《信号处理技术》课程标准
《信号处理技术》课程 教学标准 目 录 一、课程名称 二、适用专业 三、必备基础知识 四、课程的地位和作用 五、主要教学内容描述 六、重点和难点 七、内容及要求 模块一:离散时间信号与系统 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块二:离散时间信号与系统的变换域分析 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块三:离散傅立叶变换及其快速算法 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块四:数字滤波器的结构 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块五:IIR数字滤波器设计 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块六:FIR数字滤波器的设计 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 模块七:数字信号处理中的有限字长效应 1、教学内容 2、教学要求 3、教学手段及方法 八说明 一、课程名称:信号处理技术 二、适用专业:通信技术、通信网络与设备、移动通信技术、电子信息工程技术等 三、必备基础知识 为了较好学习和掌握《信号处理技术》课程中的基本知识和基本技能,建议学生学习该课程前,必须 掌握数字电子技术、低频电子线路、电路分析基础等专业基础课程的相关基础知识和基本技能。 四、课程的地位和作用 1、课程的地位 本课程是高职高专通信技术专业、通信网络与设备、移动通信技术、电子信息工程技术等专业的一门 重要专业课程。通过全面介绍数字信号处理的基本概念的基础上,侧重于各种基本概念、基本原理的讲授, 并注重基本分析方法和算法的实现。要求学生通过本课程的学习,在了解基本概念的基础上,切实掌握一 些常用的数字信号处理算法,为实际应用打好基础。 2、课程的作用 本课程是高职高专电子信息技术专业的一门重要的专业基础课程。本课程在全面介绍数字信号处理的 基本概念的基础上,侧重于各种基本概念、基本原理的讲授,并注重基本分析方法和算法的实现。要求学 生通过本课程的学习,在了解基本概念的基础上,切实掌握一些常用的数字信号处理算法,为实际应用打 好基础。 五、主要教学内容描述 1、离散时间信号与系统; 2、离散时间信号与系统的变换域分析; 3、离散傅立叶变换及其快速算法; 4、数字滤波器的结构; 5、IIR数字滤波器设计; 6、FIR数字滤波器的设计; 7、数字信号处理中的有限字长效应。 六、重点和难点 1、重点 (1) 数字信号处理的基本理论、基本分析方法、基本算法和基本实现方法。 (2) 各种变换(z变换、序列的傅立叶变换、离散傅立叶变换、快速傅立叶变换等)的基本内容、性质与 应用。 (3) 数字滤波器的结构、理论和设计方法。 2、难点 (1) 数字信号处理的基本理论、基本分析方法、基本算法和基本实现方法。 (2) 各种变换(z变换、序列的傅立叶变换、离散傅立叶变换、快速傅立叶变换等)的基本内容、性质与 应用。 (3) 数字滤波器的结构、理论和设计方法。 七、内容及要求 模块一:离散时间信号与系统 1、教学内容 (1) 离散时间信号; (2) 离散时间系统; (3) 线性时不变系统的差分方程描述; (4) 连续时间信号的数字处理。 2、教学要求 (1) 掌握离散信号的表示、基本属性与运算。 (2) 熟悉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。 (3) 熟悉线性卷积的性质及其计算。 (4) 了解抽样定理与抽样信号的恢复。 3、教学手段及方法 教学过程主要采用课堂讲授,也可结合案例教学,同时利用多媒体、演示、讨论等方法。 模块二:离散时间信号与系统的变换域分析 1、教学内容 (1) 序列的Z变换; (2) 序列的傅立叶变换; (3) 离散时间系统变换域分析; (4) 希尔伯特(Hilbert)变换。 2、教学要求 (1) 了解Hilbert变换及其性质; (2) 掌握系统的零输入响应与零状态响应; (3) 理解全通系统与最小相位系统的基本性质; (4) 掌握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; (5) 掌握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,传输函数与系统的 分类。 3、教学手段及方法 教学过程主要采用课堂讲授,也可结合案例教学,同时利用多媒体、演示、讨论等方法。 模块三:离散傅立叶变换及其快速算法 1、教学内容 (1) 周期序列的离散傅立叶级数; (2) 离散傅立叶变换; (3) 频域采样定理; (4) DFT的快速算法-FFT; (5) DFT与FFT的应用。 2、教学要求 (1) 了解FFT在快速线性相关中的应用; (2) 理解线性调频Z变换(Chirp Z变换)算法; (3) 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; (4) 了解基-2 FFT快速算法及FFT在频谱分析与快速卷积中的应用。。 3、教学手段及方法 教学过程主要采用课堂讲授,也可结合案例教学,同时利用多媒体、演示、讨论等方法。 模块四:数字滤波器的结构 1、教学内容 (1) 数字网络的信号流图表示; (2) IIR数字滤波器的结构; (3) FIR数字滤波器的结构; (4) 数字滤波器的格型结构。 2、教学要求 (1) 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; (2) 掌握IIR数字滤波器和FIR数字滤波器构的信号流图的各种表示方法。 3、教学手段及方法 教学过程主要采用课堂讲授,也可结合案例教学,同时利用多媒体、演示、讨论等方法。 模块五:IIR数字滤波器设计 1、教学内容 (1) 数字滤波类型与指标; (2) 模拟滤波器设计; (3) 设计IIR滤波器的脉冲响应不变法; (4) 设计IIR滤波器的双线性变换法; (5) 设计IIR数字滤波器频率变换法; (6) 数字陷波器设计; (7) IIR数字滤波器的计算机辅助设计。 2、教学要求 (1) 了解HR数字滤波器的计算机辅助设计; (2) 理解数字陷波器设计方法; (3) 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。 3、教学手段及方法 教学过程主要采用课堂讲授,也可结合案例教学,同时利用多媒体、演示、讨论等方法。 模块六:FIR数字滤波器的设计 1、教学内容 (1) FIR数字滤波器的性质; (2) FIR滤波器的窗函数设计方法; (3) FIR滤波器频率采样法设计; (4) FIR数字滤波器的等波纹优化设计。 2、教学要求 (1) 了解FIR数字滤波器的等波纹优化设计; (2) 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。 3、教学手段及方法 教学过程主要采用课堂讲授,也可结合案例教