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数字信号处理
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spContent=信号处理涉及几乎所有的工程技术领域,其中数字信号处理为主要实现方式;数字信号处理是信息时代、智能时代的核心技术,是物联网、移动通信、云计算、大数据、人工智能的技术的基础,是数字化世界的基本技术,是电子信息类和人工智能等专业的专业基础课程;数字信号处理就是用计算机或专用处理设备,以数值计算的方法对信号进行加工变换,达到信息提取和应用的目的;数字信号处理涉及处理理论和实现技术两个方面的内容,本课程主要介绍数字信号处理的基本概念和原理;数字信号处理技术具有高精度、高灵活性、易于集成、易于实现复杂功能系统等特点,而成为智能系统的基本技术。
—— 课程团队
课程概述

数字信号处理是电子信息类、人工智能等专业的一门重要专业基础课,是后续专业课程学习的基础,是从事IT类行业或进一步深造必备的专业知识与专业素养;

 

信号处理是通过一定的技术手段在信号中提取有用信息或滤除干扰(噪声)的过程,其中通过数值计算的实现处理的数字信号处理是主要方式;本课程的内容围绕数字信号处理的基本概念与原理展开研究,主要包括,离散时间信号与系统的时域概念与表述方法、处理原理,离散时间信号与系统的频域描述与处理原理与规律,数字信号处理的基本应用,数字信号处理系统的基本组成与基本原理等;

 

通过课程的学习,使学生掌握数字信号处理的基本概念与原理,深刻理解信号、线性系统的概念、描述方法,不同域实现信号处理的原理与方法,再认识数学、电路、电子技术、信号与系统等基础课程的作用与工程意义;通过课程学习,使学生们能够应用数字信号处理的原理,针对实际工程问题,通过建模和软件仿真,开展分析与设计相关的解决方案;通过课程学习,进一步提高学生的专业素养,为后续通信原理、计算机网络等专业课程学习奠定良好基础;

 

课程理论性较强,主要通过数学表达式描述信号、系统以及相关原理,学习中必须清楚每个表达式后面的物理背景与意义,不能仅停留在数学的逻辑与推导计算上面;课程学习中要积极开展实验,验证相关原理、设计解决方案等,实验平台为MATLAB和LabVIEW。

授课目标

1.掌握时域离散信号和系统的描述和特性、周期序列的离散傅里叶级数(DFS)、离散傅

里叶变换(DFT)和逆变换、Z变换和逆变换、快速傅里叶变换(FFT)、离散时间系统的基

本结构和数字滤波器设计等知识,并用于解决实际工程中的信号处理问题。

2.能够根据实际工程需要,完成给定信号、系统的时域、频域、Z域分析,完成系统的

响应分析,并给出合理结论。

3.能够根据具体的技术要求,设计低通、带通、高通、带阻等数字滤波器的能力。

4.能够针对电子信息等系统中的复杂工程应用中的信号分析、处理、计算需求,设计实

验方案,开展相关实验。

5.能够采用数字信号处理的理论和方法,对实验数据进行分析和处理,撰写实验报告,

准确、清晰表达实验相关内容,达到学院实验报告撰写要求。

6.能够应用计算机和现代工具辅助数字信号和数字系统的模拟仿真,并理解仿真中的理

想情况与实际情况的差距,理解模拟仿真的局限性。

7.通过课程学习和实践学习,理解并掌握系统分析、推理演绎等方法在信号处理领域中

的应用,并能够自觉运用这些方法不断自主地深入学习信号处理的相关内容。

成绩要求

本课程线上部分考核主要包括:视频观看、签到、单元测验、课堂讨论等环节。

课程大纲
预备知识

1、高等数学

2、复变函数

3、信号与系统

4、Matlab语言

5、LabView

参考资料

[1]  程佩青 著. 数字信号处理教程(第四版).北京:清华大学出版社.2016

[2] (美)奥本海姆 谢弗巴克著.离散时间信号处理.北京:清华大学出版社. 2013

[3]  陈后金 主编. 信号与系统. 北京:高等教育出版社. 2007

[4] (美)莱布兰福德,帕尔主编,陈后金等译.《数字信号处理及MATLAB仿真》.

     北京:机械工业出版社.2015

[5] 《数字信号处理实验指导》 陕西科技大学校内印. 2018