数字信号处理

郭歆莹，傅洪亮

目录

  • 1 引言
    • 1.1 课程介绍
    • 1.2 课程目标
    • 1.3 教学方法——混合教学
    • 1.4 课程内容体系
    • 1.5 课程考核体系
    • 1.6 教学平台
    • 1.7 教材及参考资料
    • 1.8 课程特点及学习建议
    • 1.9 十分钟说课
    • 1.10 课堂实录
  • 2 Signals and Signal Processing（2学时）
    • 2.1 1-3班第一章第一次课课前任务
    • 2.2 4-6班第一章第一次课课前任务
    • 2.3 Characterization and Classification of Signals
    • 2.4 Examples of Typical Signal, Typical Signal Processing Operations and Applications
    • 2.5 Digital Signal Processing Applications
    • 2.6 Why Digital Signal Processing
    • 2.7 总结与讨论
  • 3 Discrete-Time Signals in the Time Domain（4学时）
    • 3.1 1-3班第二章第一次课课前任务
    • 3.2 4-6班第二章第一次课课前任务
    • 3.3 Time-Domain Representation
    • 3.4 Operations on Sequences
    • 3.5 Operations on Finite-Length Sequences
    • 3.6 1-3班第二章第二次课课前任务
    • 3.7 4-6班第二章第二次课课前任务
    • 3.8 Typical Sequences and Sequence Representation
    • 3.9 The Sampling Process
    • 3.10 Correlation of Signals
    • 3.11 总结与讨论
  • 4 Discrete-Time Signals in the Frequency Domain（8学时）
    • 4.1 1-3班第三章第一次课课前任务
    • 4.2 4-6班第三章第一次课课前任务
    • 4.3 The Continuous-Time Fourier Transform
    • 4.4 The Discrete-Time Fourier Transform
    • 4.5 1-3班第三章第二次课课前任务
    • 4.6 4-6班第三章第二次课课前任务
    • 4.7 Discrete-Time Fourier Transform Theorems
    • 4.8 Energy Density Spectrum of a Discrete-Time Sequence
    • 4.9 Band-Limited Discrete-Time Signals
    • 4.10 1-3班第三章第三次课课前任务
    • 4.11 4-6班第三章第三次课课前任务
    • 4.12 Digital Processing of Continuous-Time Signals
    • 4.13 Sampling of Bandpass Signals
    • 4.14 1-3班第三章第四次课课前任务
    • 4.15 4-6班第三章第四次课课前任务
    • 4.16 Analog Lowpass Filter Design
    • 4.17 Design of Analog Highpass, Bandpass, and Bandstop Filters
    • 4.18 总结与讨论
  • 5 Discrete-Time Systems（4学时）
    • 5.1 1-3班第四章第一次课课前任务
    • 5.2 4-6班第四章第一次课课前任务
    • 5.3 Discrete-Time System Examples
    • 5.4 Classification of Discrete-Time Systems
    • 5.5 Impulse and Step Responses
    • 5.6 Time-Domain Characterization of LTI Discrete-Time Systems
    • 5.7 Simple Interconnection Schemes
    • 5.8 1-3班第四章第二次课课前任务
    • 5.9 4-6班第四章第二次课课前任务
    • 5.10 Finite-Dimensional LTI Discrete-Time Systems
    • 5.11 Classification of LTI Discrete-Time Systems
    • 5.12 Frequency-Domain Representations of LTI Discrete-Time Systems
    • 5.13 总结与讨论
  • 6 Finite-Length Discrete Transforms（6学时）
    • 6.1 1-3班第五章第一次课课前任务
    • 6.2 4-6班第五章第一次课课前任务
    • 6.3 Orthogonal Transforms
    • 6.4 The Discrete Fourier Transform
    • 6.5 Relation Between the DTFT and the DFT and Their Inverses
    • 6.6 1-3班第五章第二次课课前任务
    • 6.7 4-6班第五章第二次课课前任务
    • 6.8 Circular Convolution
    • 6.9 Classifications of Finite-Length Sequences
    • 6.10 DFT Symmetry Relations
    • 6.11 1-3班第五章第三次课课前任务
    • 6.12 4-6班第五章第三次课课前任务
    • 6.13 Discrete Fourier Transform Theorems
    • 6.14 Computation of the DFT of Real Sequences
    • 6.15 Linear Convolution using the DFT
    • 6.16 总结与讨论
  • 7 z-Transform（4学时）
    • 7.1 1-3班第六章第一次课课前任务
    • 7.2 4-6班第六章第一次课课前任务
    • 7.3 Definition
    • 7.4 Rational z-Transforms
    • 7.5 Region of Convergence of a Rational z-Transform
    • 7.6 1-3班第六章第二次课课前任务
    • 7.7 4-6班第六章第二次课课前任务
    • 7.8 The Inverse z-Transform
    • 7.9 z-Transform Theorems
    • 7.10 The Transfer Function
    • 7.11 1-3班第六章章节测试
    • 7.12 4-6班第六章章节测试
    • 7.13 总结与讨论
  • 8 LTI Discrete-Time Systems in the Transform Domain（4学时）
    • 8.1 1-3班第七章第一次课课前任务
    • 8.2 4-6班第七章第一次课课前任务
    • 8.3 Transfer Function Classification Based on Magnitude Characteristics
    • 8.4 Transfer Function Classification Based on Phase Characteristics
    • 8.5 1-3班第七章第二次课课前任务
    • 8.6 4-6班第七章第二次课课前任务
    • 8.7 Types of Linear-Phase FIR Transfer Functions
    • 8.8 Inverse Systems
    • 8.9 总结与讨论
  • 9 Digital Filter Structures ( 4学时 )
    • 9.1 1-3班第八章第一次课课前任务
    • 9.2 4-6班第八章第一次课课前任务
    • 9.3 Block Diagram Representation
    • 9.4 Equivalent Structures
    • 9.5 1-3班第八章第二次课课前任务
    • 9.6 4-6班第八章第二次课课前任务
    • 9.7 Basic FIR Digital Filter Structures
    • 9.8 Basic IIR Digital Filter Structures
    • 9.9 总结与讨论
  • 10 IIR Digital Filter Design（4学时）
    • 10.1 1-3班第九章第一次课课前任务
    • 10.2 4-6班第九章第一次课课前任务
    • 10.3 Preliminary Considerations
    • 10.4 1-3班第九章第二次课课前任务
    • 10.5 4-6班第九章第二次课课前任务
    • 10.6 Methods to Design IIR Digital Filters
    • 10.7 总结与讨论
  • 11 FIR Digital Filter Design（4学时）
    • 11.1 1-3班第十章第一次课课前任务
    • 11.2 4-6班第十章第一次课课前任务
    • 11.3 Preliminary Considerations
    • 11.4 FIR Filter Design Based on Windowed Fourier Series
    • 11.5 总结与讨论
  • 12 实验项目
    • 12.1 实验项目1．离散时间信号和系统的时域分析（2学时）
    • 12.2 实验项目2．离散时间信号和线性时不变离散时间系统的频域分析（2学时）
    • 12.3 实验项目3．连续时间信号的数字处理（2学时）
    • 12.4 实验项目4．数字滤波器结构（2学时）
    • 12.5 实验项目5．数字滤波器设计（本实验是设计性实验）（2学时）
课程考核体系
  • 1 考核方式说明
  • 2 成绩评定办法

考核方式说明   


  • 过程考核（占40%）：主要通过在线预习（包括课程音视频完成情况，占5%）、参与教学活动（包括课堂互动和线上讨论，占5%）、日常作业（占10%）、章节测试（包括课前测试和特定章节结束时的阶段性测试，占10%）以及PBL项目（占10%）等形式，考查学生对课程知识的理解和掌握程度、学习态度，以及对课程知识的简单应用能力。

  • 实验考核（占10%）：主要考查学生理论联系实际的动手能力。学生可根据任课教师提出的实验题目与目标，通过结合理论与实际进行MATLAB仿真实验，给出一定形式的实验验证流程、结果及分析说明。

  • 期末考试（占50%）：主要考查学生对课程内容的掌握程度。在兼顾数字信号处理基础知识的基础上，重点考核数字信号处理理论知识的应用能力，以及解决数字信号处理相关复杂工程问题的能力。期末考试采用书面闭卷形式，主要题型为选择题、填空题、问答题、画图和计算题等。