《数字信号处理》课程教学大纲

1、数字信号处理课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：04130415课程名称：数字信号处理 课程英文名称 Digital Signal Processing课程所属单位：电气信息工程系电子信息教研室 课程面向专业：电子信息工程、通信工程、自动化、电气及其自动化课程类型：电子信息工程和通信工程专业为必修课；自动化、电气及其自动化为选修课 先修课程：信号与系统、复变函数 学分：电子信息工程、通信工程专业为3.5学分，自动化、电气及其自动化为1.5学分 总学时：电子信息工程、通信工程专业总学时为56学时（理论48学时，试验8学时）；自动化、电气及其自动化总学时为32学时（理论26学时，试验6学时）。

2、二、课程性质与目的本课程是电子信息工程专业本科生和通信工程本科生的专业基础课程，同时也是电气及其自动化专业和自动化专业本科生的选修课。本课程的主要目的是学习离散信号和系统的时域分析方法和频域分析方法。时域分析方法主要采用序列和差分方程，包括序列的各种运算，差分方程的求解等。频域分析方法主要采用Z变换和离散傅里叶变换（DFT），包括Z变换、逆Z变换的原理，性质和应用；DFT的原理，应用，及与ZT，FT之间的关系等。掌握各种滤波器（FIR，IIR）的原理和设计方法是本课程的一个重要任务。通过本课程的学习，使得学生能熟练掌握数字信号处理的基础理论知识，并能应用所学知识，采用相应的软件和硬件，设计出几

3、种符合要求的滤波器。三、课程教学内容与要求第一章时域离散信号和时域离散系统（4学时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：1常用的序列和序列的各种运算2时域离散系统的线性和时不变性质3系统的因果性和稳定性4线性常系数差分方程的求解5模拟信号的数字处理方法要求一般理解与熟练掌握的内容有：内插公式，零阶保持器难点：序列运算，采样定理第二章时域离散信号和系统的频域（12学时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：序列傅里叶变换的定义及性质；周期序列的傅里叶变换；序列的Z变换和逆Z变换的定义及性质；利用Z变换分析信号和系统的频域特性。要求一般理解与熟练掌握的内容有：时域离散信号傅里叶变换与模拟信号傅里叶变

4、换之间关系。难点：Z变换和逆Z变换。离散傅里叶变换（8学时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：DFT和Z变换的关系，离散傅里叶变换的基本性质，循环卷积过程，DFT的共轭对称性，频域采样定理，用DFT对进行谱分析。要求一般理解与熟练掌握的内容有：用DFT计算线性卷积。难点：用DFT分析连续信号与序列的谱特性。第四章快速傅里叶变换(FFT)（6学时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：直接计算DFT的特点及减少DFT的运算量的途径，FFT的算法类型，基2FFT算法。要求一般理解与熟练掌握的内容有：时域抽取法基2FFT基本原理。难点：频域抽取法FFT。第五章无限脉冲响应数字滤波器的设计(9学时)要

5、求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：数字滤波器的基本概念，技术要求；模拟滤波器的设计，巴特沃斯低通滤波器的设计方法；模拟滤波器的频率变换：模拟高通、带通、带阻滤波器的设计。用脉冲响应不变法设计IIR数字低通滤波器，用双线性变换法设计IIR数字低通滤波器。要求一般理解与熟练掌握的内容有：数字高通、带通、带阻滤波器的设计。难点：IIR数字低通滤波器的设计方法。第六章有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计(9学时）要求深刻理解与熟练掌握的重点内容有：FIR滤波器的线性相位条件及幅度特性，零点、网络结构的特点；利用窗函数法设计FIR滤波器。要求一般理解与熟练掌握的内容有：布莱克曼(Blackman)窗，

6、凯塞-贝塞尔窗(Kaiser-BaselWindow)。FIR和IIR数字滤波器的比较。难点：利用频率采样法设计FIR滤波器。四、学时分配学时分配表序号教学内容(按章填写)学 时课堂讲授实验课习题课讨论课其它1时域离散信号和时域离散系统42时域离散信号和系统的频域823离散傅里叶变换84快速傅里叶变换(FFT)645无限脉冲响应数字滤波器的设计116有限脉冲响应(FIR)数字滤波器的设计112小计 =SUM(ABOVE) 488比例85.7%14.3%合计56五、教学环节与教学要求：，本课程的教学环节包括课堂讲授，学生自学，习题讨论课，实验，习题，答疑和期未考试。通过上述基本教学步骤，要求学生掌握和了解时离散信号和系统的时域和频域的分析方法和基本原理。掌握序列的傅里叶变换(FT)和Z变换，离散傅里叶变换(DFT)的方法以及它们之间的内在关系。了解一般的FFT算法及其原理。能运用所学知识设计(或通过实验仿真)出简单实用的FIR滤波器和IIR滤波器，并能解释其设计原理和方法。六、课程考核办法：电子信息工程、通信工程考试，电气及其自动化、自动化考查七、教材与主要参考书：1数字信号处理，丁玉美等编，西安电子科技大学出版社，2000年10月；2数字信号处理，WD斯坦尼著，常迥译，北京，科学出