电子科技大学

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课程概述

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。

授课目标
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、基本概念和分析方法,具有初步的算法分析、数字系统设计和仿真能力。
证书要求

单元测验占10%:在每个topic结束后就本topic所学内容进行当堂测试,主要是客观题型,包含选择,判断及填空。

单元作业占30%:每个topic内容结束之后布置的相关内容的作业,主要是主观题目以及MATLAB的设计题目。

课堂讨论占10%:课堂上布置相关的讨论题目,按学生参与情况给分。

期末考试占50%:期末书面考试。

按百分制计分,60分至84分为合格,85分至100分为优秀。


预备知识

高等数学,线性代数,信号与系统。

授课大纲

1、熟练掌握离散信号与系统的时域,变换域分析和实现方法。
2、深刻理解DTFT,DFT,ZT之间的关系,掌握离散系统频率响应概念。

3、深刻理解连续信号的数字处理过程和频域概念。

4、掌握数字滤波器的常用结构形式。

5、掌握数字滤波器参数的物理概念,会用工具软件设计滤波器。

6、了解FFT算法思想,会用FFT进行工程应用。

7、了解ADC量化概念和有限字长效应。

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

常见问题
  1. 为什么要对信号进行变换域分析?

  2. 离散时间信号的ZT,DTFT和DFT关系如何?

  3. 连续时间信号离散化的频域是如何变化的?

  4. 离散时间系统的频率响应和传递函数是如何说明离散时间系统的性能的?

  5. 数字滤波器的设计及实现步骤是怎样的?

  6. 数字滤波器的计算结构表明了什么?

  7. 数字滤波器的参数的物理意义是什么?

  8. 有限字长效应是如何影响数字信号处理?