信号与系统和数字信号处理教学内容探讨
(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。
西交大《信号与系统》《数字信号处理》教学大纲
西安交通大学《信号与系统B》课程教学大纲（说明：信通系应该学的是《信号与系统A》，但是找不到A的大纲。
只找到了西交大电子、计算机等专业的《信号与系统B》的大纲，因为用的教材是一样的，大家就凑活着用吧）英文名称：Signals and Systems B课程编号：INFT3014学时：68 （讲课60 ，实验8 ）；学分：4.0 开课时间：秋季学期适用对象：电子科学与技术、计算机科学与技术专业、光信息科学与技术专业先修课程：数学分析（工程类）或高等数学、电路使用教材及参考书：1. 阎鸿森、王新凤、田惠生编《信号与线性系统》，西安交通大学出版社，1999 年8 月第一版2. [ 美] A.V. 奥本海姆等著，刘树棠译，《信号与系统》（第二版），西安交通大学出版社，1998 年一.课程性质、目的和任务“信号与系统”是电气与电子信息类各专业本科生继“电路”或“电路分析基础”课程之后必修的重要主干课程。
该课程主要研究确知信号的特性，线性时不变系统的特性，信号通过线性时不变系统的基本分析方法，信号与系统分析方法在某些重要工程领域的应用，以及数字信号处理的基础知识。
通过本课程的学习，使学生掌握信号分析、线性系统分析及数字信号处理的基本理论与分析方法，并对这些理论与方法在工程中的某些应用有初步了解。
为适应信息科学与技术的飞速发展及在相关专业领域的深入学习打下坚实的基础。
同时，通过习题和实验，学生应在分析问题与解决问题的能力及实践技能方面有所提高。
该课程是学习《现代通信原理》、《自动控制理论》等后续课程所必备的基础。
二.教学基本要求通过本课程的学习，在掌握连续时间信号与系统和离散时间信号与系统分析以及数字信号处理的基本理论和方法方面应达到以下基本要求：1. 掌握信号与系统的基本概念，信号与系统的描述方法，基本信号的特性，系统的一般性质，系统的互联，增量线性系统的等效方法。
2. 掌握信号分解的基本思想及信号在时域、频域和变换域进行分解的基本理论及描述方法。
《数字信号处理》教学说课
与
提交实 验报告
六. 教学考核模式
总成绩=平时成绩20%+实验操作考试30%
+闭卷考试50%。
平时成绩包括学生出勤、实验态度、实验报告、操 作训练熟练程度等；实验操作考试以每次实验操作的 完成情况进行评定。
变换域的知识 与数字滤波器 的知识
时域离散信号 的几种变换、 两种数字滤波 器的网络结构
傅里叶变换和Z 变换、数字滤 波器的设计
三. 教学内容及教材
教材选用
四. 教学方法与手段
教学方法
讲解教学法 互动式教学法
教学方法 教学方法
实验教学法
演示教学法
四. 教学方法与手段
教学手段
第二节 离散信号的傅里叶变换及其性质
传 现 统 代 多 板 信 媒 书 息 体 教 技 教 学 术 学 手 段
一.定义 二.存在的充要条件 练习题
三.性质 性质的证明 四.课下思考的习题
五. 教学过程设计
实验课 验证
提交实 验报告
课前 准备 课堂习 题讨论
课堂 反馈
知识点 讲授
课堂例 题讲解
五. 教学过程设计
课前 准备
教师
1.根据教学计划， 提前预习。 2.列出本章节的基 本内容 3.指出本章节的重 点难点。
学生
1.提前预习。 2.对预习中不懂得 问题作出标记，课 堂之上认真听讲。
目的
1.加深教师对本次 课程的熟悉程度。 2.增强学生的自主 能力。 3.增强学生对知识 点的掌握。
五. 教学过程设计
知识点 讲授 讲 解 基 本 概 念 推 导 公 式 的 演 化 给 出 性 质 的 证 明
五.教学过程设计
《 数字信号处理 》
“数字信号处理”教学方法的探讨
“数字信号处理”教学方法的探讨摘要:“数字信号处理”是信息与通信类专业必修的一门专业课程。
基于课程的重要性以及存在的教学难点,本文对课程的教学方法在以下几个方面做出探讨:如何撰写备课笔记、如何将Matlab引入教学、如何对理论知识融会贯通、如何理解公式的物理意义、如何对抽象概念形象化理解、如何鼓励学生进行课堂思考和讨论、以及如何加强实验课程练习,通过实践证明以上的教学方法取得了令人满意的教学效果。
关键词:数字信号处理教学方法“数字信号处理”是电子信息工程与通信工程类专业必修的一门专业核心课。
它的前修课程是信号与系统,后续课程有数字信号处理器(DSP)的原理及应用,信息论与编码等,在整个课程体系中承前继后,占据着非常重要的地位,为学生学习后续信号与信息方面的专业课程打下理论基础。
数字信号处理课程由于其理论性较强,涉及的数学公式较多且概念抽象不易理解,所以学生学习起来有一定的困难,那么怎样使学生能够学好和领会该门课程,并对其产生兴趣,一直是值得思考和研究的问题。
笔者参与了三年多的数字信号处理教学,积累了一定的教学经验,所以文中从多角度对课程的教学方法进行了探讨,通过实践证明,运用这些方法能很好地提高教学质量和教学成效。
1 教学内容数字信号处理的教学内容主要包括四大部分。
一是离散时间信号与系统的理论与分析方法,其中包括Z变换和傅里叶变换;二是离散傅里叶变换的原理及实现方法;三是数字滤波器的原理与设计方法;四是数字信号处理的多抽样率和有限字长效应,第四部分可以根据不同学校的课时安排,有所取舍,前三部分是必须讲解,学生必须掌握的内容。
2 教学方法2.1 综合多本教材设计备课笔记设计备课笔记时应该选择一本主要教材,和一些辅助教材。
因为某些原理或概念在这本教材中讲解得很详细,而其它某个原理或概念在另一本教材中讲解得很清楚,这样在设计备课笔记时就需要参考多本教材。
主要教材的应该是比较好的经典教材,可以作为学生的课堂教材,而辅助教材可以作为学生的课后阅读教材。
《信号与系统》课程教学改革与探索
《信号与系统》课程教学改革与探索《信号与系统》是电子信息类专业的重要课程，涉及到信号的产生、传输与处理，以及系统的建模、分析与设计等内容。
随着科技的不断发展和社会的需求不断变化，对于《信号与系统》课程的教学也提出了更高的要求。
为了更好地适应现代科技发展的需要，本文将围绕《信号与系统》课程的教学改革与探索展开讨论。
一、教学内容的更新与完善随着信息技术的快速发展，信号与系统的相关理论和技术也在不断更新。
为了使学生能够更好地掌握新的理论知识和技术方法，教学内容的更新与完善是十分必要的。
在传统的《信号与系统》课程中，主要涉及到信号的时域和频域分析，以及系统的时域和频域响应等内容。
现代科技发展对于信号与系统的应用提出了更高的要求，例如在通信、图像处理、控制系统等领域都需要更深入地理解信号与系统的相关知识。
在教学内容的更新与完善方面，可以将现代科技中的应用案例引入课程中，使学生能够更好地理解理论知识与实际应用之间的联系。
还可以引入新的理论知识和方法，如小波变换、自适应滤波器等，以丰富课程内容，提高学生的学习兴趣和实际应用能力。
二、教学方法的创新与多样化传统的《信号与系统》课程教学方法主要以理论讲解为主，学生的参与度不高。
为了使教学更具有效性和吸引力，教学方法的创新与多样化是十分重要的。
在教学方法的创新方面，可以引入问题驱动的教学法，即通过提出实际问题，让学生自主探究相关知识和方法，以激发学生的学习兴趣和主动性。
还可以采用多媒体辅助教学的方式，引入动画、实验演示等形式，使抽象的理论知识变得更加生动形象，有利于学生的理解和记忆。
还可以采用案例教学的方式，引入实际工程案例，让学生在实际问题中学习相关知识和方法，提高学生的应用能力和解决问题的能力。
三、实验教学的加强与改进《信号与系统》课程的实验教学是教学中不可或缺的一部分，通过实验教学可以使学生更好地理解理论知识，提高实际操作能力。
在实验教学方面，可以加强与改进，使实验内容更贴近现代科技发展的需求，提高学生的实际操作能力。
信号处理系列课程的改革与探索
信号处理系列课程的改革与探索摘要：信号处理系列课程是电气信息类专业重要的技术基础课程，随着信息技术的发展，现有的课程体系和教学内容相对比较滞后，难以满足人才培养的要求。
根据国内外高等教育的发展趋势和多年的教学研究，课程组在信号处理系列课程的教育理念、课程体系、教学内容、教学资源等方面进行较为系统的改革与探索，取得了显著成绩，得到国内同行的高度认可，起到了良好的示范与辐射作用。
关键词：信号处理系列课程；改革与探索；示范与辐射作用信号处理系列课程涉及“信号与系统”、“数字信号处理”、“信号分析与处理实验”、“DSP系统课程设计”等相关课程，这些课程是电气信息类专业的主干技术基础课程。
课程组依托国家电工电子教学基地和实验中心，整体优化课程体系，更新教学内容，建设立体化教材和教学资源。
“信号与系统”课程2003年被评为首批国家精品课程、2007年被评为首批国家双语教学示范课程。
一、课程建设的思路与目标面向国内外高等教育的发展，更新教育教学观念，探索与实践新的教育教学思想：跟踪学科发展，以信号处理课群为背景重构信号处理系列课程体系，及时引入高等工程教育的教研与科研成果，更新教学内容。
构建良好的教学环境，建立可持续发展的良好机制。
在教学和科研的实践中，造就教学名师，建设精品课程与精品教材，培养具有扎实的基础理论和先进的专业知识，能够综合应用所学知识解决实际问题，能够自主性学习和创造性工作的高素质人才。
二、课程体系的重构与优化在课程体系的构建上，提出面向电气信息大类学科规划电工电子课群，依托电工电子课群确定系列课程，根据信号处理系列课程构建相关课程体系。
电工电子课群涉及路、场、信息处理主要知识体系。
这些课群由电路理论系列课程、电子系统系列课程、电磁场系列课程、信号处理系列课程和电工电子实验系列课程构成。
信号处理系列课程包括信号与系统、数字信号处理、信号分析与处理实验、DSP系统课程设计等。
该系列课程体系具有以下特点：1、改变了传统的电路分析、信号与系统的课程体系，建立了信号与系统、数字信号处理的新课程体系。
《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》教学大纲
《数字信号处理》教学大纲一、课程概述《数字信号处理》是大学本科三年级通信工程专业本科生继《信号与系统》课程后的一门重要专业基础课。
随着计算机技术和信息科学的发展，数字信号处理技术也获得了飞速的发展。
数字信号处理已成为一门极其重要的学科和技术领域。
本课程是一门理论和实践要求都较高的课程，教学中要求采用理论推导和应用分析相结合的手段。
通过理论学习和实验使学生掌握数字信号处理的基本原理和方法，初步培养学生能够从数学概念、物理概念及工程概念去分析问题和解决实际问题的能力，采用数字的数值计算方法（软件实现和硬件实现）处理以达到提取信息和便于应用的目的，为深入学习本专业有关课程及为以后从事专业工作打下良好的基础。
二、课程目标1.了解信号处理技术的发展趋势，以及信号处理在现代通信系统中的位置和作用。
2.通过学习掌握数字信号处理的基础理论：信号的基本运算、傅氏分析和Z变换等；3.熟练掌握是数字滤波器的基本理论和设计方法：IIR数字滤波器、FIR滤波器的基本理论和设计方法；4.初步掌握是数字信号处理的技术实现：软、硬件实现方法；三、课程内容和教学要求这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。
这四个层次的一般涵义表述如下：知道：是指对这门学科和教学现象的认知。
理解：是指对这门学科涉及到的概念、原理、策略与技术的说明和解释，能提示所涉及到的教学现象演变过程的特征、形成原因以及教学要素之间的相互关系。
掌握：是指运用已理解的教学概念和原理说明、解释、类推同类教学事件和现象，并能够用所学的内容分析、初步设计和解答与实际应用相关的问题学会：是指能模仿或在教师指导下独立地完成某些教学知识和技能的操作任务，或能识别操作中的一般差错。
教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。
教学内容及教学要求表四、课程实施（一）课时安排与教学建议数字信号处理是计算机通信工程专业本科生必修课程，系主干课程。
可以安排72学时，也可以安排54学时，具体安排如下：课时安排与教学方法表（二）教学组织形式与教学方法要求1. 打破传统的教学模式，注意教学方法的灵活性，建立多种教学媒体综合运用的运行机制，逐步建立适合学生个别化自主学习的支持服务体系和质量保证体系。
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类专业已经有一定的理解，其重点就不应该再注重基础的理解以及数 学模型的建立，而应该更注重应用，应把重点放在寻求适合硬件实现 的离散信号的处理方法，以及数字滤波器的设计上。 基于上述分析，对 于这两门课程中重复出现的内容，以下以此为依据来进行划分。
差分方程的建立和求解，用 Z 变换分析和求解系统的响应以及离 散 信 号 的 傅 立 叶 变 换 DTFT 是 离 散 系 统 解 决 问 题 的 一 些 基 本 概 念 和 基本技巧，应该作为信号与系统的重点内容进行讲解，而在数字信号 处理中就可以用较少的课时进行简单的复习，而不做为重点。
【关键词】信号与系统；数字信号处理；教学；离散傅立叶变换
信号与系统是普通高校电类专业的一门专业基础课，主要特点是 利用数学工具来建立数学模型进而在时域和变换域内对系统进行描 述和分析。 数字信号处理通常作为电类专业本、专科期间的专业课程， 与信号与系统前后连贯，是其后续课程。 这两门课程对电类的专业都 是非常重要的课程，然而信号与系统中离散部分与数字信号处理有很 多重复的内容。 如何处理课程的融合，并在有限的课时内突出重点，减 少重复的教学，使学生更好的掌握这两门课程成为两门课程衔接的关 键。
对于离散傅立叶变换 DFT 以及快速傅立叶变换 FFT，偏重于所学 知识的应用。 DFT 是为了使频域离散从而可以用计算机进行计算而研 究出来的一种变换方法，是数字信号处理的基础。 FFT 是为了解决芯 片在运算 DFT 时运算速度过慢的问题而改进的 快 速 算 法 。 解 决 了 阻 碍数字信号处理快速发展的瓶颈问题。 这些分析问题的方法显然是以 适合于计算机的计算为目的的。 所以在信号与系统中应该作为了解的 非重点内容，为了避免不必要的重复可以不讲。 但在数字信号处理中， 它们是核心内容，应该重点讲解。
2.课 程 体 系 结 构
根据两门课所开设的时间和学生接触课程时的知识结构为主要 依据来判断应该怎样看待课程的重点。 信号与系统一般是在高等数学 和模数电后开设的课程，而数字信号处理是在信号与系统后开设的课 程。 学生在学信号与系统课程的时候，所学的专业课较少，对专业的理 解还比较浅薄。 信号与系统课程内容可以从连续和离散，周期与非周 期，三大变换，变换的性质的相似度等很多角度来划分其知识内容。 它 作为把数学以及一些基础知识与专业结合起来的一门课程， 注重时 域、变换域概念的建立，是学生掌握电类专业运用数学模型来分析和 解决问题的一些基本方法。 其中的离散系统的分析与数字信号处理的 部分章节有重复。 对于这部分内容的分析应该把重点放在数学模型的 建立，如何在时域和频域中分析系统以及解决求解系统输出上。 而数 字信号处理作为专业课，之前已经学习了多门专业相关的课程，对电
科技信息
○科教前沿○
SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
2008 年 第 30 期
信号与系统和数字信号处理教学内容子信息与电气工程系 河南 安阳 455000）
【摘 要】信号与系统和数字信号处理是电类专业不可缺少的课程，本文对两课程重复内容的处理进行了初步的探讨，有效的避免知识点 的重复讲解，以突出重点提高教学效率，得到较好的教学效果。
1.教 学 内 容 介 绍
随着信号与系统课程的逐步发展和完善， 出现的教材也很多，其 中不乏经典的教材。 本文以高等教育出版社郑君里等编写的《信号与 系统》和清华大学出版社程佩青编写的《数字信号处理教程》为例，来 阐述这两门课程的关系。
信号与系统课程主要包含以下内容：一，信号和系统的概念，典型 信号和奇异信号，信号的基本运算；二，连续时间系统的时域分析；三， 傅立叶变换；四，拉普拉斯变换，连续系统的 s 域分析；五傅立叶变换 应用于通信系统分析；六，信号的矢量空间分析；七，离散时间系统的 时域分析；八，离散时间信号与系统的 z 变换分析；九，离散傅立叶变 换以及其它离散正交变换；十，模拟域数字滤波器；十一，反馈系统与 系统的状态方程分析。
作 者 简 介 ：黄 国 明 （1976.6— ），男 ，汉 族 ，河 南 省 舞 阳 县 人 ，大 专 ，从 事 防 雷 设 计、审核、工程验收、雷电风险评估等工作。
●
【参考文献】
［责任编辑：张新雷］
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3.实 践 效 果
信号与系统和数字信号处理都是电类专业的非常重要课程，内容 涉及广泛。 经过实际教学情况表明，通过有效的对知识点划分不仅有 助于两门课程的连贯性，减少重复内容的学习，提高学习效率，而且能 使学生很好把握课程的重点，并在有限的课时系统的掌握这两门课程 的内容。 科
● 【参考文献】
［1］郑 君 里 ，应 启 珩 ，杨 为 理 ．《信 号 与 系 统 》[M]，北 京 ：高 等 教 育 出 版 社 ,2001.12. ［2］程 佩 青 ．《数 字 信 号 处 理 教 程 》[M]，北 京 ：清 华 大 学 出 版 社 ，2006.1． ［3］陈 后 金 ．《数 字 信 号 处 理 》[M]，北 京 ：高 等 教 育 出 版 社 ，2004.7．
数字信号处理课程主要包含以下内容：一，离散时间信号与系统； 二，z 变换；三，离散傅立叶变换；四，快 速 傅 立 叶 变 换 ；五 ，数 字 滤 波 器 的 基 本 结 构 ；六 ，无 限 长 单 位 冲 激 响 应 （IIR）数 字 滤 波 器 的 设 计 方 法 ； 七 ，有 限 长 单 位 冲 激 响 应 （IIR）数 字 滤 波 器 的 设 计 方 法 ；八 ，数 字 信 号 处理中的有限字长效应；
［责任编辑：田瑞鑫］
●
（上接第 372 页）了雷电的袭击，酒精管道转弯处增设防静电装置。 8.总 结 酒精储存罐库区的防雷防静电安全措施，采用避雷针法和防雷电
电磁脉冲的方法以及合理的综合布线，能够阻止雷电的袭击，通过避 雷针使雷电流引入大地，避免雷电流袭击酒精罐体，引起火灾，从而保 护酒精罐体的安全。 科
［1］《建 筑 物 电 子 信 息 系 统 防 雷 技 术 规 范 》GB50343-2004． ［2］《建筑物防雷设计规范》 GB50057-94． ［3］《小 型 石 油 库 及 汽 车 加 油 站 设 计 规 范 》GB50516-92． ［4］《建 筑 与 建 筑 群 综 合 布 线 系 统 工 程 设 计 规 范 》GB/T50311-2000．