《数字信号处理（双语）》教学大纲
课程代码 | 16000102 |
课程名称 | 数字信号处理（双语） |
Digital Signal Processing | |
课程性质 | 课程为面向大学三年级本科生的跨学科选修课，主要目的是介绍数字信号处理的基本原理，着重介绍傅立叶变换、数字滤波器的原理、技术和应用方法。 |
学分/学时 | 2学分 / 32学时 |
开课学期 | 三（3） |
开课单位 | 电气工程学院 |
适用专业 | 电气工程及其自动化 |
教学语言 | 教材、演示文稿、作业均采用英文，讲解采用中英文 |
先修课程 | 高等数学、电工电子、信号与系统 |
后续课程 | 无 |
教材及参考书 | 1． Steven W. Smith, The Scientist and Engineer's Guide to Digital Signal Processing, California Technical Publishing 1997 2．吴镇扬. 数字信号处理的原理与实现.东南大学出版社，2001 3．楼顺天，李博菡. 基于Matlab的系统分析与设计——信号处理. 西安电子科技大学出版社，1999 |
课程简介 | 课程为面向大学三年级本科生的跨学科选修课，主要目的是介绍数字信号处理的基本原理，着重介绍傅立叶变换、数字滤波器的原理、技术和应用方法，同时介绍数字信号处理常用软件Matlab的使用方法及简单的绘图和仿真功能，另外还介绍目前常用数字信号处理器的原理和使用方法。本课程以扩大同学们的知识面和锻炼同学们的自学能力为主，为以后的学习和工作打好基础。 |
考核方式 | ²作业20% ²期中大作业30% ²期末大作业 50% |
实验教学 | |
专业培养能力 | ②具有从事电气工程所需的相关数学、自然科学与电气工程知识以及经济管理知识； ③掌握扎实的工程基础知识和电气工程专业的基本理论知识，了解电气工程的前沿发展现状和趋势； ②具有综合运用所学科学理论和技术手段设计电气系统、部件和过程的能力； ⑤具有对于电气工程问题进行系统表达、建立模型、分析求解和论证的能力； ⑥掌握文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息的基本方法； ⑦了解与本专业相关的职业和行业的生产、设计、研究与开发的法律、法规，熟悉环境保护和可持续发展等方面的方针、政策和法津、法规，能正确认识工程对于客观世界和社会的影响； ⑧具有一定的组织管理能力、较强的表达能力和人际交往能力以及在团队中发挥作用的能力； ⑨具有适应发展的能力以及对终身学习的正确认识和学习能力； ⑩具有国际视野和跨文化的交流、竞争与合作能力。 |
课程培养学生的能力 | 1) 掌握数字信号处理的基本知识，了解数字信号处理发展过程和前沿技术，培养学生发现问题、解决问题的基本能力。[②③] 2) 掌握数字信号处理的基本理论和方法，具备独立分析、编程的能力。[④⑤] 3) 掌握信号调理和信号处理的一般方法，掌握数据采集、信号调理、信号处理的一般流程，具备一般数字信号处理系统的分析和设计能力。[②④⑤] 4) 掌握数字信号处理系统性能分析和系统设计的基本方法，具备一般数字信号处理系统的初步设计能力，培养学生的实践能力。[④⑤⑥] |
教学内容与 学时分配 | 1. 数字信号处理基础知识 （1）数字信号处理的应用：掌握数字信号处理应用的宽度和广度。 （2）数字信号常用术语和基本运算：掌握数字信号常用的表示方法，均值、方差等基本运算和常用算法，掌握精度、准确度的含义，掌握数字噪声及其产生的方法。 （3）线性系统：掌握线性系统的基本特性和判断方法，掌握分解和叠加的含义，掌握常用的分解方法。 2. Matlab软件 （1）基本使用方法：掌握各界面元素，命令窗口的使用方法。 （2）矩阵运算：掌握Matlab矩阵的概念，掌握矩阵运算的函数。 （3）图形绘制：掌握二维图形绘制和编辑函数。 （4）结构化程序要素：掌握顺序、选择和循环所用的函数和基本用法。 （5）M函数：掌握M函数的编写、调用和参数传递方法。 3. 卷积 （1）基本概念：掌握卷积的基本概念。 （2）算法：掌握卷积两种基本算法，要求会写程序会计算。 4. 离散傅立叶变换 （1）基本概念：掌握傅立叶变换家族及各种变换的含义。 （2）离散傅立叶标准算法：要求编写相应程序。 （3）频谱分析：要求会用离散傅立叶变化对信号进行频谱分析，画出频谱图。 （4）快速傅立叶变换：掌握快速傅立叶变换的算法，理解相应的C语言程序。 5. 数字滤波器 （1）基本概念和分类：掌握数字滤波器的定义和分类，相应的评价指标。 （2）各种滤波器：掌握课程提到的几种数字滤波器的基本原理、应用场合和实现方法。 （3）与模拟滤波器的比较：掌握数字滤波器和模拟滤波器的各自优缺点和应用场合。 6. 数字信号处理器 （1）基本知识：掌握数字信号处理器的基本结构。 （2）与其它CPU的比较：掌握数字信号处理器专门为数字运算在硬件结构上的改进。 7、期中大作业（10学时/课外） 8、期末项目设计（20学时/课外） 利用本课程学习内容，进行项目设计，并撰写3000字以上报告和相关软件： |
教学方法 | 课程教学以课堂教学、课外作业、课程设计、综合讨论、网络以及授课教师的科研项目于积累等共同实施。 本课程以信息流为主线，重点讲授传感器、信号调理与采集、信号分析处理等测试系统的各环节。通过授课与讨论、实验与课程设计等重点培养学生的测试系统设计能力、测试结果分析能力和创新能力，培养学生的工程实践能力。 本课程的教学将充分利用数字化技术、网络技术制作丰富多彩的教学和辅导材料，调动学习积极性，提高教学效率。本课程注重教与学过程，采用每周作业、课程设计、考虑等多种形式综合考核，采用工程背景强的课程设计来锻炼学生的信号采集与分析能力。 |
制定人 及发布时间 | 黄允凯，2015年5月14日 |
