《数字信号的处理》课程教学改革研究.doc

第 PAGE 页 《数字信号处理》课程教学改革研究 　　《数字信号处理》是电子信息工程及通信工程专业专业基础课。它基本概念、基本剖析方法已经渗透到了信息与通信工程、生物医学工程、语音、雷达、导航、电磁场与微波技术、水声工程、电气工程、航空工程、环境工程等众多领域。随着计算机科学与信息技术飞速发展，数字信号处理技术得到越来越广泛应用，尤其在高新技术产业中，数字信号处理作用越来越突出。 　　《数字信号处理》课程涉及主要内容为：离散时间信号与系统、z变换、离散傅里叶变换及其快速算法、经典数字滤波器设计等[1，2]。从早期教学中发现，由于该课程概念比较抽象，数学公式繁多，学生在学习过程中畏难情绪比较明显，学习效果欠佳。因此在教学过程中首先严抓数学基础，增加课程应用背景，能提高学生学习兴趣，并引入MATLAB仿真，用简单函数将抽象概念与复杂公式用图形方式演示出来，使抽象问题直观化，加深对理论知识理解[3]。 　　1 严抓数学基础、增加应用背景 　　由于《数字信号处理》课程对学生数学要求较高，而大部分同学数学基础并不是很理想，因此在课堂教学中首先对重要数学步骤与数学方法进行强化训练，要求学生一定掌握必要数学方法，直至达到运用自如熟练程度。 　　其次，通过增加应用背景来激发学生学习兴趣。兴趣是最好老师，因此，如果能够让学生清晰地了解到所学习数字信号处理有关知识与人们日常生活很多方面都是息息相关，也是今后走上工作岗位需要，就会激发起学生学习这门课程兴趣与动力。另外，《数字信号处理》理论具有广泛应用背景，如在通信方面可应用于数据加密、可视电话与扩频通信等，在图形图像方面可应用于二维三维图像处理、图像压缩与传输、动画与机器人视觉等，在自动控制方面可应用于声控、自动驾驶等，以及其他诸多先进技术方面。如何让学生既感受到必威体育精装版发展脉搏，又能饶有兴趣地学习相对乏味基础理论，成为教学成败关键。这就要求教师尽最大努力将新技术、新工艺、新材料等注入课程中，让学生领略数字信号处理强大生命力，了解其在诸多领域中重要作用与意义，这样也会激发学生学习热情、主动性与创造性。 　　2 《数字信号处理》与MATLAB结合 　　MATLAB是美国MathWorks公司出品商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据剖析以及数值计算高级技术计算语言与交互式环境，主要包括MATLAB与Simulink两大部分。它将数值剖析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统建模与仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用视窗环境中，代表了当今国际科学计算软件先进水平。MATLAB功能强大、简单易学，且编程效率高。 　　《数字信号处理》教学与MATLAB结合主要体现在教师在讲解公式推导与基本理论知识同时，用MATLAB将运算步骤与结果以图示形式直观地展现出来。如要设计一个巴特沃斯型数字低通滤波器，设采样率为8 000 Hz，fp=2100 Hz，fs=2500 Hz，Rp=3 dB，Rs=25 dB。MATLAB程序如下[4]： 　　f_N=8000； 　　f_p=2100； f_s=2500； R_p=3； R_s=25； 　　Ws=f_s/（f_N/2）； Wp=f_p/（f_N/2）； 　　[n， Wn]=buttord（Wp，Ws，R_p，R_s）； 　　[b，a]=butter（n， Wn）； 　　freqz（b，a， 1000， 8000） 　　subplot（2，1，1）； axis（[0 4000 -30 3]） 　　其中用freqz实现了幅频、相频特性作图。程序运行后所设计出巴特沃斯低通数字滤波器频率响应如图1所示。从图中看出，频率响应满足设计要求。 　　通过用MATLAB语言对数字信号处理知识进行仿真能更直观地让学生了解到知识特点，能使学生对理论知识掌握更加牢固。 　　3 结语 　　《数字信号处理课程》理论性强，数学公式多，在教学过程中首先严抓数学基础，并多加入理论知识应用背景尤其是在先进技术方面应用，这样能有效地提高学生学习兴趣，将被动学习转化为主动学习。其次将MATLAB语言与数字信号处理很好地结合，能将抽象理论概念与知识用生动图形或动画展现出来，能让学生更直观地理解理论知识，同时能培养学生动手能力与创新精神。 希望以上资料对你有所帮助，附励志名言十条： 1、宁可辛苦一阵子，不要苦一辈子。 2、为成功找方法，不为失败找借口。 3、蔚蓝的天空虽然美丽，经常风云莫测的人却是起落无从。但他往往会成为风云人物，因为他经得起大风大浪的考验。 4、决不能放弃，世界上没有失败，只有放弃。 5、请记得，好朋友的定义是：你混的好，她打心眼里为你开心；你混的不好，她由衷的为你着急。 6、要有梦想，即使遥远。 7、努力爱一个人。付出，不一定会有收获；不付出，