2013年新版-数字信号处理教学大纲汇总.doc

附件2： 中国海洋大学 数字信号处理 课程大纲（理论课程） Digital Signal Processing 【开课单位】 计算机系 【课程模块】专业知识 【课程编号】 【课程类别】 选修 【学时数 】 64 （理论 32 实践 32 ） 【学分数 】 3.5 备注：课程模块为公共基础、通识教育、学科基础、专业知识或工作技能；课程类别为必修或选修。 一、课程描述 本课程大纲根据2011年本科人才培养方案进行修订或制定。 （一）教学对象：本课程教学对象为计算机系本科三年级及四年级学生 （二）教学目标及修读要求 1、教学目标：本课程介绍了数字信号处理的基本概念,基本分析方法和处理技术.主要讨论离散时间信号和系统的基础理论,离散傅里叶变换DFT理论及其快速算法FFT,IIR和FIR数字滤波器的设计以及有限字长效应.通过本课程的学习使学生掌握利用 DFT 理论进行信号谱分析,以及数字滤波器的设计原理和实现方法,为学生进一步学习有关信息,通信等方面的课程打下良好的理论基础 2、修读要求：本课程为专业知识层面的选修课。要求学生具有掌握以下内容:1）了解数字信号处理系统的基本概念,典型组成与应用。了解时域离散信号和时域离散系统基本概念,基本运算以及基本性质。掌握时域离散信号,系统的频域分析工具-序列的傅里叶变换及其基本性质,Z变换定义,基本性质及及基本运算。2）掌握离散傅里叶变换(DFT)的形式,性质,频域抽样理论,基本应用及其基本的快速算法(DIT和DIF方式的基-2 FFT算法)，熟悉掌握数字滤波器结构的表示法,IIR滤波器和FIR滤波器的基本结构。熟悉IIR数字滤波器的设计(冲激响应不变法,双线性变换法等)和FIR 数字滤波器的设计(窗函数设计法,频率抽样设计法等)及 两者的区别。 （三）先修课程：《信号与系统》 《电路分析》 《概率论与数理统计》 二、教学内容 第一章 离散时间信号与系统（2学时） 【教学目标】 了解离散时间信号——序列；理解线性移不变系统的概念；掌握常系数线性差分方程的解法。 【重点难点】 掌握常系数线性差分方程的解法 【教学内容】 第一节 离散时间信号——序列 第二节 线性移不变系统 第三节 常系数线性差分方程 第四节 连续时间信号的抽样 第二章 Z变换与离散时间傅立叶变换（4学时） 【教学目标】 了解Z变换的定义与收敛域；掌握Z变换的基本性质和定理；掌握离散时间傅立叶变换；掌握系统的系统函数，系统的频率响应。 【重点难点】 掌握Z变换的基本性质和定理；掌握离散时间傅立叶变换；掌握离散系统的系统函数，系统的频率响应。 【教学内容】 第一节 引言 第二节 Z变换的定义与收敛域 Z反变换 Z变换的基本性质和定理 序列的Z变换与连续信号的拉普拉斯变换，傅立叶变换的关系 离散时间傅立叶变换（序列的傅立叶变换） 序列傅立叶变换的主要性质 周期性序列的傅立叶变换 傅立叶变换的一些对称性质 离散系统的系统函数，系统的频率响应 第三章 离散傅立叶变换（4学时） 【教学目标】 了解傅立叶变换的几种可能形式；了解离散傅立叶级数的性质；掌握离散傅立叶变换——有限长序列的离散频域表示；掌握抽样Z变换——频域抽样理论。 【重点难点】 掌握离散傅立叶变换——有限长序列的离散频域表示；掌握抽样Z变换——频域抽样理论。 【教学内容】 第一节 引言 傅立叶变换的几种可能形式 周期序列的离散傅立叶级数 离散傅立叶级数的性质 离散傅立叶变换——有限长序列的离散频域表示 第六节 离散傅立叶变换的性质 第七节 抽样Z变换——频域抽样理论 第八节 利用DFT计算模拟信号的傅立叶变换（级数）对 第四章 快速傅立叶变换（4学时） 【教学目标】 掌握按时间抽选（DIT）的基-2 FFT算法；掌握按频率抽选（DIF）的基-2 FFT算法；掌握线性调频Z变换算法；掌握线性卷积与线性相关的FFT算法。 【重点难点】 掌握按时间抽选（DIT）的基-2 FFT算法；掌握按频率抽选（DIF）的基-2 FFT算法；掌握线性调频Z变换算法；掌握线性卷积与线性相关的FFT算法。 【教学内容】 第一节 引言 第二节 直接计算DFT的问题及改进的途径 第三节 按时间抽选（DIT）的基-2 FFT算法（库利-图基算法） 按频率抽选（DIF）的基-2 FFT算法（桑德-图基算法） 离散傅立叶反变换（IDFT）的快速计算方法 第六节 N为复合数的FFT算法——混合基算法 第七节 基-4 FFT算法 第八节 分裂基 FFT算法 第九节 线性调频Z变换算法 第十节 线性卷积与线性相关的FF