信号分析与处理教学大纲

信号分析与处理SignalAnalysisandProcessing教学大纲课程编码：M693001课程学分：32学时，2学分适用学科/专业：控制理论与控制科学&电气工程学科/专业开课学院：电气与控制工程学院一、课程性质本课程是为控制理论与控制科学、电气工程各一级学科下设硕士点开设的专业选修课。二、课程教学目的本课程旨在补充本领域学生在信号及其数字处理方面的不足。通过该课程的学习，学生能够掌握信号及数字处理的基本理论和方法。内容包括：信号基本概念，采集及处理；连续和离散信号的频谱分析，IIR、FIR数字滤波器设计及多采样率信号处理等。三、教学基本内容及基本要求1.绪论：信号、分析与处理等概念，数字信号处理的一般过程、发展概况和发展趋势。2.离散信号与系统，复习信号与系统的知识，并通过习题训练加强离散信号与系统的基本概念。3.离散变换及其快速算法：离散傅里叶变换物理意义及特性。DTFT，DFT的应用和实现，基２快速傅里叶变换的基本算法。Chirp－Z变换的物理意义及算法实现。该章学习将使学生对DFT、离散信号的傅氏变换及Z变换能有机地联系起来，并对基2FFT比较熟悉。4.数字滤波器的实现：了解同一传递函数可用不同的运算结构实现，以及这些结构在性能上的特点。有限字长运算的影响主要分析定点乘法运算舍入的影响，系数量化主要了解极点灵敏度的概念。5.IIR滤波器设计：脉冲响应不变法与双线性变换法。了解几种主要模拟滤波器的特性及设计方法以及怎样由模拟原型滤波器变换成相应的数字滤波器。在对全通数字网络了解的基础上，掌握数字域的变换方法。6.FIR滤波器的设计：线性相位FIR滤波器的特点。在对矩形窗的特点比较深入了解的基础上，讨论如何改进窗函数。频率采样法重点在如何由线性相位条件决定采样值。7.多采样率信号处理:了解采样率转换的基本原理和几种抽取器、内插器的结构。了解对非整数的采样率转换。四、本课程与其他课程的联系与分工先修课程：复变函数，高等数学后续课程：DSP应用技术、语音、图像处理等。五、实践环节教学内容的安排与要求安排集中实验8-10学时。内容建议如下：1.信号产生及采集2学时——实际信号采集或仿真实现2.FFT及频谱分析2-4学时——matlab平台运算分析3.数字滤波器设计2学时——matlab平台设计并验证评价4.信号综合处理应用4学时——实际采集信号的处理和分析六、本课程课外练习的要求每章节完成一定课外练习，熟悉理论部分的计算机实现。按要求完成课外阅都和报告准备，以便参与课堂讨论和分组报告。七、本课程的教学方法及使用现代化教学手段方面的要求课堂教学采用讲解、讨论、分组报告等多种形式交叉进行。课堂练习岩石和实验、仿真、自选信号采集与MATLAB算法处理相结合。八、本课程成绩的考查方法及评定标准总评成绩以百分制计算，由平时成绩（包括考勤、课堂讨论表现，实验操作和报告）和期末成绩两部分构成。平时成绩在总评成绩中占不低于40%。九、教材及参考书［1］《数字信号处理教程》，程佩青，2007年第三版，北京：清华大学出版社［2］《数字信号处理》，丁玉美，2006年第2版，安电子科技大［3］DigitalSignalProcessing:Acomputer-basedApproach》SanjitK.Mitra,2010年ThirdEdition，清华大学出版社［4］《DiscreteSignalProcessing》AlanV.Oppenheim,2009年SecondEdition,清华大学出版社

十、课程各章节学时分配章节内容总学时讲授课时讨论（课堂）、实验、设计备注绪论信号分析处理介绍和ＤＳＰ的范围和发展方向431课堂讨论第一章离散时间信号与系统312实验第二章离散时间系统频域分析321课堂讨论第三章离散傅里叶变换及FFT633实验2+课堂讨论第四章数字滤波器的基