串联型和并联型)。有限字长效应分析(结合进行FIR和IIR滤波器的比较)。 (超过8周,请自行添加) 七、参考教材及相关资料 程佩青. 数字信号处理教程(第2版). 北京: 清华大学出版社, 2001 Orfanidis S J. Introduction to Signal Processing. Prentice Hall. 北京: 清华大学出版社, 1999(影印版) 八、课程教学网站: 建设中 (要求至少A4纸4页) 本科生课程教学大纲 浙江大学控制科学与工程学系 4

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