数字信号处理课程是电子信息类专业本科生必选的学科基础课程。本课程以离散信号和系统分析为理论基础,主要讨论离散Fourier变换(DFT)及其应用,快速Fourier变换算法,IIR数字滤波器设计,FIR数字滤波器设计,数字滤波器结构等。
根据信号处理课群的特点进行整体优化,重新规划其理论与实验课程的教学体系,其体现了原理、技术和应用的有机结合。
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图1 电气信息类学科基础课程体系
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图2 信号处理课群的体系结构
“数字信号处理”涉及数字信号分析和数字滤波器设计,主要内容如图3所示。DFT是实现信号数字化分析的核心技术,FFT是提高DFT运算效率的重要算法。信号分析是信号处理的基础,而数字滤波器设计则是信号处理的具体实现。课程的知识点图谱如图4所示。
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图3 数字信号处理课程的教学体系

图4 数字信号处理知识点图谱
在教学内容更新上,提出知识没有“有用与无用”之分,但有“有用与更加有用”之别。根据课程教学内涵,剖析课程的教学重点与难点:可否与信号与系统的内容有适当重叠?时域、频域抽样定理的本质内容是什么?如何看待DFT的作用?如何介绍FFT算法?等等。结合学科应用开展案例教学,将数字信号处理课程的基本理论应用于声音信号频域特征分析、语音信号去噪等,拓展学生的视野,激发学生的学习兴趣。
课程介绍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、离散傅立叶变换DFT理论及其快速算法FFT、IIR和FIR数字滤波器的设计以及数字滤波器基本网络结构。通过本课程的学习,学生可以掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法,对数字信号处理技术有一个较全面、系统的了解,为更进一步学习后续专业课程打下必要的基础。
课程成绩=平时成绩+考试成绩。
平时成绩占比30%,平时成绩主要由作业、每章测试成绩等构成。
考试成绩占比70%
综合成绩要求大于(包含)60分为合格。
电路分析、信号与系统
1.王艳芬编,《数字信号处理原理及实现》(第二版),清华大学出版社,2013.10。
2.程佩青编,《数字信号处理教程》(第四版),清华大学出版社,2015.8。
3.S.K. Mitra,数字信号处理(第4版)清华大学出版社, 2012
4.A.V.Oppenheim. 离散时间信号处理(第3版)(英文版),电子工业出版社, 2011
5.V.K. Ingle. 数字信号处理: 应用MATLAB(第3版)(英文影印版),科学出版社, 2012
6.胡广书.数字信号处理.清华大学出版社(第3版),2012.