数字信号处理国家精品

数字信号处理是电子信息类专业的专业基础课程。电子科技大学对本课程的重大改革包括:(1)选用美国加州大学的原版教材,教学内容、教学手段与国外著名大学同步。(2)强化以MATLAB为主要手段的例题、习题和仿真能力的培养。(3)加入工程实例,培养学生自学能力、创新精神和工程素养。欢迎大家学习。

电子科技大学

中国大学MOOC

电子

难(高级)

16 周

  • 中文
  • 1491

课程概况

本课程是电子信息类与电气类专业本科生继“信号与系统”课之后的一门必修的专业基础课程。设置本课程的目的在于,使学生通过本课程的学习,了解“数字信号处理”这一技术领域的概貌,初步建立起有关“数字信号处理”的基本概念,掌握基本分析方法,为后续课程及从事信息处理等方面有关的研究工作打下基础。本课程是一门结合实际工程应用的基础理论课程。通过本门课程的学习,学生应掌握数字信号处理的基本原理、基本概念和基本分析方法,具有初步的算法分析、数字系统设计和仿真能力。

本课程主要内容为:介绍信号的数字处理在时域、变换域的描述及其相互变换的基本理论和基本算法实现,讨论以数字滤波器为代表的数字系统的各种特性描述间的数学概念、物理概念与工程概念,要求学生掌握数字系统的基本分析理论与设计方法,并建立解决实际问题的思想、方法及严谨的科学态度。要求学生自学MATLAB软件,并具备编程仿真能力。

课程大纲

Topic 1 数字信号处理的概述(1课时)
数字信号处理的特点及应用介绍
MATLAB的基本概念及其在数字信号处理中的应用
数字信号处理的特点及应用介绍
数字信号处理的特点及应用介绍

Topic 2 连续时间信号的数字化处理(4课时)
2.1 连续时间信号的采样
2.2 离散时间信号
2.3 连续时间信号的恢复
2.4 ADC中的有限字长效应
Topic 2 的单元测验--采样恢复,离散时间信号及有限字长效应
Topic 2 连续时间信号的数字化处理及离散时间信号的单元作业

Topic 3-1 离散时间信号的变换域分析--DTFT(5课时)
3.1 信号变换域分析的重要性
3.2 从CTFT到DTFT
3.3.1 DTFT的定义--1
3.3.2 DTFT的定义--2
3.4 DTFT的性质
Topic 3-1 离散时间信号的变换域分析--DTFT单元测试
Topic 3-1 离散时间信号的变换域分析--DTFT单元作业

Topic 4离散时间系统的时域和变换域分析(4课时)
4.1 离散时间系统的分类
4.2 LTI离散时间系统的特点
4.3 离散时间系统的变换域分析
4.4 滤波的概念
Topic 4 离散时间系统的时域和变换域分析单元测试
Topic 4 离散时间系统的时域和变换域分析单元作业

Topic 5 离散傅里叶变换-DFT定义及性质(6课时)
5.1 DFT的定义
5.2 DFT与DTFT的关系
5.3 有限长序列的计算
5.4 DFT的性质
5.5.1 按时间抽取的基2 FFT算法
5.5.2 FFT算法及应用单元测试
Topic 5 离散傅里叶变换单元测试
Topic 5 离散傅里叶变换单元作业
Topic 3-2 离散时间信号的变换域分析--z变换(5课时)
3.5.1 z变换--1
3.5.2 z变换--2
3.5.3 z变换--3
3.6.1 反z变换--1
3.6.2 反z变换--2
Topic 3-2 离散时间信号的变换域分析--z变换单元测试
Topic 3-2 离散时间信号的变换域分析--z变换单元作业

Topic 6 基于传递函数的系统分类(5课时)
6.1.1 基于幅度的系统分类
6.1.2 全通系统
6.2.1 零相位系统
6.2.2 最大相位与最小相位系统
6.2.3 线性相位系统
Topic 6 基于传递函数的系统分类单元测试
Topic 6 基于传递函数的系统分类单元作业

Topic 7-1 数字滤波器的结构(2课时)
7.1 数字滤波器结构图表示
7.2 FIR与IIR滤波器基本结构
Topic 7-1 滤波器结构单元测试
Topic 7-1 滤波器结构单元作业

Topic 7-2 数字滤波器的设计(7课时)
7.3 数字滤波器的指标及设计
7.4.1 IIR滤波器设计--基本设计方法及模拟滤波器设计
7.4.2 IIR滤波器设计--冲激响应不变法
7.4.3 IIR滤波器设计--双线性变换法
7.5.1 FIR滤波器设计--基本方法
7.5.2 FIR滤波器设计--理想冲激响应及吉布斯现象
7.5.3 FIR滤波器设计--窗函数法
Topic 7-2 数字滤波器设计单元测试
Topic 7-2 数字滤波器设计单元作业

预备知识

高等数学,线性代数,信号与系统。

证书或学分

单元测验占10%:就本单元所学内容进行测试,主要是客观选择题。
单元作业占30%:每个单元内容结束之后布置相关内容的作业,主要是主观题目,包括基于MATLAB课程设计。
课堂讨论占10%:课堂上布置相关的讨论题目。
期末考试占50%:期末书面考试。
颁发合格和优秀两类证书,按百分制计分,60分至84分为合格,85分至100分为优秀。

参考资料

(1)[加]Joyce Van de Vegte 著,侯正信、王国安译: “Fundamentals of Digital Signal Processing”, 电子工业出版社, 2003
(2)Chi-Tsong Chen: “Digital Signal Processing Spectral (3)Computation and Filter Design”,电子工业出版社, 2002
(3)[美]A.V.Oppenheim著,刘树棠、黄建国译: “Discrete-Time Signal Processing”, 西安交通大学出版社,2002
(4)程佩青:“数字信号处理教程”,清华大学出版社,2001

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