Digital Signal Processing C
课程编号：130202074
学时：32（其中实验10学时）学分：2
适用对象：自动化专业本科生
先修课程：复变函数与积分变换、数字电路、信号与系统 一、课程的性质和任务
网站标准本课程可支撑自动化专业毕业要求1（工程知识）、2（问题分析）、4（研究）、5（使用现代工具）、10（沟通）、12（终身学习）的达成。本课程是自动化专业本科生的一门专业选修课程。该课程阐述离散时间信号和系统的基本概念、基础理论和基本方法，主要包括：离散时间信号与系统；离散变换及其快速算法；数字滤波器设计；数字信号处理系统的实现；多采样率信号处理等。通过本课程的学习，应使学生较好的掌握数字信号处理的基本思想和方法，提高学生分析和解决问题的能力，为后续相关课程的学习奠定理论基础。 二、教学目的与要求
学生在学习完本课程以后，应全面完整地理解离散时间信号和系统的基本概念、基础理论和基本方法，并能将有关概念、理论和方法运用于信号分析处理和系统（滤波器）设计的工程问题，能选择与使用计算机辅助设计等现代工具和手段实施信号处理系统的建模、仿真、分析、设计；能理解信号处理领域的新理论和前沿技术进展。课程教学应在学生的知识、能力、及素质三个方面的培养承担相应角。
1.知识要求
④全面、完整地理解离散时间信号和系统的基本概念、基础理论和基本方法；（支撑毕业要求1.1指标点）
⑤了解并适度掌握对信号处理相关系统进行数字化建模、仿真分析、设计的工程综合知识。（支撑毕业要求1.2指标点）
2.能力要求
①能够基于数字信号处理的基本概念和原理认识和理解电气工程相关的复杂工程问题；（支撑毕业要求2.2指标点）
②能基于数字信号处理的相关理论和方法对相关的复杂电气工程问题进行全面分析并获得有效结论；（支撑毕业要求2.4指标点）
③能够基于数字信号处理的原理针对复杂电气工程问题设计实验方案和步骤，并使用Matlab/Simulink等计算机辅助设计和分析工具完成仿真实验；（支撑毕业要求4.2指标点）
④能正确采集和整理实验数据，理解实验结果，解释理论模型和实验结果的差异，用实验结果解释理论模型，并通过信息综合得到合理有效的结论；（支撑毕业要求4.3指标点）
⑤具有书面归纳整理和表达实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、实验结果及分析的能力，能够撰写数字信号处理的实验报告和数字信号处理系统的设计文稿。结合犯
（支撑毕业要求10.3指标点）
政治清明3.素质要求
①能通过信息检索主动了解数字信号处理领域前沿发展趋势和创新点；(支撑毕业要求5.1指标点)
②能自主学习数字信号处理领域的相关文献、教材和网络资源，始终保持自身知识更新。(支撑毕业要求12.2指标点)
《数字信号处理C》课程目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑关系如表1所示。
表1：《数字信号处理C》课程目标对电气工程及其自动化专业毕业要求的支撑关系
三、教学内容
数字信号处理课程的教学内容共分六章，各章内容简述如下。
第一章：绪论、离散时间信号与系统
1.基本内容：
1.1离散时间信号纳米技术就在我们身边 教学设计
1.2 离散时间信号的傅里叶变换与Z 变换 1.3离散时间系统
1.4 系统的频率响应及其系统函数
2.教学基本要求：
1.掌握序列的数学函数)(n x 描述及图形描述方法；
2.掌握序列的加法、数乘、移位、翻褶等运算；
3.从序列元素的标量运算和序列（向量）运算两个层面理解系统的差分方程描述，并能理解离散时间系统差分方程描述的普遍性意义；
4.掌握信号的周期性、（类）差分系统的线性、移不变性、因果性和稳定性的定义及判别方法；
5.掌握时域离散系统的框图描述及其与差分方程描述之间的转换；
6.能够掌握离散时间信号的傅立叶变换，序列的Z 变换、利用Z 变换分析信号和系统的频域特性。
3.教学重点难点：ldap
（1）序列的加法、数乘、移位、翻褶等运算，系统的差分方程描述，差分方程系统的分析。（重点、难点）
（2）系统的线性、移不变性、周期性、因果性和稳定性的定义及判别方法；（重点） （3）信号的傅立叶变换，序列的Z 变换、利用Z 变换分析信号和系统的频域特性（重点、难点） 4. 教学建议：
由序列的元素值大小及顺序属性导出序列的数组/矩阵描述、图形描述、数学函数)(n x 描述；由时域离散系统对输入序列元素值的数学运算本质特性导出系统的差分方程描述，并阐述差分方程序列元素意义上的标量运算和序列意义上的向量运算两个层面的统一，进而由系统的差分方程描述导出其蕴含的序列的加法、数乘、移位、翻褶等运算；然后从实现（Implementation ）角度引出时域离散系统的若干种框图描述及其与差分方程描述之间的转换。此外，讨论信号的周期性、系统的线性、移不变性、因果性和稳定性等特性。最后，复习离散时间信号的傅立叶变换和序列的Z 变换，并且利用Z 变换分析信号和系统的频域特性。
第二章：信号的采样与重建
1. 基本内容：
2.1数字信号处理的模拟接口 2.2模拟信号的采样与重建
2.3采样与重建中的模拟低通滤波器指标特性 2.4连续时间带通信号的采样 2.5离散时间信号的采样与差值 1. 教学基本要求：
掌握模拟信号采样的时域和频域描述（包括连续时间信号)(t x a 及其理想抽样信号)(ˆt x
a 、离散时间抽样序列)(n x 之间的时域频域关系），理解奈奎斯特时域采样定理；
经济合作与发展组织了解抗混叠滤波的背景及原理、量化误差产生的原因和影响，理解实际抽样；
⑴ 理解样本重构带限信号的条件、原理和方法（重构函数表达式），理解数模转换的原理，了解补偿滤波的原理；
掌握连续时间信号的数字处理方法。 2. 教学重点难点：
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