《数字信号处理》课程教学大纲.pdf

一、课程基本信息

1.
2.课程英文名称：DigitalSignalProcessing
3.课程类别：必修
4.适用专业：电子工程
5.总学时：54学时（其中理论54学时）
6.总学分：3
二、本课程在教学计划中的地位、作用和任务

数字信号处理课程（DSP）是电子信息科学的重要的组成部分，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。它是信息工程专业本科生必修的专业基础课程。通过
本课程的学习，使学生掌握数字信号处理的基本概念、基本理论和基本方法，对数字信号处
理技术有一个较全面、系统的了解。使得学生养成善于理论联系实际的习惯，将所学到专业
理论知识应用于实践当中，提高学生在实际工作中分析问题和解决问题的能力。
三、理论教学内容与教学基本要求

绪论（2学时）
教学内容：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。
教学要求：了解数字信号处理系统的基本结构和研究内容以及发展方向。
教学重难点：数字信号处理的特点，数字信号处理的应用领域及发展概况和发展趋势。

1.第一章离散时间信号与系统（8学时）
教学内容：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。
教学要求：掌握离散信号的表示、基本属性与运算，线性时不变离散系统的构成、因果
与稳定性、系统的数学表示与求解，线性卷积的性质及其计算，抽样定理与抽样信号的恢复。
教学重点：离散信号的表示、基本属性与运算，线性卷积的性质及其计算，抽样定理与
抽样信号的恢复。
教学难点：线性卷积的性质及其计算，抽样定理与抽样信号的恢复。

2.第二章离散时间信号与系统的变换域分析（6学时）
教学内容：全通系统与最小相位系统的基本性质

教学要求：Z变换的性质与定理及与拉式变换的关系，数字频率的概念，序列傅立叶变
教学重点：Z变换的性质与定理及与拉式变换的关系，离散时间系统变换域分析方法。
教学难点：序列傅立叶变换的性质，离散信号的频谱，离散时间系统变换域分析方法。

3.第三章离散傅立叶变换及其快速算法（8学时）
教学内容：离散傅里叶变换物理意义及特性。快速傅里叶变换的基本算法。Chirp－Z变
换的物理意义及算法实现。FFT在分段卷积，二维DFT的应用。离散傅里叶变换物理意义及
特性。快速傅里叶变换的基本算法。Chirp－Z变换的物理意义及算法实现。FFT在分段卷积，
二维DFT的应用。
教学要求：理解线性调频Z变换(ChirpZ变换)算法。掌握离散傅立叶级数与变换及其性
质，离散信号的离散频谱，频域采样定理，基-2FFT快速算法及FFT在频谱分析与快速卷积
中的应用。

教学重点：离散傅立叶级数与变换，离散信号的离散频谱，基-2FFT快速算法及FFT在
频谱分析与快速卷积中的应用。

教学难点：基-2FFT快速算法及FFT在频谱分析与快速卷积中的应用。
4.第四章数字滤波器的结构（6学时）
教学内容：数字滤波器的结构、数字滤波器的全零点格型和全极点格型结构的表示
教学要求：了解数字滤波器的全零点格型和全极点格型结构的表示方法。
教学重点：数字滤波器的全零点格型和全极点格型结构。
教学难点：数字滤波器的全零点格型和全极点格型结构。

5.第五章IIR数字滤波器设计（6学时）
教学内容：数字滤波器设计方法。模拟滤波器的设计方法（重点以巴特沃思滤波器为例），

设计IIR滤波器的脉冲响应不变法与双线性变换法，以及S域到Z域的频率变换法和数字域
频率变换

教学要求：了解IIR数字滤波器的计算机辅助设计。理解数字陷波器设计方法。掌握模
拟滤波器的设计方法（重点以巴特沃思滤波器为例），设计IIR滤波器的脉冲响应不变法与双
线性变换法，以及S域到Z域的频率变换法和数字域频率变换法。
教学重点：巴特沃思滤波器的设计方法。

教学难点：巴特沃思滤波器的设计方法，IIR滤波器的脉冲响应不变法与双线性变换法，
以及S域到Z域的频率变换法和数字域频率变换法。
6.第六章FIR数字滤波器的设计（6学时）
教学内容：线性相位FIR滤波器的特点。在对矩形窗的特点比较深入了解的基础上，讨
论如何改进窗函数。频率采样法重点在如何由线性相位条件决定采样值。优化设计在了解原

理的基础上重点掌握如何用优化设计程序设计FIR滤波器。
数字滤波器的等波纹优化设计。掌握线性相位FIR数字滤波器的相
位和幅度性质，设计FIR滤波器的窗函数法和频率采样法。
教学重点：FIR滤波器的窗函数法和频率采样法及如何用优化设计程序设计FIR滤波器。
教学难点：用优化设计程序设计FIR滤波器。
7.第七章数字信号处理中的有限字长效应（6学时）
教学内容：量化信噪比与字长的关系，系数量化对数字滤波器特性的影响，有限字长对

数字滤波运算的影响，