信号处理 研究生课程
研究生现代数字信号处理
n
nxn=1:15;nhn=1:20;
%x(n)和h(n)的自变量范围
xn=sin(0.4*nxn);hn=0.9.^nh %生成x(n)和h(n)
L=pow2(nextpow2(length(xn)+length(hn)-1)); %FFT点数
7 数字滤波器（DF）的设计
理想数字滤波器的频率响应：
1 H d (e ) 0
j
在通频带内（通带） 在阻频带内（阻带）
理想低通DF的单位取样响应
1
hn ()
2
1
c 2
1 5
n
1 3
理想数字滤波器是非 因果、非稳定的，在 工程上无法实现。
7 数字滤波器（DF）的设计
subplot(311);stem(nxn,xn,'.');title('x(n)'); % 绘制x(n) 图形
subplot(312);stem(nhn,hn,'.');title('h(n)'); % 绘制h(n) 图形 subplot(313);stem(nyn,yn,'.');title('y(n)'); % 绘制y(n)图形
6 各种快速算法的原理及实现
二、基本算法
6 各种快速算法的原理及实现
三、基本算法的局限
序列一长度M 序列二长度N 快速卷积点数 快速卷积运算量 直接运算量
4 1000 1000
4 900 30
8 2048 2048
44 35840 35840
《信号与系统》面向课程达成度的教学设计
《信号与系统》面向课程达成度的教学设
计
《信号与系统》是数字信号处理应用最终阶段的重要课程，学生可以从信号检测、分析、编码等方面深入地了解信号处理领域中的一些基本概念，对各种信号处理领域的研究有着深刻的理解，掌握数字信号处理相关知识，掌握信号处理方法和技术，为研究生阶段的学习打下良好的基础。
由于《信号与系统》，主要涉及的知识有简单的数学和信号的理解，把它用在信号处理的数学建模中，这对学生来说有一定的想象力和要求，在实践当中有一定的困惑，因此教师在设计课堂活动时，以达到教学达成度、培养学生分析、系统性思维能力等为目的，就必须采取特定的教学策略。
首先，在教学开始时要通过讲解、练习，让学生基本掌握算数操作、向量、图形和函数等数学知识，对学生有个初步的熟悉，然后让同学们系统地学习信号的各种性质，及其在不同物理场景下的表现特
征；帮助学生了解本课程的数学建模中最重要的内容；最后在教学实践当中逐步帮助学生掌握信号和系统中空间、时间和频率等表示方法以及它们之间的转换。
其次，要开展有益的课堂活动，激发学生的学习兴趣，激励学生积极参与课堂实践，以培养学生系统分析、实践思维能力。
通过小组活动、PPT访谈、实验报告等多种形式的活动，让学生练习实验、进行答疑交流、合作展示学习成果，形成一种去而复来的学习环境。
最后，建议教师在课堂上发布具体的作业任务，在课堂的新内容教学的基础上，增强学生的学习自主性和实践能力，督促学生课堂外的阅读和具体应用领域内的实验与演示，设计符合国家或本次课程题目要求的具体实验实践，最终根据任务要求完成学习任务，对学习内容和学习方式进行深入理解。
工程测试与信号处理第二版教学设计
工程测试与信号处理第二版教学设计一、课程背景和概述《工程测试与信号处理》是研究生阶段的专业课，学习本课程的学生需要具备一定的电子、信号与计算机等相关专业的基础知识。
本课程将从工程测量和信号处理两个方面出发，介绍各种测量方法和信号处理技术，帮助学生理解和掌握工程实际问题的解决方法。
本教学设计基于第二版的教材，旨在提高学生在工程实践中的能力和研究水平，培养学生的工程思维和实验能力。
通过本门课程的学习，学生将深入了解工程测试领域的基本知识和各种测量方法，同时学习信号处理的理论与应用，在实际工程中能够有效地处理和分析信号，为工程设计提供可靠数据和方法支持。
二、课程目标1.掌握工程测试与信号处理的基本概念和方法；2.理解不同类型的测量技术及其适用范围；3.熟练掌握信号处理和数据分析方法，如滤波、采样、傅里叶变换等；4.能够应用所学理论和技术解决工程实际问题；5.培养学生的实验能力和工程思维。
三、课程内容和安排1. 工程测试基础1.工程测试简介2.测试结果的表示和分析3.测量误差分析4.测试数据处理2. 测量技术与方法1.电学量测技术2.光学量测技术3.机械量测技术4.热学量测技术3. 信号处理基础1.信号处理概述2.信号采样与重构3.信号平滑与滤波4.快速傅里叶变换4. 信号分析和应用1.时域和频域分析2.信号数字滤波方法3.信号处理与识别4.声音信号分析5. 实验1.计算机仿真实验2.实际操作实验3.实际工程应用案例四、教学方法本课程教学方法主要包括讲授法、实验法和案例分析法。
其中，讲授法是主要的教学方法，通过讲解基本概念和方法，帮助学生建立有效的学习框架，把握本门课程的重点和难点。
实验法是通过计算机仿真和实际操作等方式，提高学生的实验水平和操作能力，加深对知识的理解和掌握。
案例分析法是通过实际工程案例的分析和解决，提高学生的实际应用能力和解决问题的能力，培养工程思维。
五、教学评价与考核1.平时成绩：包括上课积极参与、作业完成情况等；2.实验成绩：以实验报告为主要考核标准；3.期末考试：总体考核学生对学习内容的掌握程度、分析解决问题的能力、工程应用能力等。
《现代信号处理》教学大纲
《现代信号处理》教学大纲适用专业：信息与通信工程、物联课程性质：学位课网工程、电子与通信学时数：32 学分数： 2课程号：M081001 开课学期：秋季第(1)学期大纲执笔人：何继爱大纲审核人：陈海燕一、课程的地位和教学目标现代信号处理作为信息类专业研究生的一门专业基础课，是在传统数字信号处理基础上，基于概率统计的思想，用数理统计、优化估计、线性代数和矩阵计算等工具，研究有限数据量的随机信号的分析与处理，且系统可能是时变、非线性的，它是近代才发展起来的前沿学科。
主要讨论基于信号模型分析和滤波的基本理论和基本方法；以现代谱估计和自适应滤波为核心内容，并介绍现代信号处理的新技术。
该课程为众多信号处理的应用领域打下基础，包括通信、声学、图像、雷达、声纳、生物医学等领域的信号处理。
本课程的知识目标是使学生牢固掌握现代信号处理一些最基本的理论、方法和应用，并能跟踪和学习新的理论、方法和技术；内容涉及随机信号统计分析、现代谱估计、自适应滤波器、时频分析与二次型时频分布、信号多速率变换、盲信分离和阵列信号处理方法等；建立现代信号处理的知识体系，对课程内容总体把握；具有一定的实验和模拟仿真的基本知识。
了解现代信号处理重要新技术的发展趋势，为从事信息与通信工程及相关电子系统的工程设计打下坚实的基础。
本课程的能力目标是通过课程的学习提高学生的分析计算方法、演绎推理方法和归纳法等基本数学处理方法；运用数学、物理及工程概念及方法发现问题、分析问题和解决问题的能力，以及理论与实际相结合的能力；能够触类旁通，提高学生的科学学习方法；掌握通信学科的信号分析与处理基本理论和技能，思路开阔，具有运用所学知识的能力、搜集和提炼信息的能力、团队合作能力、表达能力和创新能力等。
本课程的专业素质目标通过本课程的课堂学习、单元知识及章节总结、习题及专题研讨培养学生培养良好严谨的科学研究态度和正确的思维方法，使学生敢于提出问题、善于分析问题和解决问题的能力及具有团队合作精神。
通信工程研究生课程
通信工程研究生课程
通信工程研究生课程主要包括以下几个方向：
1. 电子与通信工程方向：主要学习信号与信息处理、通讯与信息系统、电磁场与微波技术、电子元器件、集成电路等工程技术。
2. 通信与信息系统方向：主要学习以信息获取、信息传输与交换、信息网络、信息处理及信息控制等为主体的各类通信与信息系统。
3. 模式识别与智能系统方向：学习以信息处理与模式识别的理论技术为核心，以数学方法与计算机为主要工具，研究对各种媒体信息进行处理、分类和理解的方法，并在此基础上构造具有某些智能特性的系统。
4. 信号与信息处理方向：学习以研究信号与信息的处理为主体，包含信息获取、变换、存储、传输、交换、应用等环节中的信号与信息的处理。
此外，还有一些基础课程和公共课程，如高数、线代、概率论、大物、数理方程等，以及一些专业课程如工程电磁场与波、计算方法、电机学、控制理论等。
具体课程设置还需要根据不同学校和专业方向的具体情况而定。
南京理工大学研究生课程信号分析与处理作业答案
1. 证明周期信号)(t f 的傅里叶级数可表示为如下指数形式)()(11∑∞-∞==n t jn e n F t f ωω其中 ∞-∞==⎰-,...,,)(1)(011n dt e t f T n F Tt jn ωω证明：)( 22212221)22(21)sin cos (21)(11111111110110101110∑∑∑∑∑∑∑∞-∞=∞=∞--=∞=--∞--=∞=-∞==-+-+=-+++=-+++=++=n t jn n tjn n n tjn n n n n tjn n n tjn n n n n tjn n n t jn n n n n ne n F e jb a e jb a a e jb a e jb a a e jb a e jb a a t n b t n aa t f ωωωωωωωωωω 当0=n 时⎰⎰=⨯==TTdt t f T dt t f Ta F 00)(1)(22121)0(当0≠n 时()dte tf Tdt t n j t n t f Tdt t n t f jdt t n t f T jb a n F T tjn TTTn n ⎰⎰⎰⎰-=-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-⨯=-=0011010111)(1sin cos )(1sin )(cos )(2212)(ωωωωωω2. 证明在能量误差最小准则下，用)sin cos (211110t n q t n pp n Nn nωω∑=++近似表示周期函数)(t f ，则N p p p ,...,,10和N q q ,...,1如何取值？ 能量误差最小，即min )sin cos (21)(021110=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎰∑=dt t n q t n p p t f Tn Nn n ωω 0)sin cos (21)(021110=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--∂∂⎰∑=dt t n q t n p p t f p Tn N n n nωω 0cos )sin cos (21)(2101110=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+--⎰∑=tdt n t n q t n p p t f Tn Nn n ωωωn TTn p Tdt t n p t n t f 2cos cos )(0121==⎰⎰ωω dt t n t f T p Tn ⎰=01cos )(2ω，N n ...,2,1=同理dt t n t f Tq Tn ⎰=01sin )(2ω，N n ...,2,1= 3. 证明：①实信号频谱共轭对称性⎰∞∞--=dt e t f F t j ωω)()()()(**)(ωω-=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=⎰∞∞---F dt e t f t j②具有共轭对称频谱特性的信号一定是实信号[]⎰⎰∞∞-∞∞--+==ωωωωωωωd eF F d eF t f tj tj )()(21)()(*⎰⎰∞∞-∞∞--+=ωωωωωωd e F d eF tj tj )(21)(21*⎰∞∞--+=ωωωd eF t f tj )(21)(21*[])()(21)(21)(21**t f t f d eF t f tj +=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎰∞∞-ωωω )()(*t f t f ≡4. 设)(t x 为因果信号，即0<t 时，0)(=t x 。
信号与信息处理专业硕士研究生培养方案
信号与信息处理专业硕士研究生培养方案（081002）一、培养目标1.热爱祖国，遵纪守法，品德高尚，学风严谨，具有较强的事业心、团结协作精神及为科学勇于献身的精神，积极为社会主义现代化建设事业服务。
2.培养在信号与信息处理领域中，理论基础扎实、知识面广，具有系统深入的专业知识和专业技能；具有科研、技术开发和工程设计能力；熟悉本学科的最新进展与动向，了解本学科现代理论和技术的发展水平；较熟练地掌握一门外国语，具有较好的外语听说和科学论文写作能力的高级专门技术人才。
3.具有良好的综合素质、严谨的科学态度和理论联系实际的工作作风。
4.人文素质良好，且具有创新思维和开拓精神，身心健康。
二、研究方向本专业设置的研究方向为：1.数字图像处理与传输：主要研究图像编码技术及其传输；动态目标检测与识别；图像分割。
2.数据融合：数据融合基础理论与技术的研究；数据融合在C3I系统中的应用研究；医学图像信息融合技术研究。
3.嵌入式系统：主要从事过程控制、分布式系统等方面的理论和应用技术研究；DSP、FPGA等可编程应用技术研究。
三、学习年限和培养方式1．学习年限：3年，累计在学年限不超过4年。
2．培养方式：全日制。
四、课程设置和学分要求1．课程设置本专业硕士研究生课程设置分为学位课、非学位课两种。
学位课包括：1)全校公共基础课：政治理论课、第一外国语2)一级学科基础理论课3)专业基础课非学位课包括：1)专业限选课2)其他任选课2．学分要求硕士研究生课程学习实行学分制，总学分要求不少于30学分（不包括必修环节学分），其中学位课18-20学分。
硕士研究生中期考核前必须修满专业培养方案规定的所有课程，考试成绩合格方可获得学分，满分以100分计，学位课程70分及格，选修课程60分及格。
跨专业考取或同等学力人员攻读硕士学位研究生，由导师提出具体意见，决定其是否补修大学本科专业主干课程，并报研究生处备案。
满分以100分计，补修成绩以60分为及格，并记入成绩档案，注明“本科”字样，不计入总学分。
211212061_面向信息与通信工程学科的研究生《现代信号处理》课程教改探索
为提升硕士研究生教育教学质量，提高信息与通信工程专业领域专业研究人员层次，提出建立教学计划培养与研究生科研创新相结合的新型教学模式。
此次教学改革旨在从根本上改革现代信号处理课程专业教学体系，以提高该课程教学质量同时培养学生的综合素质。
教改的成果用于提升研究生科研成果产出，两者相辅相成、相互促进，形成一种立体化的培养模式，通过改革教学计划、教学内容与教学方式，构建创新性的教学体系与教学模式，培养具有合理知识结构和较强创新性的信号处理领域的高素质科研人才。
0.前言在知识经济时代，高层次人才是国家未来发展趋势中最重要的资源与基础，高等学校的研究生教育作为国家高层次人才培养教育的重要组成部分，肩负着高层次人才创新创造的重要使命。
因此，加强培养研究生实践创新能力，对研究生实践教育进行改革，以现代化的新型教育模式，通过构建自主性与创新性的教学环境，更新教学内容并改善教学理念与方法，能从根本上提高研究生教育教学质量。
《现代信号处理》作为研究生信息与通信工程领域必备的基础专业课，无论是在课程专业性还是学习基础性上都具有重要的教育改革意义。
本项目的研究目的在于从根本上改革现代信号处理课程专业教学体系，通过现代化教育手段，提高课程质量的同时保证研究生科研成果的创新性，调整教学计划与教学内容，构建立体化现代化的教学模式，培养具有合理知识结构和较强创新性的信号处理领域的高素质科研人才。
1.研究生教学改革研究现状分析随着国家经济体系的飞速发展，人们的知识水平不断提高，对于硕士研究生教育培养要求不断增加。
研究生教育教学以培养专业领域研究人员与高层次专业人员为目标，因此要求研究生在熟练掌握相应的专业理论知识的同时具有创新型研发的能力。
但目前国内高校对研究生的培养方案仍采用集体授课、教师主导的教学管理模式，虽然该教学模式在一定程度上加快了学生对于新阶段的教育教学的适应能力，但对于高层次人才培养的要求而言，这种教学方式在很大程度上限制了研究生对于专业研究领域方向的创新思维能力，进而影响了研究生教育教学质量与研究生日后科研成果产出。
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信号处理研究生课程
一、引言
随着科技的快速发展，信号处理技术在各个领域的应用越来越广泛，从通信、雷达、医疗影像到声音处理等，无一不涉及到信号处理的知识和技能。
作为研究生阶段的重要课程，信号处理课程旨在培养学生掌握先进的信号处理理论和技术，提升学生在相关领域的创新能力和解决实际问题的能力。
本文将详细介绍信号处理研究生课程的内容、教学方法和目标，以期为相关课程的开设和学习提供参考。
二、信号处理研究生课程内容
1.信号处理基础
信号处理研究生课程首先需要系统地介绍信号处理的基本概念、数学基础和基本方法。
这包括信号的分类、信号的运算、信号的频域分析、信号的变换等。
此外，还需介绍数字信号处理的基本理论，如离散时间信号的分析和变换等。
2.滤波器设计
滤波器设计是信号处理中的重要部分，也是研究生课程的重要内容。
学生需要掌握各种滤波器的设计方法，如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器和椭圆滤波器等，并能够根据实际需求选择合适的滤波器类型进行设计。
此外，还需了解滤波器在系统辨识、图像处理等领域的应用。
3.傅里叶分析
傅里叶分析是信号处理的经典方法之一，也是研究生课程的重要内容。
学生需要掌握傅里叶级数、傅里叶变换和快速傅里叶变换等基本概念和方法，了
解其在信号分析和处理中的应用。
此外，还需了解离散傅里叶变换及其快速算法，以及傅里叶分析在通信、控制等领域的应用。
4.数字信号处理算法
数字信号处理算法是实现信号处理的关键，也是研究生课程的重要内容。
学生需要掌握数字滤波器、频谱分析、调制解调等数字信号处理算法的基本原理和实现方法，了解其在音频处理、图像处理等领域的应用。
此外，还需了解数字信号处理算法的实现工具和平台，如MATLAB等。
5.现代信号处理技术
现代信号处理技术是当前研究的热点之一，也是研究生课程的重要内容。
学生需要了解一些前沿的信号处理技术，如小波变换、分数阶傅里叶变换、形态学信号处理等。
此外，还需了解这些技术在语音识别、图像识别、雷达信号处理等领域的应用。
三、课程目标
1. 掌握信号处理的基本概念、数学基础和基本方法，了解信号处理在各个领域的应用。
2. 掌握各种滤波器的设计方法和应用，了解数字信号处理算法的基本原理和实现方法。
3. 了解现代信号处理技术的前沿和发展趋势，培养创新思维和解决问题的能力。
4. 掌握信号处理实验的基本技能和方法，能够独立完成一些经典的信号处理算法的实验。
5. 培养学生的独立思考和团队合作精神，提高综合素质和能力。
四、结论
信号处理研究生课程是一门重要的课程，旨在培养学生掌握先进的信号处理理论和技术，提升学生的创新能力和解决实际问题的能力。
通过系统地介绍信号处理的基本概念、数学基础和基本方法，以及各种滤波器设计、傅里叶分析和数字信号处理算法等内容，学生可以全面了解信号处理的知识体系和应用领域。
同时，通过实验教学、讨论式教学等教学方法，学生可以加深对理论知识的理解，培养创新思维和解决问题的能力。
因此，开设信号处理研究生课程对于提高学生的综合素质和能力具有重要意义。