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文本内容:
《数字信号处理》教学大纲
一、课程基本信息数字信号处理课程名称Digital SignalProcessing课程编码CTL122121020开课院部控制科学与工程学院课程团队(未设置)学分
2.0课内学时32讲授32实验0上机0实践0课外学时32适用专业自动化授课语言中文先修课程高等数学(2-1)、高等数学(2-2)、信号与系统本课程是自动化专业的限选课,课程主要讲述离散时间信号和系统的基本概念与基础理论、离散傅立叶变换DFT理论及其快速算法FFT,HR和FIR数字滤波器的设计方法和结构等通过本课程的学习,学生能掌握离散系统的基本概念和对离散系统进行分析和设计的能力,达到信号处理系统的信号算法设计和处理的素质培养目标课程简介This courseis thedistributional electivecourse ofAutomation.The contentcontains thebasic conceptof discretetime(限选)signal andsystem,DFT,FFT,HR andFIR filterdesign methodsand structures,etc.This coursecan helpstudents toget thebasic principleand analyzingmethod ofdigital signalprocessing,and achievethe signalprocessing systems signalalgorithm designand processingquality trainingobjectives.负责人大纲执笔人审核人
二、课程目标毕业要求指标点序号代号课程目标0BE任务自选目标1掌握数字信号处理基本概念、离散时间信号系统的描述、z变换的收敛域判别系统稳定性和因果1Ml是
1.3性目标2掌握离散傅里叶变换的具体推导和计算过程,针对实际应用中系统滤波或变换等复杂问题,择2M2日
2.2优设定速度最快或最优的方法目标3掌握无限长单位脉冲响应滤波器、有限长单位脉冲响应滤波器的具体设计方法,能够根据实际3M3系统要求,选择HR和FIR滤波器的类型、模拟滤波器的类型、窗函数的类型理解这些选择对设计系统是
2.3的性能影响能够通过文献查找例如自适应滤波器,维纳滤波器等更适合系统的方案目标4根据设计的任务,能够多人合作完成一个系统的信号的频谱分析、滤波器选择和设计,团员直接4M4是
9.
19.1有效沟通,合理分配任务,合作完成设计目标5M5目标5能够根据指定的任务,设计整个数字信号处理系统方案,组织协调各个队员的任务是
9.
29.2
三、课程内容支撑课程课内课外序号章节号标题课程内容/重难点教学方式课外环节目标学时学时1绪论绪论数字信号处理的基本概念2讲授2自学5第一章离散时间信2第一章本章重点难点DTFT,系统的稳定性、因果性,Z变换////号与系统
31.
11.1离散时间信号常用典型序列,序列的运算Ml1讲授1作业/自学离散时间信号的采样,采样信号频谱的变化,采样定理,信号的恢
41.2L2采样Ml1讲授1作业/自学复
1.3DTFT与Z变DTFT,Z变换,逆Z变换,Z变换的性质,Z变换与DTFT的关系,
51.3Ml3讲授3作业/自学换Parseval定理线性系统,时不变系统,线性时不变系统,系统的稳定性与因果
61.
41.4离散时间系统Ml2讲授2作业/自学性,系统的差分方程描述
1.5系统的频率响
71.5系统的频率响应与系统函数概念Ml1讲授1作业/自学应与系统函数第二章离散傅里叶8第二章本章重点难点离散傅里叶变换的定义、快速傅里叶变换////变换
2.1离散傅里叶变
92.1离散傅里叶级数,离散傅里叶变换应用M24讲授4作业/自学换
2.2快速傅里叶变M2,M4,M
102.2快速傅里叶变换的基本原理4讲授4作业/自学换
52.3FFT变换的应用FFT计算IDFT,实数序列的FFT,线性卷积的FFT算法,用FFT计M2,M5,M
112.32讲授/讨论2作业/自学用算相关函数6第三章无限长脉冲本章重点难点模拟滤波器的设计、脉冲响应不变法和双线性变换12第三章响应数字滤波器设////设计HR数字滤波器计
3.1常用模拟低通滤M3,M5,M
133.1Butterworth滤波器,Chebyshev滤波器,椭圆滤波器2讲授2自学波器特性
63.2IIR滤波器设计M3,M5,M
143.2脉冲响应不变法,双线性变换法3讲授3作业/自学方法
63.3从模拟低通原模拟低通到数字高通,模拟低通到数字带通,模拟低通到数字带M3,M5,M
153.3型到各种数字滤波1讲授/讨论1自学阻6器的频率变换第四章有限长脉冲16第四章响应数字滤波器设本章重点难点线性相位FIR滤波器、窗函数法设计FIR滤波器////计
4.1线性相位FIR滤M3,M5,M
174.1线性相位的条件,幅度特性,零点特性2讲授/讨论2作业/自学波器的特点6M3,M5,M
184.
24.2窗口设计法窗函数设计法的基本原理,序列加窗之后的影响,设计步骤2讲授2作业/自学
64.3频率取样法与M3,M5,M
194.3FIR滤波器的最优化频率取样法,非线性最优法,插值解法,Remez交替算法2讲授/讨论2作业/自学6设计
四、考核力式序号考核环节操作细节总评占比
1、每章布置5-8道题目,平均每次课1道题以上
2、成绩采用白分制,根据作业完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分1平时作业
3、考核学生对数字信号处理基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力题型主要有计算、分20%析和绘图等
1、布置一个综合整本书知识的大作业,由团队协作完成使用C++语言分别完成不同频率数字信号的产生,傅里叶变换计算信号的频谱、信号的滤波、绘图等功能2大作业
2、成绩采用白分制,根据团队工作的系统设计、负责部分功能完成准确性、是否按时上交、是否独立完成评分,是否体现团20%队合作等评分
1、闭卷考试,成绩采用百分制,卷面成绩总分100分
2、主要考核学生对数字信号处理基本知识的掌握能力,学生综合运用所学知识分析问题、解决问题的能力,题型主要有填空3期末考试60%题、选择题、问答题和计算题
五、评分细则序号课程目标考核环节大致占比评分等级A-独立思考、按时完成,计算作图规范,解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成,计算作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确1Ml平时作业25%C-独立思考、按时完成,计算和作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确D-作业抄袭,未能按时完成,作图不规范,解题思路混乱2Ml期末考试75%依据试卷评分标准评定成绩A-独立思考、按时完成,计算作图规范,解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成,计算作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确3M2平时作业25%G独立思考、按时完成,计算和作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确D-作业抄袭,未能按时完成,作图不规范,解题思路混乱4M2期末考试75%依据试卷评分标准评定成绩5M3期末考试75%依据试卷评分标准评定成绩A-独立思考、按时完成,计算作图规范,解题思路清晰、步骤完整、格式合理、答案准确B-独立思考、按时完成,计算作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式合理、答案准确6M3平时作业25%C-独立思考、按时完成,计算和作图比较规范,解题思路比较清晰、步骤比较完整、格式比较合理、答案准确D-作业抄袭,未能按时完成,作图不规范,解题思路混乱A-设计的整体系统方案图绘制美观,方案正确,使用C++谙言实现的不同频率数字信号的产生,傅里叶变换计算信号的频谱、信号的滤波、绘图等功能美观和正确,报告详尽正确描述B-设计的整体系统方案正确,使用C++语言实现的不同频率数字信号的产生,傅里叶变换计算信号的频谱、信号7M4大作业100%的滤波、绘图等功能正确,报告正确描述c-设计的整体系统方案基本正确,使用C++语言实现的不同频率数字信号的产生,傅里叶变换计算信号的频谱、信号的滤波、绘图等功能基本正确,报告简单描述D-设计的整体系统方案不正确,使用C++语言实现的不同频率数字信号的产生,傅里叶变换计算信号的频谱、信号的滤波、绘图等功能,不止确,报告没有描述A-设计的整体系统方案图绘制美观,方案正确,使用C++语言实现的不同频率数字信号的产生,傅里叶变换计算信号的频谱、信号的滤波、绘图等功能美观和正确,报告详尽正确描述B-设计的整体系统方案正确,使用C++语后实现的不同频率数字信号的产生,傅里叶变换计算信号的频谱、信号的滤波、绘图等功能正确,报告正确描述8M5大作业100%C-设计的整体系统方案基本正确,使用C++语言实现的不同频率数字信号的产生,傅里叶变换计算信号的频谱、信号的滤波、绘图等功能基本正确,报告简单描述D-设计的整体系统方案不正确,使用C++语言实现的不同频率数字信号的产生,傅里叶变换计算信号的频谱、信号的滤波、绘图等功能,不止确,报告没有描述评分等级说明[A,B,C,D]=[90-100,75-89,60-75,0-59];
六、教材与参考资料序号教学参考资料明细1图书1数字信号处理(第二版),吴镇扬,高等教育出版社,
2004.(*主教材)2图书1数字信号处理(第一版),丁H美,西安电子科技大学出版社,
2001.(*主教材)3图书|离散时间信号处理(第三版),Alan V.Oppenheim,Ronald W.Schafer,电子工业出版社,
2011.(*主教材)4图书1数字信号处理一理论、算法与实现(第二版),胡广书,清华大学出版社,
2003.(*主教材)。