《随机信号处理》课程教学大纲

《随机信号处理》教学大纲课程英文名RandomSignalProcessing课程代码03M0066学分2总学时32理论学时32实验/实践学时0课程类别专业课课程性质选修课先修课程高等数学、概率论与数理统计、线性代数、模拟电子线路、通信电路、信号与系统适用专业电子信息工程开课学院信息工程学院一、课程地位与课程目标（一）课程地位《随机信号处理》是电子信息工程专业的一门重要的专业选修课程。本课程应用高等数学的代数理论、概率论与数理统计理论的概率论知识以及信号与系统的时域和频域分析方法，使学生了解随机分析的概念，理解随机过程的定义，掌握平稳随机过程的概念，以及随机信号通过线性系统的基本理论与分析方法，具有运用数学、自然科学、电子信息工程基础和专业知识解决复杂工程问题的能力。（二）课程目标1.能够描述电子信息工程领域复杂工程问题的随机分析与统计科学的基本概念2.能够建立电子信息领域复杂工程问题的数学或物理模型，应用随机理论解决相应的数学或物理模型，获得实际的解决方案。3.能够使用专业设计和仿真工具（如Protel、QuartusII、Matlab），对所建立的随机模型与模拟的结果进行分析、求解电子信息工程问题的模型或者完成实验，并对解决方法进行评价。二、课程目标达成的途径与方法主要以课堂教学为主，结合课后练习和期末考试。三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）毕业要求1.1毕业要求1.2毕业要求2.1毕业要求2.2毕业要求2.3课程目标1H(0.2)课程目标2H(0.2)H(0.2)课程目标3H(0.2)H(0.2)注：1.支撑强度分别填写H、M或L（其中H表示支撑程度高、M为中等、L为低），括号里的数字代表权重，权重由各自课程来定，注意H的权重>M>L，各项总权重之和为1。（这里参考通信专业的描述）2.毕业要求应根据课程所在专业培养方案进行描述。3.通识选修课程可不填写上表。四、课程主要内容与基本要求1、随机变量与随机变量函数了解概率空间、随机变量及其概率分布，随机变量函数的分布，随机变量的数字特征、特征函数等概念。这部分是该课程的基础部分，重点掌握随机变量函数的分布，随机变量的数字特征。这部分是该课程的数学基础，为后续章节的随机过程提供必要的铺垫。2、随机过程了解随机过程的定义、概率分布、数字特征、特征函数等基概念；随机过程的导数和积分的定义；重点掌握平稳随机过程、遍历过程的定义和统计特性，平稳随机过程的数学期望和相关函数的性质，以及两个随机过程独立、不想关、正交等概念。这部分阐述该课程的基本概念基础，为后续章节的随机信号处理提供理论支撑。3、平稳随机过程的谱分析了解平稳随机过程功率谱密度的概念、性质，以及功率谱密度和自相关函数之间的关系，两个联合平稳随机过程的互谱密度的定义、性质和互相关函数的关系，以及白噪声的定义和性质。重点掌握功率谱密度和自相关函数之间的关系，以及白噪声的定义和性质。这些理论及概念广泛应用于实际的信号处理、通信和控制等应用场合，具备用数学方法解决实际工程问题的能力4、随机信号通过线性系统的分析了解随机信号通过线性系统时输出与输入信号统计特征之间的关系，掌握相应的时域和频域分析的基本方法。这是本课程的核心内容，是随机信号理论联系应用的桥梁。实际处理的信号可以用平稳随机信号模型描述，实际设计的信号处理系统多为线性系统，本部分讲述使用线性系统处理平稳随机信号的基本原理和基本结论，掌握信息获取和处理的基本原理和应用的一般方法，为实际应用打下良好的基础。五、课程学时安排章节号教学内容学时数学生任务对应课程目标1随机变量6作业1课程目标12随机信号10作业2课程目标1,23随机信号的谱分析6作业3课程目标1,24随机信号通过线性系统的分析10作业4课程目标2,3六、实践环节及基本要求序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验类别1无注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。七、考核方式及成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、平时作业等签到成绩、作业批改成绩20%期末考核开卷卷面成绩80%考核类别考查成绩登记方式百分制八、课程目标达成度评价方法课程目标权重成绩评定课程目标1过程考核0.2过程考核A10期末考试0.8期末考试B10目标达成度1=（0.2*A1+0.8*B1）/（0.2*A10+0.8*B10）课程目标2过程考核0.2过程考核A20期末考试0.8期末考试B20目标达成度2=（0.2*A2+0.8*B2）/（0.2*A20+0.8*B20）课程目标3过程考核0.2过程考核A30期末考试0.8期末考试B30目标达成度3=（0.2*A3+0.8*B3）/（0.2*A30+0.8*B30）九、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：