《数字信号处理》教学大纲
《数字信号处理》教学大纲
《数字信号处理》教学大纲适用对象适用于网络教育、成人教育学生1、课程性质本课程是电子信息类专业本科生必备的一门重要专业基础课之一。
先修课程：《信号与系统》。
2、教学目的掌握数字信号处理的基本理论和分析方法，能够进行数字信号与系统的分析、设计，以及实现，并能用来解决工程技术中的实际问题。
3、教材及学时安排教材：《数字信号处理教程》第二版，程佩清，清华大学出版社，2001总学时：56学时。
4、教学要求绪论（1学时）介绍数字信号处理学科的历史，特点，应用与发展方向。
第一章离散时间信号与系统（8学时）离散时间信号，序列（1学时），线性移不变系统（2学时），常系数线性差分方程（1学时），连续时间信号的抽样（4学时）。
第二章Z变换（10学时）z变换的定义与收敛域（2学时），z反变换（2学时），z变换的基本性质和定理（1学时），序列的z变换与连续信号的拉普拉斯变换、傅立叶变换之间的关系（1学时），序列的傅立叶变换（1学时），傅立叶变换的一些对称性质（1学时），离散时间系统的系统函数，系统的频率响应（2学时）。
第三章离散傅立叶变换（8学时）傅立叶变换的几种可能形式（1学时），周期序列的离散傅立叶级数及其性质（2学时），DFT（2学时），DFT的性质（3学时），频率抽样理论（2学时）。
第四章快速傅立叶变换（6学时）DFT的直接运算及其改进途径（1学时），基2时间抽取的FFT（3学时），基2频率抽取的FFT （1学时），FFT的应用（1学时）。
第五章数字滤波器的基本结构（6学时）数字滤波器结构的表示方法（1学时），IIR滤波器的基本结构（2学时），FIR 滤波器的基本结构（3学时）。
第六章IIR数字滤波器的设计方法（9学时）最小相位系统与全通系统（1学时），用模拟滤波器设计数字滤波器（1学时），冲激响应不变法（2学时），双线性变换法（2学时），原型变换（3学时）。
第七章FIR数字滤波器的设计方法（8学时）线性相位FIR滤波器的特点（3学时），窗函数设计法（3学时），频率采样设计法（1学时），IIR滤波器与FIR滤波器的比较（1学时）。
(完整word版)《数字信号处理》课程教学大纲
课程编号15102308《数字信号处理》教学大纲Digital Signal Processing一、课程基本信息二、本课程的性质、目的和任务《数字信号处理》课程是信息工程本科专业必修课，它是在学生学完了高等数学、概率论、线性代数、复变函数、信号与系统等课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程。
本课程将通过讲课、练习使学生建立“数字信号处理”的基本概念，掌握数字信号处理基本分析方法和分析工具，为从事通信、信息或信号处理等方面的研究工作打下基础。
三、教学基本要求1、通过对本课程的教学，使学生系统地掌握数字信号处理的基本原理和基本分析方法，能建立基本的数字信号处理模型。
2、要求学生学会运用数字信号处理的两个主要工具：快速傅立叶变换（FFT）与数字滤波器，为后续数字技术方面课程的学习打下理论基础。
3、学生应具有初步的算法分析和运用MA TLAB编程的能力。
四、本课程与其他课程的联系与分工本课程的基础课程为《高等数学》、《概率论》、《线性代数》、《复变函数》、《信号与系统》等课程，同时又为《图像处理与模式识别》等课程的学习打下基础。
五、教学方法与手段教师讲授和学生自学相结合，讲练结合，采用多媒体教学手段为主，重点难点辅以板书。
六、考核方式与成绩评定办法本课程采用平时作业、期末考试综合评定的方法。
其中平时作业成绩占40%，期末考试成绩占60%。
七、使用教材及参考书目【使用教材】吴镇扬编，《数字信号处理》，高等教育出版社，2004年9月第一版。
【参考书目】1、姚天任,江太辉编，《数字信号处理》（第二版），华中科技大学出版社，2000年版。
2、程佩青著，《数字信号处理教程》（第二版），清华大学出版社出版，2001年版。
3、丁玉美,高西全编著，《数字信号处理》，西安电子科技大学出版社，2001年版。
4、胡广书编，《数字信号处理——理论、算法与实现》，清华大学出版社，2004年版。
5、Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer，《Digital Signal Processing》，Prentice-Hall Inc, 1975.八、课程结构和学时分配九、教学内容绪论（1学时）【教学目标】1. 了解：什么是数字信号处理，与传统的模拟技术相比存在哪些特点。
《数字信号处理》教学大纲
《数字信号处理》教学大纲学时：51 学分：3 适用专业：电子信息工程一、课程的性质、目的和任务本课程属专业必修课，要求学生掌握数字信号处理的基本概念、基本分析方法和处理技术。
主要掌握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、经典和现代功率谱估计、数字系统的结构。
二、课程教学的基本要求（1）本课程是在学生学完了信号与系统的课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程；（2）本课程将通过讲课、练习、实验使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法；（3）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。
三、课程教学内容（一）离散信号与系统分析基础1.离散时间信号与系统的时域分析2.离散时间信号与系统的频域分析3.离散时间信号与系统的z域分析4.信号的抽样说明：本章的重点是离散信号与系统的基本概念和分析方法、离散信号频域分析的基本概念；难点是连续信号抽样中的理想模型及频谱变化规律，双边z变换及其性质作一般掌握。
（二）离散傅里叶变换1.离散傅里叶变换及其性质2.序列DFT与DTFT及z变换的关系3.利用DFT计算线性卷积4.利用DFT分析连续非周期信号的频谱说明：本章的重点DFT的基本性质，利用循环卷积计算线性卷积的方法；难点是用DFT分析确定信号频谱的方法以及DFT应用中出现的一些问题。
（三）快速傅里叶变换1.基2时间抽取FFT算法2.基2频率抽取FFT算法3.基4时间抽取FFT算法4.FFT算法的应用5.线性调频z变换算法说明：本章的重点和难点是基2 FFT算法的基本思想和算法推导、对其它基的FFT算法作一般了解。
（四）IIR数字滤波器的设计1.模拟低通滤波器设计2.模拟域频率变换3.脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器4.双线性变换法设计IIR数字滤波器说明：本章的重点模拟低通滤波器设计数字滤波器的基本原理以及利用频率变换法设计高通、带通、带阻滤波器的方法；难点是冲激响应不变法和双线性变换法的基本原理以及IIR 数字滤波器的设计基本方法。
本科专业认证《数字信号处理》课程教学大纲
《数字信号处理》课程教学大纲（Digital Signal Processing）编写单位：计算机与通信工程学院计算机科学与系（教研室）编写时间：2021 年 7 月《数字信号处理》课程教学大纲一、基本信息课程名称：数字信号处理英文名称：Digital Signal Processing课程类别：专业教育课程课程性质：选修课课程编码：08100J0257学分：2总学时：32学时。
其中，讲授学时20学时，实验学时12，上机学时0适用专业：计算机科学与技术、计算机科学与技术专业卓越工程师先修课程与知识储备：人工智能基础、信号与系统、MATLAB建模与仿真技术二、课程简介：该课程系统介绍了数字信号z域分析技术z变换，数字信号连续w域分析技术DTFT，数字信号离散w域分析技术DFT，以及数字IIR滤波和FIR滤波器的设计方法及实现结构。
通过本课程学习，学生能够掌握数字信号处理的基本原理和技术，为学习后续专业课程和从事数字信号处理算法研究及其工程实现技术打好基础。
三、教学目标1、课程思政教学目标：通过数字信号处理技术在国家民众生产生活中的影响，培养学生的爱国意识和对新技术的研究探索精神。
2、课程教学总目标：使学生掌握数字信号处理的基本分析方法和分析工具，为从事通信、信息或信号处理等方面的研究工作打下基础。
3、课程目标与学生能力和素质培养的关系：课程思政目标将科学研究精神与爱国主义有机融合，有利于培养德才兼备的通信专业人才；课程教学目标使学生掌握数字信号处理的分析和研究方法，培养学生独立分析问题与解决问题的能力，提高科学素质。
四、课程内容及学时分配本课程内容、建议学时以及知识单元如表1所示。
表1 课程内容及学时分配五、教学方法及要求1、教学方法要求要求任课教师具有通信工程专业背景；严格按照教学大纲执行教学计划，教材选择贴合教学大纲，体现教学目标；采用线上+线下混合式教学，课堂教学结合图形动画视频等多媒体资源，调动学生多种学习感官；课后利用微信、QQ、网络教学平台等多种线上资源，扩大学生的学习空间和形式；并通过一定的上机操作提高学生的动手实践能力，进一步加深理论知识；在讲授过程中，淡化公式推导，注重物理意义，去繁求简，抓住主线，由点到线，由线到面。
《数字信号处理》教学大纲
《数字信号处理》教学大纲课程编码：英文名称：Digital Signal Processing学分/学时：3/48适用专业：光电信息科学与工程开课院系：先修课程：数电、模电、应用工程数学；后续课程：一、课程目标目标1：了解采样定理、离散序列的变换方法，熟悉离散信号的特性，掌握其分析方法。
能够绘制离散系统的传递函数、频率响应曲线，进行离散系统的传递函数与信号流图的分析转换。
目标2：掌握Z变换、离散信号的傅里叶变换理论与分析，熟悉快速傅里叶变换方法的原理与应用范围。
目标3：掌握数字滤波器的设计理论和方法，能够按照要求的参数指标，进行FIR、IIR两种不同类型滤波器的设计分析。
二、课程内容（一）数字信号与系统模块的基本要求和基本内容（6课时）1.1数字信号处理的基本概念、方法与特点；（2 学时）1.2时域离散信号与系统、输入输出描述法——线性常系数差分方程；（2 学时）1.3模拟信号数字处理方法。
（2 学时）（二）数字变换模块的基本要求和基本内容（24课时）2.1 Z变换与离散傅里叶变换（2 学时）2.2序列的Z变换及与傅里叶变换的定义及性质；（4 学时）2.3周期序列的Z变换与离散傅里叶级数及傅里叶变换表示式；时域离散信号的傅里叶变换与模拟信号傅里叶变换之间的关系；（4 学时）2.4利用Z变换分析信号和系统的频域特性。
（4 学时）2.5离散傅里叶级数（DFS）的定义与性质；抽样Z变换-频率域采样；（4 学时）2.6计算DFT的问题及改进的途径:基2 FFT算法与进一步减少运算量的措施；（4 学时）2.7离散傅里叶反变换（IDFT）的快速方法（2 学时）（三）数字滤波器模块的基本要求和基本内容（18课时）3.1数字滤波器的基本概念、基本结构；（2 学时）3.2 FIR数字滤波器的基本结构；数字滤波器的格形结构（4 学时）3.3数字滤波器的基本概念、原理与结构；（1 学时）3.4用脉冲响应不变法、冲激响应法设计IIR数字滤波器；（2 学时）3.5用双线性变换法设计IIR数字滤波器；（2 学时）3.6数字高通、带通和带阻滤波器的设计；（1 学时）3.7线性相位FIR数字滤波器的条件和特点；（2 学时）3.8利用窗函数法设计FIR滤波器；（2 学时）3.9IIR数字滤波器的直接设计方法。
数字信号处理教学大纲
《数字信号处理》课程教学大纲课程代码：030742024课程英文名称：Digital Signal Processing课程总学时：56 讲课：48 实验：8适用专业：电子信息科学与技术大纲编写(修订)时间：2017.5一、大纲使用说明（一）课程地位及教学目标数字信号处理技术是电子信息科学与技术专业学生的专业选修课。
主要介绍一维确定性离散时间序列信号处理的基本理论与方法，为学生学习后续的数字图像处理、电子系统设计和毕业设计等课程奠定基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求知识方面：理解数字信号处理的基本概念；领会离散时间信号系统的线性、时不变性、因果性和稳定性的属性；领会一维离散时间序列信号的时域分析和在频域及Z平面域的分析依据的基本理论；了解模拟信号的数字化处理的基本理论；领会数字滤波器结构设计的基本方法，了解数字信号处理技术在工程领域的基本应用。
能力方面：理解和领会数字信号处理系统的基本组成，领会一维离散时间序列信号的时域和变换域（频域及Z平面域）分析方法，理解模拟信号的数字化处理的基本方法；领会数字滤波器的设计方法；了解数字信号处理技术在工程领域的基本应用。
技能方面：能够用MATLAB语言和数字信号处理工具箱表示数字信号的时域波形和分析信号的频谱，合理设计数字滤波器的基本结构和分析系统的响应特性。
（三）实施说明课程具有很强的理论性和实践性，讲授时应理论联系实际；通过讲课、练习、上机实验使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。
课程教学内容限于确定性一维数字信号处理的基本理论与方法。
课程教学内容侧重于为数字图像处理和电子系统设计等后续课程打基础。
教师讲解、课堂讨论、课上练习和课后练习结合，注重上机实验，采用对媒体教学。
（四）本课程与其他课程之间的联系与分工先修课：信号与系统；MATLAB程序设计。
（五）对习题课、实践环节的要求习题课环节的要求：对于课程中需要理解和领会的重点和难点教学内容，按照教学进度配置习题讲解和课堂讨论学时，布置适量习题并要求学生及时完成作业。
《数字信号处理》课程教学大纲
数字信号处理Digital signal processing物联网工程复变函数、线性代数、信号与系统2484816《数字信号处理》是物联网工程专业基础必修课。
主要研究如何分析和处理离散时间信号的基本理论和方法，主要培养学生在面对复杂工程问题时的分析、综合与优化能力，是一门既有系统理论又有较强实践性的专业基础课。
课程的目的在于使学生能正确理解和掌握本课程所涉及的信号处理的基本概念、基本理论和基本分析方法，来解决物联网系统中的信号分析问题。
培养学生探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工程思维和科学精神。
培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
它既是学习相关专业课程设计及毕业设计必不可少的基础，同时也是毕业后做技术工作的基础。
运用时间离散系统的基本原理、离散时间傅里叶变换、 Z 变换、离散傅里叶变换(DFT)、快速傅里叶变换(FFT)、时域采样定理和频域采样定理等工程基础知识，分析物联网领域的复杂工程问题。
培养探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感和使命感。
助力学生树立正确的价值观，培养思辨能力、工程思维和科学精神。
说明利用DFT 对摹拟信号进行谱分析的过程和误差分析、区分各类网络的结构特点；借助文献研究运用窗函数法设计具有线性相位的FIR 数字滤波器，分析物联网领域复杂工程问题解决过程中的影响因素，从而获得有效结论的能力。
培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。
第一章 时域离散信号与系统(1)时域离散信号表示； (2)时域离散系统；(3)时域离散系统的输入输出描述法； * (4)摹拟信号数字处理方法；：数字信号处理中的基本运算方法，时域离散系统的线性、时不变性及系统的因果性和稳定性。
时域采样定理。
培养探索未知、 追求真理、 勇攀科学高峰的责任感和使命感。
：时域离散系统的线性、时不变性及系统的因果性和稳定性、时域采样定理。
数字信号处理 课程大纲
数字信号处理课程大纲1. 引言1.1 课程背景1.2 目标与重要性2. 基本概念与原理2.1 数字信号处理的定义2.2 数字信号与模拟信号的区别2.3 采样与量化2.4 傅里叶变换与离散傅里叶变换2.5 系统与滤波器2.6 ADC与DAC3. 信号处理算法与技术3.1 时域信号处理3.1.1 卷积与相关3.1.2 窗函数方法3.2 频域信号处理3.2.1 频域滤波器设计3.2.2 快速傅里叶变换（FFT） 3.2.3 频谱分析3.3 时频域信号处理3.3.1 短时傅里叶变换（STFT） 3.3.2 小波变换3.3.3 Wigner-Ville变换3.4 数字滤波器设计方法3.4.1 FIR滤波器设计3.4.2 IIR滤波器设计4. 数字信号处理应用领域4.1 语音信号处理4.1.1 语音信号的采集与处理4.1.2 语音合成与识别技术4.1.3 语音编码与压缩4.2 图像与视频信号处理4.2.1 图像与视频的数字化表示 4.2.2 图像与视频的增强与滤波4.2.3 图像与视频的压缩与编码 4.3 生物医学信号处理4.3.1 EEG信号处理4.3.2 ECG信号处理4.3.3 医学图像处理4.4 视频与音频编码标准4.4.1 MPEG视频编码标准4.4.2 MP3音频编码标准5. 实验与项目5.1 实验室实践5.1.1 信号采集与处理实验5.1.2 数字滤波器设计实验5.1.3 声音合成与识别实验5.2 课程项目5.2.1 图像处理项目5.2.2 视频编码与传输项目5.2.3 生物医学信号处理项目6. 考核与评价6.1 实验报告与成绩6.2 课程论文撰写与评审6.3 期末考试形式6.4 课堂表现与参与度6.5 综合评价与反馈7. 参考书目7.1 数字信号处理教材7.2 相关学术论文7.3 专业参考书籍8. 结语以上为《数字信号处理课程大纲》的内容，通过本课程的学习，学生将掌握数字信号处理的基本概念与原理，了解数字信号处理算法与技术，并能在不同的应用领域中运用所学知识解决实际问题。
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《数字信号处理》教学大纲
课程名称：数字信号处理
课程编号：07071304
课程类别：专业基础课
适用专业：电子信息工程、通信信息工程专业
授课学时：60+8
学分：4
一、课程简介
数字信号处理是用数字或符号的序列来表示信号，通过数字计算机去处理这些序列，提取其中的有用信息。
例如，对信号的滤波，增强信号的有用分量，削弱无用分量；或是估计信号的某些特征参数等。
总之，凡是用数字方式对信号进行滤波、变换、增强、压缩、估计和识别等都是数字信号处理的研究对象。
数字信号处理课程是电子信息工程、通信工程等学科专业本科生必选的技术基础课程。
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。
二、课程内容和基本要求
本课程是在学生学完了信号与系统的课程后，进一步为学习专业知识打基础的课程。
本课程将通过讲课、练习、实验使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法。
课程内容包括：离散时间信号与系统；z变换；离散傅立叶变换及其快速算法；数字滤波器设计；有限字长效应等。
1.绪论（讲课2学时）介绍数字信号处理的特点，与传统的模拟技术相比存在哪些特点。
数字信号处理的应用领域。
它的发展概况和发展趋势。
基本要求
＋理解数字信号处理在各领域的重要性；
＋了解数字信号处理系统的基本组成、它的学科概貌、特点、应用以及发展方向；
2.离散时间信号与系统（讲课8学时）复习信号与系统的知识，并通过习题训练加强离散信号与系统的基本概念。
基本要求
＋掌握离散信号与系统的基本概念和分析方法；
＋掌握离散信号频域分析的基本概念；
＋掌握连续信号抽样中的理想模型及频谱变化规律
3. Z变换（讲课6学时）
基本要求
＋了解z变换及其性质；
＋掌握系统函数的求解；
＋将离散信号的傅氏变换及Z变换能有机地联系起
4.离散傅立叶变换（讲课12学时，实验2学时）离散傅里叶变换物理意义及特性。
基本要求
＋掌握DFT的基本性质；
＋掌握利用循环卷积计算线性卷积的方法；
＋掌握用DFT分析确定信号频谱的方法；
＋理解DFT应用中出现的一些问题原因及解决问题的方法。
5.快速傅立叶变换（讲课6学时，实验2学时）
基本要求
＋掌握基2 FFT算法的基本思想和算法推导；
＋了解其它基的FFT算法；
＋掌握FFT在分段卷积的应用。
6. 数字滤波器的基本结构（讲课4学时）
基本要求
＋掌握IIR 及FIR数字滤波器的基本结构；
＋了解同一传递函数可用不同的运算结构实现，以及这些结构在性能上的特点。
7.IIR数字滤波器的设计方法（讲课10学时，实验4学时）
基本要求
＋掌握利用模拟低通滤波器设计数字滤波器的基本原理；
＋掌握频率变换法设计高通、带通、带阻滤波器的方法；
＋理解冲激响应不变法和双线性变换法的基本原理；
＋掌握IIR 数字滤波器的设计基本方法。
8.FIR数字滤波器的设计方法（讲课10学时，实验4学时）
基本要求
＋掌握线性相位FIR系统的时域及频域特性；
＋掌握FIR 数字滤波器设计的窗口法和频率取样法；
＋了解FIR 数字滤波器优化设计的基本概念。
＋数字信号处理中的有限字长效应（讲课4学时）
基本要求
＋初步了解有限字长效应对数字信号处理的影响。
三、教材与参考资料
教材：
程佩青著、《数字信号处理教程》（第二版）、清华大学出版社出版、2001年版。
参考资料：
1. 吴湘淇编著，《信号、系统与信号处理》，电子工业出版社，1998年；
2. 邹理和编著，《数字信号处理》，国防工业出版社，1990年；
3. 奥本海姆主编，《离散时间信号处理》，科学出版社，2000年；
4. 郑南宁主编，《数字信号处理》，西安交通大学出版社，1990年
四、本课程与其它课程的联系与分工
本课程的先修课程有高等数学、信号与系统、概率论与数理统计等，后续课程有DSP 原理及开发应用及现代信号处理等。
本课程是数字信号处理的入门理论课程，本课程主要是介绍信号处理的基础理论和基本算法，对相应的数学基础要求比较高，如级数、傅里叶变换、拉普拉斯变换等，与后续相关课程联系紧密，如自适应滤波、功率谱估计等。
五、说明
1．课程采用闭卷考试形式，总评成绩中平时成绩占30％，其中作业和平时表现占10%，实验占20%，卷面成绩占70%。