《随机信号处理》课程教学大纲（本科）

1、随机信号处理(Random signal progress)课程代码：05410122学分：2学时：32 (其中：课堂教学学时：26实验学时：0上机学时：6 课程实践学时：0 )先修课程：高等数学、概论统计、线性代数、数字信号处理、信号与系统等。适用专业：电子信息工程教材：随机信号处理，张玲华、郑宝玉主编，清华大学出版社,2007年7月一、课程性质与课程目标(-)课程性质随机信号处理课程是电子信息类专业本科生的专业方向选修课程。随机信号处理是现代信 号处理的重要理论基础之一。随着现代通讯和信息理论的飞速开展，对随机信号的研究已渗透到的 各个科学技术领域。该课程以分析随机信号以及与系统的相互关系

2、为主要内容，基础性和理论性很 强。通过该课程的学习，使学生掌握扎实的基础理论知识和科学的思维方法，培养学生解决问题、 分析问题的能力，使本科生既有追踪当代科技前沿的理论功底，又有解决相关技术问题的能力。(二)课程目标课程目标1: 了解电子通信系统中常见的典型随机信号。课程目标2：掌握随机信号的统计特性。掌握平稳随机过程、功率谱密度等概念。课程目标3：掌握随机信号通过线性系统、非线性系统的特征变化。课程目标4：掌握自适应滤波和维纳滤波概念与基础设计方法。二课程内容与教学要求第一章数字信号处理基础(-)课程内容散时间信号与系统. 2数字滤波器的结构（二）教学要求回顾数字信号处理基础内容。了解离散时

3、间信号与系统的基本概念。掌握数字滤波器的结构。由任课教师进行讲述，使学生了解该章节的基本内容。（三）重点与难点无第二章随机信号特征及估计（一）课程内容2.1随机过程基础2均值、方差、自相关函数估计3相关函数与功率谱白噪声过程（二）教学要求掌握随机过程与随机信号概念。掌握随机信号特征及估计方法。由任课老师讲述。使学生了解 该章节的基本内容。（三）重点与难点重点：随机过程与随机信号概念。随机变量的特征函数表示。难点：随机变量的特征函数表示。第三章平稳过程的线性模型（-）课程内容3.1平稳随机信号通过线性系统AR模型的正那么方程与参数计算MA模型的正那么方程与参数计算ARMA模型的正那么方程与参数计

4、算（二）教学要求掌握平稳随机信号和平稳随机过程的基本定义。掌握AR模型、MA模型和ARMA模型的正那么模型 与参数计算方法。由任课老师讲述。使学生了解该章节的基本内容。（三）重点与难点重点：平稳随机信号和平稳随机过程的基本定义。平稳过程的线性模型。难点：平稳过程的线性模型与参数计算。第四章功率谱估计（一）课程内容 4.1古典谱估计 4. 2最大焙谱估计 4. 3参数模型法谱估计 4. 4特征分解法谱估计（二）教学要求掌握古典谱估计、最大燧谱估计、参数模型法谱估计和特征分解法谱估计等功率谱估计方法。由任课老师讲述。使学生了解该章节的基本内容。（三）重点与难点重点：经典谱估计和现代谱估计。难点：掌

5、握典型的功率谱估计方法。第五章自适应滤波（一）课程内容5.1自适应滤波预备知识 5. 2维纳滤波器 5. 3最速梯度法 5. 4最小均方算法（二）教学要求掌握自适应滤波和维纳滤波器的基本概念。掌握维纳滤波器求解方法。（三）重点与难点重点：维纳滤波器的理论基础。难点：维纳滤波器的结构设计与求解推导方法。三、本课程开设的上机工程编号上机工程名称学时类型要求支撑的课程目标1典型随机信号特征分析2验证性必做课程目标1、22经典谱估计和现代谱估计方法2验证性必做课程目标1、23自适应滤波方法2验证性必做课程目标2、3上机1典型随机信号特征分析1、上机目的1） 了解随机信号的特点2）掌握随机信号的MATL

6、AB生成方法3）掌握高斯随机信号的均值、方差和均方差等定义2、主要上机内容1）熟悉MATLAB随机信号生成函数2）编写程序实现均匀分布、正态分布的随机数3）编写程序实现随机信号的均值、方差和均方差3、重难点随机信号分布的均值和标准差等参数确定。上机2经典谱估计和现代谱估计方法1、上机目的1）掌握古典谱估计方法2）掌握现代谱估计方法3）掌握谱估计函数的MATLAB实现方法2、主要上机内容1）熟悉MATLAB谱估计方法相应函数2）编写程序实现周期图法信号的功率谱分析3）编写程序实现参数模型法信号的功率谱分析3、重难点古典谱估计和现代谱估计实现方法的各自特点。上机3自适应滤波方法1、上机目的1）掌握

7、自适应滤波原理2）掌握自适应滤波器的MATLAB实现方法2、主要上机内容1）熟悉MATLAB自适应滤波相应函数2）编写程序实现自适应信号别离器，可以有效的从白噪声中提取周期信号。3、重难点自适应滤波设计与参数设置。四、学时分配及教学方法章（按序填写）教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实验上机课程 实践小 计第一章22讲授法、演示法1,2A-/r- Vr. 第一早22讲授法、演示法、基 于案例的教学法1,2给一辽 第二早8210讲授法、演示法、基 于案例的教学法2,3第四章8210讲授法、演示法、基 于案例的教学法2,3第五章628讲授法、演示法、基 于案例的教学法3,4合计

8、26632五、课程考核考核形式考核要求考核权重备注上机上机3次15%考核标准见附录1平时作业作业6次15%根据平时 作业得分 取平均值 或结合平 时测试情 况期末考试开卷70%注：1,分学期设置和考核的课程应按学期分别填写上表。.考核形式主要包括课堂表现、平时作业、阶段测试、期中考试、期末考试、大作业、小 论文、工程设计和作品等。.考核要求包括作业次数、考试方式（开卷、闭卷）、工程设计要求等。.考核权重指该考核方式或途径在总成绩中所占比重。六 参考书目及学习资料.随机信号分析，朱华等，北京理工大学出版社，2004.随机信号分析，赵淑清等，哈尔滨工业大学出版社，1999七、大纲说明无特殊要求。2017年09月1日附录1上机考核方式及评分细那么本上机以考查为主，考核的内容包括上机过程的表现（其中包含分析与解决问题的 能力）、上机报告的质量等。分析与解决问题的能力采用提问和现场操作的方式进行。 上机成绩中出勤、预习占10%,上机过程表现占60%、上机报告及思考题占30%。成绩组成考核/评价环节 评价环节分值考核/评价细那么对应的毕业 要求指标点出勤、预习10%出勤状况，预习 评价10能按时到勤，遵守规定，不损坏设备（占5%）;能够预习，并理解原理及目的（占5%） o4-3上机过程60%上机中的表现40按照预设方案操作正确完成上机（占25%）;上机结果的准确性（占20%）;利用