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数字信号处理教案04new.doc

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资源描述

1、石 河 子 大 学 教 案课程名称 数字信号处理 任课班级 电信 04(1-2) 任课教师 查志华 信息科学与技术学院 系 电信 教研室二 OO 六二 OO 七学年第 二 学期姓 名 查志华 职 称 讲师 总学时 44+10使用教材 数字信号处理导论 胡广书(清华大学出版社)通过对本课程的学习, 使学生系统的掌握数字信号处理的概貌,熟练掌握数字信号分析与处理系统的基本原理与方法,以及离散时间信号与系统的理论与分析方法、离散时间信号与系统的频域方法及其特点、数字滤波器设计与实现、数字信号处理软硬件实现平台。此外,应用MATLAB,通过程序设计直观掌握数字信号处理的基本体系框架,提高学生应用现代计

2、算工具分析问题、解决问题的能力。课 程 教 学 目 的章 次 章 名 学 时绪论 2第一章 离散时间信号 4第二章 离散时间系统 4第三章 离散时间信号的傅立叶变换 6第四章 快速傅立叶变换(FFT) 6第五章 离散时间系统的相位、结构与逆系统 6第六章 无限冲激响应字滤波器设计 6第七章 有冲激响应字滤波器设计 6第八章 数字信号处理的硬件实现 2总复习 2学 时 分 配年 月 日1、了解信号的基础知识教 学目 的 2、了解数字信号处理的相关知识绪 论0.1 关于信号0.2 关于数字信号0.3 关于数字信号处理教 学 内 容教学重点:1、数字信号处理模拟信号的过程2、数字信号处理的主要任务、

3、应用及实现教学难点:1、数字信号处理模拟信号的过程教学方法:1、框图演示教学重点、难点及教学方法2、结合实际生活情况讲解,激发兴趣课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握典型离散信号以及离散信号的运算教 学 目 的 2、理解噪声的含义第一章 离散时间信号1.1 典型离散信号1.2 离散信号的运算1.3 信号的分类1.4 噪声教 学 内 容教学重点:1、典型离散信号2、离散信号的运算(相加、相乘、尺度变换、分解等)3、信号的分类4、噪声的含义(白噪声、有色噪声、脉冲噪声)教学难点:1、离散信

4、号的运算(相加、相乘、尺度变换、分解等)2、噪声的含义(白噪声、有色噪声、脉冲噪声)教学方法:1、通过例题讲解教学重点、难点及教学方法2、通过生活实例说明噪声的相对性课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、理解信号空间中基本概念教 学 目 的 2、掌握相关函数的定义及基本性质第一章 离散时间信号与系统1.5 信号空间的基本概念1.6 确定信号的相关函数教 学 内 容教学重点:1、赋范线性空间、度量空间、内积空间2、相关函数的定义3、相关函数的性质、教学难点:1、赋范线性空间、度量空间、内积空间

5、2、相关函数的性质教学方法:1、与数学相结合,加深理解教学重点、难点及教学方法课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、理解离散时间系统的概念以及 Z 变换的含义教 学 目 的 2、熟练掌握 Z 变换的收敛域以及基本性质第二章 离散时间系统 2.1 离散时间系统的基本概念2.2 离散时间系统的输入输出关系2.3 Z 变换的定义2.4 Z 变换的收敛域2.5 Z 变换的性质教 学 内 容教学重点:1、离散时间系统的基本性质2、Z 变换的收敛域3、Z 变换的性质教学难点: 1、Z 变换的收敛域2、Z

6、 变换的性质教学方法: 1、通过数学推导,得出结论,加深理解教学重点、难点及教学方法2、例题讲解课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握离散系统的转移函数以及频率响应教 学 目 的 2、掌握 IIR 系统的信号流图与结构第二章 离散时间系统2.6 离散时间系统的转移函数2.7 离散时间系统的频率响应2.8 离散时间系统的极零分析2.9 滤波的基本概念2.10 IIR 系统的信号流图与结构 教 学 内 容教学重点:1、离散时间系统的转移函数2、离散时间系统的频率响应3、离散时间系统的极零对应

7、的系统特性4、IIR 系统的信号流图与实现模式(直接、极联、并联)教学难点:1、离散时间系统的极零对应的系统特性2、IIR 系统的信号流图与实现模式(直接、极联、并联)教学方法:1、总结规律教学重点、难点及教学方法2、实例讲解课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、理解傅立叶级数和傅立叶变换的区别与联系教 学 目 的 2、掌握 DTFT 的性质以及典型信号的 DTFT第三章 离散时间信号的傅立叶变换3.1 连续时间信号的傅立叶变换3.2 离散时间信号的傅立叶变换(DTFT)教 学 内 容教学重

8、点:1、傅立叶级数和傅立叶变换的区别与联系2、DTFT 的性质3、典型信号的 DTFT教学难点:1、傅立叶级数和傅立叶变换的区别与联系2、DTFT 的性质教学方法:1、数学证明、加深理解教学重点、难点及教学方法2、实例讲解课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、理解并掌握抽样定理教 学 目 的 2、掌握 DFT、DTFT 以及 Z 变换之间的关系以及 DFT 的性质第三章 离散时间信号的傅立叶变换3.3 连续时间信号的抽样3.4 离散时间周细信号的傅立叶级数3.5 离散傅立叶变换教 学 内 容

9、教学重点:1、抽样定理以及喜好的重建2、离散时间周期信号的傅立叶级数3、DTFT(离散傅立叶变换)4、DFT、DTFT 以及 Z 变换之间的关系5、DFT 的性质教学难点:1、DFT、DTFT 以及 Z 变换之间的关系2、DFT 的性质(时域循环卷积)教学方法:1、通过其数学含义理解其物理含义教学重点、难点及教学方法2、总结规律课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握 DFT 计算线性卷积的方法教 学 目 的 2、了解二维傅立叶变换第三章 离散时间信号的傅立叶变换3.6 用 DFT 计算线

10、性卷积3.7 与 DFT 有关的几个问题3.8 二维傅立叶变换教 学 内 容教学重点:1、DFT 计算线性卷积2、频率分辨率已经 DFT 参数的选择、补零问题3、二维傅立叶变换教学难点:1、DFT 计算线性卷积2、频率分辨率已经 DFT 参数的选择、补零问题教学方法:1、通过数学推导理解其含义教学重点、难点及教学方法2、实例讲解课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、理解 FFT 的含义及意义教 学 目 的 2、熟练掌握 DIF 基 2FFT 算法第四章 快速傅立叶变换 4.1 概述4.2 时

11、间抽取(DIT)基 2FFT 算法教 学 内 容教学重点:1、FFT 的含义2、DIF 基 2FFT 算法教学难点:1、 、FFT 的含义2、DIF 基 2FFT 算法教学方法:1、数学推导加深理解教学重点、难点及教学方法课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握频率抽取(DIF)基 2FFT 算法教 学 目 的 2、了解进一步减少运算量的措施第四章 快速傅立叶变换 4.3 频率抽取(DIF)基 2FFT 算法4.4 进一步减少运算量的措施教 学 内 容教学重点:1、频率抽取(DIF)基 2

12、FFT 算法2、减少运算量的措施:多类蝶形单元运算3、实输入数据时的 FFT 算法教学难点:1、频率抽取(DIF)基 2FFT 算法2、多类蝶形单元运算教学方法:1、总结规律,对比记忆教学重点、难点及教学方法2、实例分析课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、理解频率抽取基 4 FFT 算法、分裂基算法教 学 目 的 2、掌握线性调频 Z 变换第四章 快速傅立叶变换 4.5 分裂基算法4.6 输入、输出端仅取少数点的 FFT 简化算法教 学 内 容教学重点:1、频率抽取基 4 FFT 算法2、

13、分裂基算法3、特殊类型数据时的 FFT 简化算法4、线性调频 Z 变换教学难点:1、分裂基算法2、线性调频 Z 变换教学方法:1、总结规律,例题讲解教学重点、难点及教学方法2、数学推导加深理解课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、理解并掌握 FIR 系统的线性相位特性教 学 目 的 2、掌握线性相位的 FIR 系统的零点分布特性第五章 离散时间系统的相位、结构与逆系统5.1 离散时间系统的相频响应5.2 FIR 系统的线性相位特性5.3 具有线性相位的 FIR 系统的零点分布教 学 内 容教

14、学重点:1、离散时间系统的相频响应2、FIR 系统的线性相位特性3、线性相位的 FIR 系统的零点分布教学难点:1、FIR 系统的线性相位特性2、线性相位的 FIR 系统的零点分布教学方法:1、对比记忆教学重点、难点及教学方法2、例题分析课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、理解全通系统以及最小相位系统的特性教 学 目 的 2、掌握 FIR 系统的结构第五章 离散时间系统的相位、结构与逆系统 5.4 全通系统与最小相位系统5.5 谱分解5.6 FIR 系统的结构教 学 内 容教学重点:1、全

15、通系统以及最小相位系统2、FIR 系统结构:直接型、级联型、频率抽样型教学难点:1、全通系统以及最小相位系统2、FIR 系统结构:频率抽样型教学方法:1、数学分析加深理解教学重点、难点及教学方法2、例题讲解课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握 FIR、IIR 以及极零点系统(IIR 的)lattice 结构教 学 目 的 2、理解逆系统第五章 离散时间系统的相位、结构与逆系统5.7 离散时间系统的 Lattice 结构5.8 逆系统教 学 内 容教学重点:1、全零点系统(FIR)的 l

16、attice 结构2、全极点系统(IIR 的)lattice 结构3、极零点系统(IIR 的)lattice 结构4、逆系统教学难点:1、FIR、IIR 以及极零点系统(IIR 的)lattice 结构2、逆系统教学方法:1、对比讲解,总结方法教学重点、难点及教学方法课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握滤波器设计的技术要求教 学 目 的 2、掌握模拟低通滤波器的设计方法第六章 无限冲激响应数字滤波器设计 6.1 滤波器的基本概念6.2 模拟低通滤波器的设计教 学 内 容教学重点:1、滤

17、波器的分类及技术要求2、模拟低通滤波器的设计:巴特沃思模拟低通滤波器、切比雪夫型模拟低通滤波器教学难点:1、滤波器的技术要求2、模拟低通滤波器的设计:教学方法:1、总结规律教学重点、难点及教学方法2、对比教学课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握模拟高通、带通及带阻滤波器的设计方法教 学 目 的 2、掌握冲激响应不变法设计 IIR 数字低通滤波器的方法第六章 无限冲激响应数字滤波器设计 6.3 模拟高通、带通及带阻滤波器的设计6.4 用冲激响应不变法设计 IIR 数字低通滤波器教 学 内

18、 容教学重点:1、模拟高通、带通及带阻滤波器的设计2、冲激响应不变法设计 IIR 数字低通滤波器教学难点:1、模拟高通、带通及带阻滤波器的设计2、冲激响应不变法设计 IIR 数字低通滤波器教学方法:1、对比教学教学重点、难点及教学方法2、总结规律课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握双线性 Z 变换法设计 IIR 数字低通滤波器的方法教 学 目 的 2、掌握数字高通、带通、及带阻滤波器的设计方法第六章 无限冲激响应数字滤波器设计 6.5 用双线性 Z 变换法设计 IIR 数字低通滤波器6

19、.6 数字高通、带通、及带阻滤波器的设计 教 学 内 容教学重点:1、双线性 Z 变换法设计 IIR 数字低通滤波器2、数字高通、带通、及带阻滤波器的设计教学难点:1、双线性 Z 变换法设计 IIR 数字低通滤波器2、数字高通、带通、及带阻滤波器的设计教学方法:1、对比教学教学重点、难点及教学方法2、总结规律课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握窗函数法设计 FIR 滤波器教 学 目 的 2、掌握频率采样法设计 FIR 滤波器第七章 有限冲激响应数字滤波器设计 7.1 FIR 数字滤波器

20、设计的窗函数法7.2 窗函数7.3 FIR 数字滤波器设计的频率抽样法教 学 内 容教学重点:1、FIR 数字滤波器设计的窗函数法2、窗函数:矩形窗、三角窗、汉宁窗、海明窗、布拉克曼窗、凯塞窗3、频率抽样法设计 FIR 数字滤波器教学难点:1、窗函数法设计 FIR 滤波器2、频率采样法设计 FIR 滤波器教学方法:1、实例分析教学重点、难点及教学方法2、例题讲解课堂练习:作业题:1、频率采样法设计 FIR 滤波器作业、思考题(讨论题) 、阅读材料2、频率采样法设计的逼近误差及其改进措施3、等波纹线性相位滤波器的设计题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年

21、月 日1、掌握切比雪夫逼近法设计 FIR 滤波器以及误差计算教 学 目 的 2、掌握线性相位 FIR 数字滤波器四种形式的统一表示第七章 有限冲激响应数字滤波器设计 7.4 FIR 数字滤波器设计的切比雪夫逼近法7.5 几种简单形式的滤波器教 学 内 容教学重点:1、切比雪夫逼近法原理2、切比雪夫逼近法设计 FIR 滤波器以及误差计算3、线性相位 FIR 数字滤波器四种形式的统一表示4、简单形式滤波器:平均滤波器、平滑滤波器、梳状滤波器教学难点:1、切比雪夫逼近法设计 FIR 滤波器以及误差计算2、线性相位 FIR 数字滤波器四种形式的统一表示教学方法:1、实例分析教学重点、难点及教学方法2、

22、例题讲解课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、掌握建立在极零点抵消基础上的简单整系数滤波器的特性教 学 目 的 2、掌握常用低通整系数差分滤波器的特性第七章 有限冲激响应数字滤波器设计 7.6 建立在极零点抵消基础上的简单整系数滤波器7.7 低阶低通差分滤波器7.8 滤波器设计小结教 学 内 容教学重点:1、建立在极零点抵消基础上的简单整系数滤波器的特性2、常用低通整系数差分滤波器:单纯 M 次差分、牛顿-柯特斯差分、多项式拟合差分、平滑化差分教学难点:1、建立在极零点抵消基础上的简单整系数

23、滤波器的特性2、常用低通整系数差分滤波器的特性教学方法:1、总结规律教学重点、难点及教学方法2、实例讲解课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日1、了解 TMS320 系列 DSP 的主要性能指标教 学 目 的 2、了解基于 TMS320 系列 DSP 系统的设计与调试第八章 数字信号处理的硬件实现8.1 概述8.2 TMS320 系列 DSP 的主要性能指标8.3 TMS320 系列 DSP 的结构及主要性能8.4 基于 TMS320 系列 DSP 系统的设计与调试8.5 DSP 应用举例教 学

24、 内 容教学重点:1、TMS320 系列 DSP 的主要性能指标2、TMS320 系列 DSP 的结构及主要性能3、基于 TMS320 系列 DSP 系统的设计与调试教学难点:1、TMS320 系列 DSP 的结构及主要性能2、基于 TMS320 系列 DSP 系统的设计与调试教学方法:1、应用举例教学重点、难点及教学方法2、系统仿真演示课堂练习:作业题:作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页年 月 日教 学 目 的总复习教 学 内 容教学重点、难点及教学方法作业、思考题(讨论题) 、阅读材料题 后 记注:课后记包括学生课堂纪律、教学内容完成情况及教学体会等。 第 页

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