数字信号处理实验教学大纲

数字信号处理实验教学大纲课程编号：09231170课程名称：数字信号处理/DigitalSignalProcessing课程属性：必修实验属性：独立设课开课学期：6学时：16学时适用专业：电子信息工程本科专业学分：0.5学分开课部门：理工学院考核要求：考查课程简介：数字信号处理实验是学习数字信号处理的一个重要环节，能巩固和加深课堂教学内容。通过实验，使学生巩固所学基本理论，掌握最基本的数字信号处理的理论和方法，提高综合运用所学知识，提高计算机编程的能力。进一步加强学生独立分析问题、解决问题的能力、综合设计及创新能力的培养，同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科学作风和良好的实验习惯，为今后的工作打下良好的基础。一、实验项目设置及学时分配项目编号实验项目名称实验类型实验要求学时分配0810001熟悉MATLAB环境验证必做20810002序列的产生验证必做20810003离散时间系统的仿真验证必做20810004卷积的实现验证必做20810005线性时不变离散时间系统的频域分析验证必做20810006快速傅里叶变换验证必做20810007无限冲激响应传输函数的设计综合选做30810008有限冲激响应传输函数的设计综合必做30810009滤波器的综合设计综合必做3学时总计18二、实验内容及教学要求实验项目1：MATLBA的基本语法和操作1、教学内容：MATLBA的基本语法和操作2、教学目标：（1）熟悉MATLAB环境的主要操作命令。（2）学会简单的矩阵输入和数据读写。（3）掌握简单的绘图命令（4）用MATLAB编程并学会创建函数。实验项目2：常用序列的MATLAB实现方法1、教学内容：常用序列的MATLAB实现方法2、教学目标：（1）掌握常用序列的MATLAB实现（2）掌握离散卷积计算方法。实验项目3：差分方程1、教学内容：差分方程2、教学目标：（1）学会差分方程的迭代解法。（2）了解全响应、零输入响应、零状态响应和初始状态的物理意义和具体求法。实验项目4：各种卷积1、教学内容：各种卷积2、教学目标：（1）掌握线性卷积的实现方法（2）掌握分段卷积的实现方法实验项目5：离散系统的频率特性1、教学内容：离散系统的频率特性2、教学目标：（1）学习和掌握离散系统的频率特性及其幅度特性、相位特性的物理意义。（2）深入理解离散系统频率特性的对称性和周期性。（3）认识离散系统频率特性与系统参数之间的关系。实验项目6：FFT1、教学内容：FFT2、教学目标：（1）在理论学习的基础上，通过本实验，加深对FFT的理解，熟悉MATLAB中的有关函数。（2）熟悉应用FFT对典型信号进行频谱分析的方法。（3）了解应用FFT进行信号频谱分析过程中可能出现的问题，以便在实际中正确应用FFT。（4）熟悉应用FFT实现两个序列的线性卷积和相关的方法。实验项目7：IIR数字滤波器的设计1、教学内容：IIR数字滤波器2、教学目标：（1）掌握双线性变换法及脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的具体设计方法及其原理，熟悉用双线性变换法及脉冲响应不变法设计低通、高通和带通IIR数字滤波器的MATLAB编程。（2）观察双线性变换及脉冲响应不变法设计的滤波器的频域特性，了解双线性变换法及脉冲响应不变法的特点。（3）熟悉Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器和椭圆滤波器的频率特性。实验项目8：FIR滤波器1、教学内容：FIR滤波器2、教学目标：（1）掌握用窗函数法，频率采样法及优化设计法设计FIR滤波器的原理及方法，熟悉相应的MATLAB编程。（2）熟悉线性相位FIR滤波器的幅频特性和相频特性。（3）了解各种不同窗函数对滤波器性能的影响。 实验项目9：滤波器的综合设计1、教学内容：两种滤波器2、教学目标：（1）根据实际情况，设计滤波器。（2）掌握滤波器的结构三、考核方式及要求现场操作40%，实验报告60%四、主要仪器设备及实验材料项目编号实验项目名称主要仪器设备及台（套）数实验材料备注001MATLAB的基本语法操作计算机MATLAB002常用序列MATLAB实现方法计算机MATLAB003差分方程计算机MATLAB004各种卷积计算机MATLAB005离散系统的频率特性计算机MATLAB006FFT计算机MATL