1、数字信号处理教学大纲48 学时一、课程性质、地位和作用数字信号处理是电子信息工程专业（大气电子工程方向） 、生物医学工程专业、电子科学与技术专业的专业必修课，同时也是光信息科学与技术、应用物理学专业的专业选修课。本课程是信号与信息处理基础理论课程之一。其任务在于研究数字信号处理的基础理论、算法及其实现方法，为后续专业课提供必要的信号处理理论基础，为学生毕业后从事信息技术及其工程应用等方面的工作提供初步的训练。二、课程教学对象、目的和要求本课程适用于电子信息工程专业（大气电子工程方向） 、生物医学工程专业、电子科学与技术专业、光信息科学与技术、应用物理学专业本科生的教学。通过本课程的教学，学生应
2、建立离散时间信号与系统分析与综合的基本概念，切实掌握一些常用的数字信号处理算法，为后续的 DSP 硬件实现打好基础。三、课程的相关课程及其关系该课程的前续课程为：信号与系统 。后续课程为DSP 器件及其应用等。通过前续课程信号与系统的学习，让学生对信号与系统的基本概念有深刻理解，对信号变换与处理的基本方法有初步了解。从而在学习本课程时，具有基本的信号理论基础。在本课程中，将使学生对数字信号理论有深入的了解，并通过学习使学生掌握数字信号基本概念，数字信号处理的常用方法。从而为后续的 DSP 器件设计奠定良好的理论基础。四、课程内容及学时分配总学时： 48 学时（其中理论 40 学时，实验 8 学
3、时）（一）引论节：2 学时1、介绍数字信号处理的主要内容和应用领域。 使学生了解数字信号处理的含义及应用，使学生对该课程有一个全面的了解。（二）离散变换：8 学时1、DFS，DFT 2、使用 DFT 代替频谱分析所引起的效应和误差 3、FFT 主要内容：介绍离散傅立叶级数（DFS） 、离散傅立叶变换（DFT）与快速傅立叶变换（FFT） 。重点在于使用 DFT（有限区间上离散傅立叶级数）代替频谱分析（无限区间上连续傅立叶积分）所引起的效应和误差（如频谱泄漏、折叠效应等） 。（三）Z 变换及其在离散时间信号与系统分析中的应用：6 学时1、Z 变换及其基本性质，收敛域（ROC）的概念, 逆变换 2、
4、Z 变换与傅立叶变换的关系，与拉普拉斯变换的关系 3、Z 变换在求解线性常系数差分方程中的应用 主要内容：介绍 Z 变换及其逆变换；Z 变换的基本性质；Z 平面上收敛域（ROC）的概念；Z 变换与傅立叶变换的关系；与拉普拉斯变换的对比；在求解线性常数系数差分方程中的应用。学生应掌握所有内容。（四）有限脉冲响应（FIR）滤波器的设计：10 学时1、FIR 滤波器概述；无相位失真条件；四种基本类型 2、窗函数法、频率采样法设计滤波器 主要内容：包括 FIR 滤波器概述；无相位失真条件；四种基本类型；各种窗函数法、频率抽样法。在本章中要求学生建立滤波器如何工作的基本概念并掌握使用窗函数法设计滤波器的
5、要领。理解频率采样法设计滤波器。（五）无限脉冲响应（IIR）滤波器的设计：10 学时 1、IIR 滤波器设计与模拟滤波器设计的关系；双线性变换 2、Butterworth 滤波器与 Chebyshev 滤波器的设计 3、有限字长效应及其影响 主要内容：重点掌握 IIR 滤波器设计与模拟滤波器设计的关系；双线性变换；Butterworth 滤波器；了解 Chebyshev 滤波器的设计；掌握有限字长效应及其影响。（六）数字信号处理的应用：4 学时1、介绍数字波形产生器；心电图，雷达信号处理等系统 要求学生了解数字信号处理算法与技术在现代工程中的具体应用。五、实践环节的要求本课程所需要的实践环节共
6、 8 个学时，涉及内容如下：1、离散信号及离散系统的 MATLAB 编程实现 2学时2、IIR 数字滤波器设计 2学时3、FIR 数字滤波器设计 2学时4、模拟信号采样与重构及频谱分析 FFT 2 学时主要内容包括理论课程的内容，通过 MATLAB 上机实验，使学生加深对课堂学习内容的理解与掌握。能够独立完成基本的数字信号处理方法的编程。并对数字信号与系统有进一步的了解。学生对每一个进行的上机实验必须写出相应的实验报告，并上交给老师。同时老师要对学生的上机考勤进行登记。根据实验结果打出上机成绩。详见数字信号处理实验大纲 。六、作业（习题）要求每章结束应该布置与本章内容相关的练习与作业，作业量以
7、中等程度学生在一小时左右完成为宜。 七、考核根据教学目的和要求，本课程的考核方式为闭卷考试，考查内容为大纲要求的所有内容。考试成绩占总成绩的 70%，平时成绩占 30%。八、教材与主要参考书（一）推荐使用教材：丁玉美、高西全编 数字信号处理 西安电子科技大学出版社 （二）主要参考书目：程佩青编 数字信号处理教程（第二版）清华大学出版社 E.C.Ifeachor and B.W.Jervis：Digital Processing - A Practical Approach SJOrfanidis：Introduction to Signal Processing（信号处理导论）A.V.奥本海姆、R.W.谢弗、J.R.巴克离散时间信号处理 西安交大出版社 Vinay K. Ingle、John G. Proakis：Digital Signal Processing Using MATLAB
