随机信号处理教学大纲

《随机信号处理》教学大纲

课程英文名RandomSignalProcessing课程代码03M0066

理论实验上机实践

学分2总学时3232000

学时学时学时学时

高等数学、概率论与数理统计、线性

课程类别专业教育课课程性质任选先修课程代数、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

专业教

执笔人赵会欣审定人学评价制定时间2024年12月

小组

注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业教育课；谍程性质是指必修/限选/任选。

一、课程地位与课程目标

（）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。

（-）课程目标

I.能够描述电子信息丁程领域好杂丁程问题的随机分析与统计科学的基本概念C

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、QuartuslkMatlab）,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。

（三）思政目标

通过对随机信号基本理论及分析方法的学习，培养学生分析和解决问题的能力，提高综合创

新能力：通过价值引领，使学生形成正确的人生观、世界观、价值观，树立社会主义核心价值观。

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

课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）

课程目标

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、N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。通过犷物的因果关系、抓

住事物的主要矛盾等案例，引导学习以辩证唯物主义的思想看待问题，培养学生正确的世界观、

人生观、价值观。

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。通过抓住事物的“本质”看疫情防控一一随机过程的

联合统计特性分析•，引导学生抓住事物的本质看问题，培养学生求真的探索精神，增强家国情怀。

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，通过中心极限定理、联合平稳随机过程等案例的学习，引导学生全

面客观地看待事物，培养学生的创新思维。

五、课程学时安排

章节

教学内容学时数学生任务对应课程目标

号

1随机变量6作业1课程目标1

2随机信号10作业2课程目标1,2

3随机信号的谱分析6作业3课程目标1,2

随机信号通过线性系统的分

410作业4课程目标2,3

析

六、实践环节及基本要求

序实验性实验

实验项目名称学时基本要求学生任务

号质类别

1无

注：1.实验性质指演示性、捡证性、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

过程考核0.2过程考核Aio

课程目标1期末考试0.8期末考试B.o

目标达成度1:(0.2*Ai+0.8*B1)/(0.2*A10+0.8*Bi«)

过程考核0.2过程考核A加

课程目标2期末考试0.8期末考试以

目标达成度2=(0.2M2+0.8*B2)/(0.2*A20+0.8*B20)

过程考核0.2过程考核Aw

课程目标3期末考试0.8