（一）信号与信号处理（2学时）

基本内容包括：

（1）信号类型及典型示例；

（2）信号处理操作及应用；

（3）数字信号处理及发展。

1．基本要求

（1）了解数字信号处理的重要事件和人物，了解数字信号处理发展与计算机发展的关系，了解数字信号处理的概念和作用；

（2）了解各种类型的信号；

（3）了解常用的信号处理操作。

2．重点、难点

   重点：了解各类信号及常用的信号处理操作。

3．作业及课外学习要求

   课外阅读关于数字信号处理发展史，了解数字信号处理与计算机的关系。

（二）时域时间离散信号与系统（8学时+2学时）

基本内容包括：

（1）时域时间离散信号

   ·信号的表示

   ·典型的信号序列

   ·信号序列的运算

（2）时域时间离散系统

   ·线性系统

   ·时不变系统

   ·线性时不变性系统

   ·因果系统

   ·稳定系统

   ·脉冲响应与阶跃响应

（3）线性时不变时间离散系统

   ·线性时不变时间离散系统的常系数线性差分方程表示

   ·线性时不变时间离散系统的脉冲响应

   ·线性时不变时间离散系统的因果性与稳定性

1．基本要求

（1）掌握时域时间离散信号的表示与运算；

（2）掌握时域时间离散系统的基本特性；

（3）掌握线性时不变时间离散系统的时域表示。

2．重点、难点

   重点：时域时间离散系统的基本特性，线性时不变时间离散系统的时域表示。

   难点：时域时间离散系统的基本特性。

3．作业及课外学习要求

   这部分是后续内容的基础，要求课前预习、课后复习本章内容，完成教师指定的作业，课外阅读参考文献中相关内容。

（三）变换域时间离散信号与系统（14学时+4学时）

基本内容包括：

（1）时间连续傅立叶变换（CTFT）与时间离散傅立叶变换（DTFT）

（2）离散傅立叶变换（DFT）

   ·定义

   ·性质

   ·DFT与DTFT的关系

（3）快速傅立叶变换（FFT）

   ·FFT的一般原理

   ·基2 FFT的原理与实现

（4）利用FFT计算线性卷积

   ·线性卷积与离散卷积定义

   ·用FFT计算线性卷积

（5）Z变换及逆变换

   ·定义

   ·性质

（6）线性时不变时间离散系统

   ·线性时不变时间离散系统的频率响应

   ·线性时不变时间离散系统的系统函数（传递函数）

   ·线性时不变时间离散系统的因果性与稳定性

（7）滤波的基本概念

   ·低通、高通、带通、全通系统

   ·最小相位与最大相位系统

1．基本要求

（1）了解CTFT、DTFT、DFT、FFT定义及关系；

（2）掌握利用Matlab工具实现DFT计算以及离散卷积计算；

（3）了解Z变换及逆变换；

（4）掌握线性时不变时间离散系统的频域表示；

（5）了解滤波的基本概念。

2．重点、难点

   重点：离散傅立叶变换及计算，用FFT计算线性卷积，线性时不变时间离散系统的频域表示。

   难点：离散信号与系统的时频关系。

3．作业及课外学习要求

   课前预习、课后复习本章内容，完成教师指定的作业，课外阅读参考文献中相关内容。课外用Matlab实现FFT、IFFT、卷积计算、Z变换及逆变换。

（四）时间连续信号的数字处理（8学时）

基本内容包括：

（1）时间连续信号的采样

   ·采样定理

   ·带通信号的采样

   ·采样/保持电路

（2）模拟滤波器设计

   ·模拟低通滤波器设计

   ·模拟高通、带通、带阻滤波器设计

（3）抗混叠滤波器及重构滤波器设计

1．基本要求

（1）掌握采样定理及应用；

（2）了解典型模拟低通、高通、带通、带阻滤波器及利用Matlab实现滤波器设计的方法；

（3）了解抗混叠滤波器及重构滤波器的作用及设计方法。

2．重点、难点

   重点：采样定理，用Matlab实现模拟滤波器设计的方法。

   难点：采样定理及应用。

3．作业及课外学习要求

   课前预习、课后复习本章内容，完成教师指定的作业，课外阅读参考文献中相关内容。课外用Matlab实现多种典型模拟滤波器。

（五）数字滤波器（16学时+6学时）

基本内容包括：

（1）概述

   ·数字滤波器的类型

   ·数字滤波器的结构

（2）数字滤波器分析

   ·典型数字滤波器分析

（3）数字滤波器设计

   ·无限冲激响应(IIR)滤波器设计（脉冲响应不变法、双线性变换法）

   ·有限冲激响应(FIR)滤波器设计（FIR线性相位特性、窗函数设计法、频率采样法）

   ·最佳滤波器设计

1．基本要求

（1）了解数字滤波器的类型和结构，了解不同类型数字滤波器的特性；

（2）掌握数字滤波器设计方法及应用场合；

（3）掌握数字滤波器分析的一般方法及经典数字滤波器设计方法（冲激响应不变法、双线性变换法、窗函数法、频率采样法）。

2．重点、难点

   重点：数字滤波器分析方法及经典数字滤波器设计方法。

   难点：数字滤波器设计方法应用（滤波器选择、参数确定等）。

3．作业及课外学习要求

   课前预习、课后复习本章内容，完成教师指定的作业，课外阅读参考文献中相关内容。结合数字滤波器设计实验，对课堂介绍的各种滤波器设计方法在Matlab平台上加以实现。

4．说明

由于学时有限，建议对数字滤波器的结构仅作最基本介绍，对数字滤波器设计方法作常用方法介绍。

总学时 54 学时（课外学习不计入总学时），其中：讲授40 学时，实验上机 12 学时，线上8 学时。

课外学习预估 35 学时，其中：课前预习 10 学时，课后作业  20  学时，自主学习5 学时。

本课程的考核以考核学生能力培养目标的达成为主要目的，以检查学生对各知识点的掌握程度以及应用为重要内容。最终成绩由平时成绩、实验成绩和期末考试成绩组合而成，各部分所占比例如下：

1.平时成绩：10%。分为课后作业和随堂测试两部分。

课后作业：每节课之后布置常规作业，同时学生在任课教师指导下，通过网上平台提供的各种在线资源在课前或者课后进行学习。

（1）主要考核学生对知识点的认知、理解与应用，重点是数字信号分析和处理能力；

（2）每次作业单独评分，再将全部作业的总成绩折算后计入最终成绩。

线上测试：对学生课堂学习效果进行线上测验。及时检查学生对课程知识掌握情况，促进学生的课前预习与课堂听课。

2.实验成绩：25%。学生根据任课教师提出的题目，通过自学使用Matlab软件，在Matlab平台上完成实验任务，并能对实验结果进行合理的解释和分析。主要考核计算机运用能力、获取整理信息的能力以及理论联系实际的能力。实验采取个人或实验小组合作方式进行，可以提高学生团队合作能力、表达能力和人际交往能力。从后半学期开始安排实验，学生自由分组（1-5人），在规定实验时间在计算机学院计算机中心实验室完成上机实验。通过验收结果和实验报告综合给出实验成绩，最后按25%计入课程总成绩。

3.期末考试成绩：65%。对学习情况进行全面的检查。分基本知识题和综合应用题。

建议教材：

《数字信号处理（第四版）》.高西全、丁玉美编著.西安电子科技大学出版社,2016.ISBN978-7-5606-3950-5

参考书：

1.《数字信号处理》.[美]Oppenheim等著，董士嘉等译.北京:科学出版社,1981.

2.《离散时间信号处理（第三版）》.[美]Oppenheim等著，黄建国等译.北京:电子工业出版社,2015.ISBN 978-7-121-24466-7

3.《数字信号处理——基于计算机的方法（第4版）》.[美]Mitra著，彭启琮译.北京:清华大学出版社,2012.ISBN978-7-302-25294-8

4.《数字信号处理（第三版）》学习指导.丁玉美、高西全编著.西安电子科技大学出版社,2009.ISBN978-7-5606-2197-5