KDigital Signal Processing) (数字信号处理) 课程教学大纲 一、 课程基本信息 课程类型 总学时为学时数 ☑理论课（含上机、实验学时） 总学时为周数 口实习口课程设计 口毕业设计 课程编码 7624201 总学时64学时学分 4 课程名称 Digital Signal Processing(数字信号处理) 课程英文名称Digital Signal Processing 适用专业 电子信息工程（留学生）、电子信息工程（国际化培养班） 先修课程 信号与系统 开课部门 信息学院电子工程系（电子信息） 二、 课程性质与目标 本课程是电子信息工程专业本科学生的专业必修课。通过该课程的学习， 学生能够掌握用DT、FFT变换进行信号的频谱分析的方法，能够根据技术指 标进行ⅡR、FR数字滤波器设计及误差估算等，为学生未来解决相关的复杂工 程问题奠定理论基础。 三、 课程教学基本内容与要求 第0单元绪论 基本要求： 了解：信号、处理和系统的概念，数字信号处理的一般过程、应用范围和 发展方向。 第1单元离散时间信号与系统 基本要求： 了解：线性时不变系统，因果系统，因果系统的稳定性，卷积运算的基本 规则。 理解：数字序列的概念和表达方法，序列的基本运算，一般序列，用单位
《Digital Signal Processing》 （数字信号处理） 课程教学大纲 一、 课程基本信息 课程类型 总学时为学时数 □√ 理论课（含上机、实验学时） 总学时为周数 □实习 □课程设计 □毕业设计 课程编码 7624201 总学时 64 学时 学分 4 课程名称 Digital Signal Processing（数字信号处理） 课程英文名称 Digital Signal Processing 适用专业 电子信息工程（留学生）、电子信息工程（国际化培养班） 先修课程 信号与系统 开课部门 信息学院电子工程系（电子信息） 二、 课程性质与目标 本课程是电子信息工程专业本科学生的专业必修课。通过该课程的学习， 学生能够掌握用 DFT、FFT 变换进行信号的频谱分析的方法，能够根据技术指 标进行 IIR、FIR 数字滤波器设计及误差估算等，为学生未来解决相关的复杂工 程问题奠定理论基础。 三、 课程教学基本内容与要求 第 0 单元 绪论 基本要求： 了解：信号、处理和系统的概念，数字信号处理的一般过程、应用范围和 发展方向。 第 1 单元 离散时间信号与系统 基本要求： 了解：线性时不变系统，因果系统，因果系统的稳定性，卷积运算的基本 规则。 理解：数字序列的概念和表达方法，序列的基本运算，一般序列，用单位
采样序列表达序列。 掌握：采样定理 基本内容： 11离散时间信号：序列 1.2连续时间信号的采样 第2单元Z变换 基本要求： 了解：Z变换与拉普拉斯变换和傅里叶变换之间的关系。 理解：Z变换的定义，收敛区域，系统函数，系统函数和微分方程之间的 关系。 掌握：傅立叶变换的对称性，系统的频率响应。 基本内容： 2.1Z变换的定义和收敛区域 2.2Z变换和傅里叶变换之间的关系 2.3Z变换的性质 2.4离散时间系统的系统功能和系统的频率响应 第3单元离散时间信号采样 基本要求： 了解：采样程序，采样功能。 理解：奈奎斯特采样定理。 掌握：连续时间信号的离散时间处理、低通滤波过程。 基本内容： 3.1周期抽样 3.2采样频域特性 3.3采样信号重建 第4单元线性时不变系统分析 基本要求： 了解：通带，阻带 理解：群延迟原理。 掌握：线性常系数差分方程的零极点解法 基本内容： 4.1LT系统频率响应 4.2线性常系数差分方程
采样序列表达序列。 掌握：采样定理。 基本内容： 1.1 离散时间信号：序列 1.2 连续时间信号的采样 第 2 单元 Z 变换 基本要求： 了解：Z 变换与拉普拉斯变换和傅里叶变换之间的关系。 理解：Z 变换的定义，收敛区域，系统函数，系统函数和微分方程之间的 关系。 掌握：傅立叶变换的对称性，系统的频率响应。 基本内容： 2.1 Z 变换的定义和收敛区域 2.2 Z 变换和傅里叶变换之间的关系 2.3 Z 变换的性质 2.4 离散时间系统的系统功能和系统的频率响应 第 3 单元 离散时间信号采样 基本要求： 了解：采样程序，采样功能。 理解：奈奎斯特采样定理。 掌握：连续时间信号的离散时间处理、低通滤波过程。 基本内容： 3.1 周期抽样 3.2 采样频域特性 3.3 采样信号重建 第 4 单元 线性时不变系统分析 基本要求： 了解：通带，阻带。 理解：群延迟原理。 掌握：线性常系数差分方程的零极点解法 基本内容： 4.1 LTI 系统频率响应 4.2 线性常系数差分方程
第5单元数字滤波器的结构 基本要求： 了解：数字滤波器结构的表达方法。 理解：几种经典数字滤波器的特性。 掌握：R和FIR数字滤波器的实现形式。 基本内容： 数字滤波器结构的表示方法 5.2R数字滤波器的结构 5.3FIR数字滤波器的结构 第6单元IIR数字滤波器的设计方法 基本要求： 了解：模拟低通滤波器的设计方法 理解：滤波器的频率特性。 掌握：脉冲响应不变规则、双线性变换规则、频率变换规则、Z平面变换 规则。 基本内容： 6.1模拟低通滤波器的设计方法 6.2脉冲响应不变性规则 6.3双线性变换规则 6.4频率变换规则 6.5Z平面变换规则 第7单元FIR数字滤波器的设计方法 基本要求： 了解：窗口功能的概念 理解：R滤波器的幅度和顿率特性。 掌握：窗函数的设计规则，频率抽取规则。 基本内容： 7.1线性相位FR数字滤波器的特性 7.2基于窗函数的设计规则 7.3频率抽取规则 第8单元离散傅里叶变换 基本要求： 了解：DFT及其性质 基本内容：
第 5 单元 数字滤波器的结构 基本要求： 了解：数字滤波器结构的表达方法。 理解：几种经典数字滤波器的特性。 掌握：IIR 和 FIR 数字滤波器的实现形式。 基本内容： 数字滤波器结构的表示方法 5.2 IIR 数字滤波器的结构 5.3 FIR 数字滤波器的结构 第 6 单元 IIR 数字滤波器的设计方法 基本要求： 了解：模拟低通滤波器的设计方法。 理解：滤波器的频率特性。 掌握：脉冲响应不变规则、双线性变换规则、频率变换规则、Z 平面变换 规则。 基本内容： 6.1 模拟低通滤波器的设计方法 6.2 脉冲响应不变性规则 6.3 双线性变换规则 6.4 频率变换规则 6.5 Z 平面变换规则 第 7 单元 FIR 数字滤波器的设计方法 基本要求： 了解：窗口功能的概念。 理解：FIR 滤波器的幅度和频率特性。 掌握：窗函数的设计规则，频率抽取规则。 基本内容： 7.1 线性相位 FIR 数字滤波器的特性 7.2 基于窗函数的设计规则 7.3 频率抽取规则 第 8 单元 离散傅里叶变换 基本要求： 了解：DFT 及其性质 基本内容：
8.1离散傅里叶级数 82周期信号的傅里叶变换 8.3有限长序列的傅里叶变换 8.4傅里叶变换特性 四、课程学时分配 总学时64学时，其中讲授54学时，实验10学时。 单元 教学内容 讲授实验 0绪论 1 1 离散时间信号与系统 5 2 2 Z变换 6 3 离散时间信号采样 6 2 4 线性时不变系统 8 2 5 数字滤波器结构 8 6 R滤波器设计 6 2 7 FIR滤波器设计 8离散傅里叶变换 6 2 合 计 54 10 五、实践性教学内容的安排与要求 实验教学是数字信号处理课程教学的重要组成部分，属课内实验。通过实验 使学生掌握信号的频域分析实验手段：熟悉数字信号系统的设计与仿真新技术： 培养学生正确获取测量数据的方法：培养学生对测量得到的数据进行正确处理的 能力：培养学生综合实验能力，使学生能熟练进行实验操作并能简单处理实验故 障，以提高学生的基本实验技能。 实验内容与学时安排： (1)离散时间信号与系统：2学时 (2)离散时间信号采样：2学时 (3)线性时不变系统分析：2学时 (4)IIR数字滤波器的设计方法：2学时 (5)离散傅里叶变换：2学时 六、教学设计与教学组织 (1)本课程采用课堂讲授、课下辅导的方式，以课堂讲授为主，附以一定
8.1 离散傅里叶级数 8.2 周期信号的傅里叶变换 8.3 有限长序列的傅里叶变换 8.4 傅里叶变换特性 四、 课程学时分配 总学时 64 学时，其中讲授 54 学时，实验 10 学时。 单元 教学内容 讲授 实验 0 绪论 1 1 离散时间信号与系统 5 2 2 Z 变换 6 3 离散时间信号采样 6 2 4 线性时不变系统 8 2 5 数字滤波器结构 8 6 IIR 滤波器设计 6 2 7 FIR 滤波器设计 8 8 离散傅里叶变换 6 2 合 计 54 10 五、 实践性教学内容的安排与要求 实验教学是数字信号处理课程教学的重要组成部分，属课内实验。通过实验 使学生掌握信号的频域分析实验手段；熟悉数字信号系统的设计与仿真新技术； 培养学生正确获取测量数据的方法；培养学生对测量得到的数据进行正确处理的 能力；培养学生综合实验能力，使学生能熟练进行实验操作并能简单处理实验故 障，以提高学生的基本实验技能。 实验内容与学时安排： （1） 离散时间信号与系统：2 学时 （2） 离散时间信号采样：2 学时 （3） 线性时不变系统分析：2 学时 （4） IIR 数字滤波器的设计方法：2 学时 （5） 离散傅里叶变换：2 学时 六、 教学设计与教学组织 （1）本课程采用课堂讲授、课下辅导的方式，以课堂讲授为主，附以一定
比例的实践教学时间。 (2)使用PowerPoint幻灯片作为主要教学辅助工具，以模式教学网为主要 载体，根据上课内容教师选择相应软件运行进行教学。 (3)除课堂教学和实验环节外，本课程需要学生完成课后作业。 七、 教材与参考资料 1.教材 Alan V.Oppenheim Discrete-Time Signal Processing 3rd edition,Pearson, August,2009 2.参考资料 Alan V.Oppenheim,Signal and Systems 2rd edition,Pearson,1996. 八、 课程考核方式与成绩评定标准 期末考核采用百分制，出勤率50%，实验30%，作业20%. 九、大纲制（修）订说明 无。 大纲执笔人：崔家礼 大纲审核人：关晓菡 开课系主任：鲁远耀 开课学院教学副院长：宋威 制（修）订日期：2022年2月
比例的实践教学时间。 （2）使用 PowerPoint 幻灯片作为主要教学辅助工具，以模式教学网为主要 载体，根据上课内容教师选择相应软件运行进行教学。 （3）除课堂教学和实验环节外，本课程需要学生完成课后作业。 七、 教材与参考资料 1. 教材 Alan V. Oppenheim，Discrete-Time Signal Processing 3rd edition，Pearson， August, 2009. 2. 参考资料 Alan V. Oppenheim，Signal and Systems 2rd edition, Pearson, 1996. 八、 课程考核方式与成绩评定标准 期末考核采用百分制，出勤率 50%，实验 30%，作业 20%。 九、 大纲制(修)订说明 无。 大纲执笔人：崔家礼 大纲审核人：关晓菡 开课系主任：鲁远耀 开课学院教学副院长：宋威 制（修）订日期：2022 年 2 月
