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数字信号处理
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开课时间： 2024年08月19日 ~ 2024年12月31日
学时安排： 2-6小时每周
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spContent=人们要对物理世界多源、异构的模拟信号进行处理、分析和智能化应用，首先需要对其进行数字化。数字信号处理采用数字技术，研究信号和系统分析、处理、设计的基本原理和方法。课程特点(1)围绕典型知识点开展教学；(2)结合本领域的研究前沿进行探究性教学；(3)理论联系实际，引导学生做到“知行合一”。
人们要对物理世界多源、异构的模拟信号进行处理、分析和智能化应用，首先需要对其进行数字化。数字信号处理采用数字技术，研究信号和系统分析、处理、设计的基本原理和方法。课程特点(1)围绕典型知识点开展教学；(2)结合本领域的研究前沿进行探究性教学；(3)理论联系实际，引导学生做到“知行合一”。
—— 课程团队
课程概述

数字信号处理课程是电子信息、通信和计算机应用等相关专业本科生的必修课和研究生的学位课。是电子信息类大多数专业硕博士生的入学考试课程之一。凡是用数字方式对信号进行滤波、变换、增强、压缩、估计、检测和识别等都是数字信号处理的研究对象。本课程目标在于培养学生对数字信号处理系统化的概念，使学生正确理解其基本理论、基本原理和一般方法；为学习IT类课程奠定基础。本课程强调工程理念，重视提高学生的逻辑思维能力，使学生能够综合应用所学知识分析解决工程问题，促进自主性学习和创造性工作。

    西安电子科技大学是国内最早开设数字信号处理课程的学校之一。经过40多年几代师生的共同努力，我校的数字信号处理精品课程在教材建设、实验室建设、理论与实验教学、师资队伍建设诸方面取得了一系列丰硕的成果。我们编写的教材《数字信号处理（第二版）》已被国内几十所大学选用，年销售量达36000多册，并获全国优秀畅销书一等奖；并于2014年受高等教育出版社之邀，结合数字信号处理研究的前沿技术出版《数字信号处理》教材。2005年，我校的数字信号处理课程被评为陕西省精品课程；2006年，数字信号处理双语教学获教育部高等理工教育教学改革与实践项目立项。2008年，获得数字信号处理国家级双语教学示范课程立项。2013年，获批教育部首批来华留学英语授课品牌课程。

本课程的重点内容主要包括两大部分：离散时间信号和系统的变换域（包括频域和复频域）的分析和数字滤波器的设计。本课程的难点内容主要包括以下内容：模拟信号的采样和重建、频域采样定理、信号的连续性和周期性在时域和频域的映射关系、离散时间傅立叶变换与DFT和z变换之间的相互关系、带通信号的采样、FIR滤波器的设计，IIR滤波器的设计等。

本课程是在同名省级精品课程和教育部首批来华留学英语授课品牌课程基础上改进、充实、提升而成。课程围绕培养学生处理和分析数字信号能力的宗旨，从数字信号处理思想、内容处理、实例安排等方面精心设计、精心施教。同时还提供了习题课、考卷、教案等丰富的教学资源，可供初学者、考硕博研究生者、青年教师学习进修参考。

授课目标

通过课程的学习，使学生建立数字信号处理的基本概念，掌握数字信号处理的基本原理、理论和方法，了解数字信号处理的新方法和新技术，熟练应用现代工具进行数字信号处理的仿真、分析和设计，达到能够对数字信号和系统进行分析、处理和设计的能力水平。奠定坚实的相关专业基础理论知识和工程实践能力。

课程大纲
第一章 绪论
课时目标：1.介绍数字信号处理的基本概念、研究的内容及应用领域、发展概况和发展趋势；数字信号处理的基本特点，用数字方法处理信号的基本概念和一般方法；模拟信号与采样信号的频谱关系，奈奎斯特采样定理。2. 基本要求（1）了解数字信号处理研究的内容、应用领域、发展概况和发展趋势，以及数字信号处理的基本概念和特点；（2）熟悉模拟信号与采样信号的频谱关系；（3）掌握奈奎斯特采样定理。3. 重点、难点重点：奈奎斯特采样定理。难点：模拟信号与采样信号的频谱关系。
1.1.1信号及其分类
数字信号参考数据、模拟信号、离散时间信号、数字信号的定义、表示与区分、模/数转换、模拟信号的数字处理原理
1.1.2 数字信号处理的背景知识
数字信号处理简介及发展历史
1.1.3-4 课程内容概述及发展趋势
课程内容概述（离散时间信号和系统的时域描述分析、傅里叶变换、数字滤波器的设计）、傅里叶变换历史及简介(傅里叶变换：数学棱镜、傅里叶变换：基的概念)、快速傅里叶变换历史介绍、后傅里叶变换时代的信号频谱分析方法（傅里叶变换的局限性、加窗傅里叶变换、时频联合域分析、小波变换）、示例（图像信号的二维离散小波变换）、数字滤波器简介，数字信号的发展趋势
1.2 时域采样定理及其应用
采样过程在现代化生活中的应用、模拟信号采样过程、示例（采样和恢复的过程）、模拟信号的离散时间采样的频域分析、时域采样定理（奈奎斯特采样定理定理）、信号采样的研究趋势（压缩感知）
1.3 量化及数字信号思考
量化的概念、示例（量化在生活中的例子）、量化方法（截尾法、舍入法）、量化效应、思考题（什么东西会成为数据经济的新“石油”？精度较高的时间离散信号也可以在某种尺度下被认为是模拟信号？）
第二章 离散时间信号和系统的时域描述分析
课时目标：1. 教学内容介绍信号的分类，离散时间信号的定义和表示，常用序列及序列的基本运算；离散时间系统的性质，包括线性、时不变性、因果性和稳定性；离散时间线性时不变系统的时域分析，包括系统的因果性和稳定性分析，用差分方程和卷积描述系统的输入/输出关系，差分方程的递推解法，序列的卷积计算。2. 基本要求（1）了解信号的分类；（2）熟悉离散时间信号的定义和表示、常用序列、序列的基本运算，离散信号和系统的主要性质，系统的输入输出关系描述；（3）掌握离散时间线性时不变系统的时域分析方法，系统输出响应的求解，差分方程的递推解法，序列的卷积运算。3. 重点、难点重点：离散时间线性时不变系统的时域分析理论，包括线性时不变系统的因果性和稳定性的定义和判断，系统输入、输出关系的描述方法，系统输出响应的求解。难点：序列的卷积运算
2.1 离散时间信号的序列描述
离散时间信号可视为连续时间信号的采样、离散时间信号的三种表示方法（集合符号、公式、图形）
2.1.1 常用的典型序列
单位采样序列（可表示为任意序列、MATLAB表示）、单位阶跃序列、矩形序列、实指数序列、单边实指数序列、正弦序列、复指数序列、周期序列、示例（转换序列形式）、一般正弦序列的周期性（三种情况）
2.1.2 序列的基本运算
序列加法、序列乘法（主要用于信号调制）、序列的倍乘、序列的移位翻转及尺度变换、序列绝对值之和、离散时间系统的定义和数学表示、离散时间系统的分类（线性、非线性系统）
2.2.1 线性系统
线性系统的定义及两个属性、叠加原理、示例（判断是否为线性系统）
2.2.2 线性时不变系统_1
时不变系统的定义、线性时不变系统的定义、系统的单位脉冲响应、LTI系统输出与输入的关系、示例（检查系统是否为时不变系统）、系统的性质（因果性、稳定性）、示例（分析系统因果稳定性）
2.2.3 线性卷积
线性卷积求解方法、示例（图解法求解线性卷积）、线性卷积的性质（交换律、结合律、分配律等）、示例（单位脉冲）、系统输入与输出之间的关系
2.3离散时间系统的差分方程描述
输入输出描述法、线性常系数差分方程表示及定义、求解差分方程基本方法简介、示例（递推法）、递推法分析、示例（分析是否为线性时不变系统）
第三章 离散时间信号和系统的频域分析
课时目标：1. 教学内容介绍序列的离散时间傅里叶变换(DTFT)及其主要性质，基本序列的DTFT；序列的Z变换(ZT) 及其主要性质，常见序列的Z变换；离散时间线性时不变系统的频域分析和z域分析，包括系统的频率响应、稳态响应和暂态响应，系统函数的零极点分布、收敛域与系统因果性和稳定性的关系，以及对系统频率特性的影响，差分方程的Z变换解法等。2. 基本要求（1）理解序列离散傅里叶变换（DTFT）的定义，熟悉序列DTFT的计算及其主要性质；（2）掌握Z变换的计算和主要性质，熟悉Z变换的收敛域与序列特性的关系，以及Z变换与DTFT的关系；（3）掌握时域离散线性时不变系统的频域分析方法，深刻理解系统的频率响应。了解系统的稳态响应和暂态响应、相位延迟和群延迟等概念；（4）掌握时域离散线性时不变系统的z域分析方法，深刻理解离散系统的系统函数及其零极点分布、收敛域，熟悉零极点分布、收敛域与系统的因果性和稳定性关系、零极点分布对系统频率特性的影响、差分方程的Z变换解法等；（5）了解梳状滤波器、最小相位系统的系统函数和频率响应特性。3. 重点、难点重点：序列的DTFT、Z变换，离散时间线性时不变系统的频域和z域分析方法。难点：离散时间线性时不变系统的z域分析，逆Z变换的计算。
3.0引言
信号和系统的分析方法、模拟信号与系统的时域分析及频域分析、离散时间信号和系统、简要介绍傅里叶变换和拉普拉斯变换及z变换、离散时间信号的傅里叶变换和z域分析及频域分析、离散时间LTI系统的z域分析、DTFT的历史回顾
3.1.1 序列的离散时间傅里叶变换
DTFT的定义及成立的充要条件、DTFT的逆变换IDTFT、对比分析DTFT与IDTFT、示例（求序列的离散时间傅里叶变换并画出频域信号）、示例（求序列的DTFT）
3.1.2 序列的离散时间傅里叶变换的性质
DTFT的周期性、线性、时移（位移）与频移、序列乘以n（频域微分）、共轭序列、对称性（共轭对称序列、共轭反对称序列）、示例（分析对称性）、一般序列和频域信号可用共轭对称序列和共轭反对称序列表示、共轭对称和共轭反对称的性质、DTFT的对称性（分为实部和虚部）、时域卷积定理、频域卷积定理、帕斯瓦尔定理
3.1.3 基本序列的离散时间傅里叶变换
单位脉冲序列的DTFT、常数1的DTFT、其他基本序列的变换
3.2.1 离散时间信号的Z变换的定义
傅里叶的缺点、Z变换的定义、z变换的存在条件、收敛域的定义、常用的z变换的表示、DTFT与z变换的定义对比及两者关系、示例（求z变换）
3.2.2 Z 变换收敛域的特性
收敛域的界定（右边序列、左边序列、双边序列、有限长序列简介）、有限长序列及其收敛域、示例（求z变换及收敛域）、右序列及其收敛域、示例（求z变换及其收敛域）、左序列及其收敛域、左序列及其收敛域、示例（求z变换及其收敛域）、双边序列及其收敛域、示例（求z变换及其收敛域）、常见序列的z变换及收敛域
3.2.3 Z 变换的性质和定理
线性、移位特性、乘以指数序列、序列乘以n、复共轭序列、序列卷积定理、初值定理、复卷积定理、终值定理、帕斯瓦尔定理
3.2.4 逆Z变换
Z变换及逆z变换的表示、幂级数法（长除法）、示例（长除法求逆z变换）、部分分式展开法、示例（求逆z变换）、用留数定理求逆z变换、示例（求逆z变换）
3.3.1 差分方程的Z变换解
差分方程z变换求解的优点、n阶线性常系数差分方程系统的全响应简介（零输入响应、零状态响应）、全响应的计算（零状态解、零输入解）、示例（求系统全响应）
3.3.2 离散时间LTI系统的频率响应
离散时间LTI系统的频率特性（任意序列可用复指数序列表示）、离散时间LTI系统的频率响应可用幅度和相位表示、示例（求序列通过离散时间LTI系统的响应）
3.3.3 余弦型信号通过离散时间LTI系统的响应
余弦型信号通过离散时间LTI系统的响应
3.3.4 离散时间LTI系统的稳态响应和暂态响应
系统的稳态解和暂态解、稳态响应、暂态响应
3.4.1 离散时间LTI系统的系统函数
传输函数（表征系统的实频域特性）、系统函数（表征系统的复频域特性）
3.4.2 离散时间LTI系统的差分方程与系统函数
n阶线性常系数差分方程的双边z变换及系统函数（零点和极点）
3.4.3 系统函数的极点分布与系统因果性和稳定性的关系
因果（可实现）系统、系统稳定、因果稳定系统的极点分布、示例（分析因果性和稳定性）
3.4.4 系统函数的零极点分布对系统频率响应特性的影响
影响传输函数幅度大小的参数、零极点分布影响系统特性（零点影响谷值、极点影响峰值）、零极点分布的几何表示
第四章 离散傅里叶变换
课时目标：1.教学内容介绍周期序列的离散傅里叶级数(DFS)及其性质；序列的离散傅里叶变换(DFT) 及其性质，频域采样定理；快速离散傅里叶变换(FFT)的概念，时域抽取基2-FFT算法和频域抽取基2-FFT算法，实序列的FFT算法，IDFT的快速算法；DFT(FFT)的应用，包括利用DFT(FFT)计算序列的线性卷积、利用DFT(FFT)对连续时间信号进行频谱分析。2.基本要求（1）熟悉DFS和DFT的定义及主要性质，深刻理解DTFT、ZT、DFT和DFS之间的关系以及DFT的物理意义，掌握序列DFT的计算。（2）深刻理解频域采样的概念，掌握频域采样定理。（3）了解减少DFT运算量的基本途径，理解FFT的基本概念，掌握时域抽取基2-FFT算法和频域抽取基2-FFT算法，以及IDFT的快速算法。了解实序列的FFT算法。（4）熟悉循环卷积与线性卷积的关系，掌握利用DFT(FFT)计算序列线性卷积的条件和方法，以及利用DFT(FFT)对连续时间信号进行频谱分析的方法。3.重点、难点重点：DFT及其性质和应用，频域采样理论，基2-FFT算法。难点：频域采样定理，用DFT对连续时间信号进行频谱分析。
4.1.1 离散傅立叶级数的定义
傅里叶变换的形式、DTFT时频域、离散傅里叶变换DFT的时频域、序列DFT和FFT的适用场景、离散傅里叶级数DFS的定义（周期延拓、主值序列）、DFS变换对（将周期序列分解为n次谐波、DFS表示周期序列的频谱分布）、傅里叶级数的谐波（周期性）、示例（求DFS）、DFS与z变换的关系、DTFT与DFS的关系
4.1.2 离散傅立叶级数的性质
线性、序列的移位特性、共轭对称性、圆周卷积定理（满足交换律）
4.2.1 离散傅里叶变换(DFT)的定义
有限长序列的离散傅里叶变换DFT的定义、有限长序列的DFT公式、示例（求有限长序列的12点DFT）、示例（求8点和16点DFT）、DFT和IDFT的矩阵表示、DFT和z变换及DTFT的关系、DFT的物理意义（区间长度与变换结果）、序列的z变换和DTFT可由序列的DFT确定、频域采样定理（用频域采样表示内插公式和内插函数）
4.2.2 离散傅里叶变换的性质
DFT隐含的周期性、线性性质、循环移位性质（序列的循环移位、时域循环移位定理、频域循环移位）、循环卷积定理、循环卷积的计算、示例（求圆周卷积和线性卷积）、圆周卷积与线性卷积的关系、用DFT计算线性卷积、复共轭序列的DFT、DFT的共轭对称性（有限长共轭对称序列和有限长共轭反对称序列、实部对应共轭对称分量、虚部对应共轭反对称分量、利用共轭对称性计算得到两个不同序列）、选频性、帕斯瓦尔定理（能量守恒）
4.2.3 DFT的应用举例
用DFT对信号进行谱分析（对长度为N的序列）、用DFT进行谱分析的误差问题（混叠现象、栅栏效应、截断效应的成因）、示例（截断后的频谱）
第五章 快速傅里叶变换
课时目标：1.教学内容介绍数字滤波器的基本概念与分类，以及滤波器结构的信号流图表示；无限长脉冲响应（IIR）数字滤波器的基本概念、滤波器结构和特点，包括直接型，级联型，并联型结构；有限长脉冲响应（FIR）数字滤波器的基本概念、滤波器结构和特点，包括直接型、级联型、线性相位型、频率采样型、快速卷积型结构；数字信号处理中误差的基本概念。2.基本要求（1）熟悉数字滤波器的分类，以及滤波器结构的信号流图表示；（2）掌握IIR数字滤波器的结构及其特点；（3）掌握FIR数字滤波器的结构及其特点，以及线性相位FIR数字滤波器的主要特点；（4）了解数字信号处理中的主要误差。3.重点、难点重点：IIR和FIR数字滤波器的结构及其特点。难点：线性相位FIR数字滤波器的结构及其特点。
5.0引言
分析DFT的运算量、FFT降低运算量的途径（周期性、对称性、可约性）、复合数快速傅里叶算法简介、线性调频z变换
5.1 基2FFT算法
基2FFT算法（依次分解为段序列并结合旋转因子特性计算）、时域抽取基2FFT算法（算法原理、运算流图）
5.1.1 时域抽取基2FFT算法
二次分解、N点DIT-DFT运算流图、N点DIT-FFT计算量以及与直接计算DFT计算量比较、运算规律（原位计算、旋转因子的变化规律和蝶形节点间距、输入序列的倒序）
5.1.2频域抽取基2FFT算法
频域抽取基2FFT算法原理、运算流图、特点分析、运算量、运算规律（原位计算、输入序列的倒序、旋转因子的变化规律和蝶形节点间距）、频域抽取算法与时域抽取算法的关系
5.2IDFT的快速算法5.3 实序列的FFT算法
IDFT的快速算法（DFT与IDFT定义）、旋转因子指数变极性法、直接调用FFT子程序法1（变体作为输入）、直接调用FFT子程序法2（根据DFT时域位移特性）、实序列的FFT算法（将实序列看作虚部为零的复序列、两个N点实序列构成复序列、偶数点和奇数点分别作为构造新序列的实部和虚部）、运算效率（原蝶形/现在）
第六章 IIR数字滤波器的设计
课时目标：1.教学内容介绍数字滤波器的设计概述；模拟滤波器的设计方法，包括巴特沃斯和切比雪夫模拟滤波器等，以及模拟滤波器的频率变换；IIR数字滤波器的设计方法，包括从模拟域到数字域的映射（脉冲响应不变法和双线性变法)，数字滤波器的频率变换，IIR数字滤波器的直接（优化）设计方法。2.基本要求（1）熟悉数字滤波的基本概念、数字滤波器的主要技术指标及其物理意义；（2）掌握巴特沃斯和切比雪夫模拟滤波器的设计方法和IIR数字滤波器的脉冲响应不变设计法、双线性变换法设计方法。（3）了解模拟和数字滤波器的频率变换、IIR数字滤波器的直接（优化）设计方法。3.重点、难点重点：数字滤波的基本概念、数字滤波器的主要技术指标、巴特沃斯和切比雪夫模拟滤波器的设计方法和IIR数字滤波器的脉冲响应不变法、双线性变换法设计方法。难点：建立数字滤波概念，理解滤波器的主要技术指标及其物理意义，双线性变换法及其非线性频率失真和预畸变校正概念。
6.0引言
数字滤波器的概念、作用和优点，数字滤波器的分类（经典、现代滤波器），经典滤波器的分类（从滤波特性上）、数字滤波器的的分类（从单位脉冲响应长度）、无限长和有限长滤波器的区别、如何设计IIR滤波器\跟FIR滤波器的比较、数字滤波器的技术指标、数字低通滤波器的幅频响应曲线分析、IIR滤波器的设计方法（直接法、间接法）
6.1 IIR滤波器的函数模型设计法6.1.1 模拟滤波器原型介绍
模拟滤波器的设计方法的基本步骤、典型的模拟滤波器、模拟低通滤波器的技术指标、巴特沃斯模拟低通滤波器介绍（性质、函数系统、极点）、例题（确定模拟滤波器的系统函数）、巴特沃斯滤波器的设计步骤、切比雪夫低通滤波器介绍、例子（切比雪夫I型与II型低通滤波器幅频响应曲线）、切比雪夫低通滤波器分析、切比雪夫滤波器设计步骤、I型极点求解、椭圆模拟低通滤波器介绍、设计步骤、滤波器之间的对比（巴特沃斯、切比雪夫I型、II型、椭圆）
6.1.2 模拟到数字滤波器的转换
模拟滤波器到数字滤波器转换条件、典型方法（脉冲响应不变法、双线性变换）、脉冲响应不变法介绍（基本原理）、推导（脉冲法对应的s平面和z平面的映射关系）、脉冲响应法分析、避免频谱混叠方法、 避免太高增益方法、脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器设计步骤
6.1.2 模拟到数字滤波器的转换 [第二部分]
接上节脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器设计步骤、脉冲法优点、缺点、示例（利用脉冲法，把模拟滤波器变换为数字滤波器）、示例（用脉冲法设计一个Butterworth低通DF）、双线性变换法介绍（基本原理）、示例（用正切变换实现频率压缩）、映射关系、双线性变换法没有频谱混频现象原因分析、双线性缺点、双线性法设计IIR数字滤波器步骤、示例（用脉冲和双线性法把RC低通滤波器变换成数字低通滤波器）
6.1.3数字滤波器的频带变换
IIR滤波器间接设计法的两种思路、数字频带在z平面的单位圆上的表示、全通滤波器的一般形式、数字低通到数字低通频率间的变换关系\特性、数字低通到数字高通变换的基本思想\变换关系、由低通数字滤波器变换成各型数字滤波器（变换公式\变换参数计算公式）
6.2IIR数字滤波器的直接设计法
直接设计法分类、零极点累试法介绍（基本原理、优点）、零极点对幅频特性的影响、零极点累试法的具体步骤、确定零极点位置时注意事项、IIR滤波器误差分析
第七章 FIR数字滤波器的设计
课时目标：1.教学内容介绍线性相位FIR数字滤波器及其特点，线性相位FIR数字滤波器的窗函数设计法，FIR数字滤波器的频率采样设计法；IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的比较。2.基本要求（1）熟悉线性相位FIR数字滤波器的时域特点、频域特点和零极点分布；（2）掌握线性相位FIR数字滤波器的窗函数设计法和频率采样设计法； （3）了解IIR数字滤波器和FIR数字滤波器的优缺点及其适用场合。3.重点、难点重点：线性相位FIR数字滤波器的特点，线性相位FIR数字滤波器的窗函数设计法。难点：线性相位FIR数字滤波器的特点，窗函数的长度、类型与滤波器指标的关系。
7.0引言
无限长与有限长滤波器、IIR滤波器回顾、滤波器不发生相位失真的两种方法、FIR滤波器系统函数、FIR滤波器优点
7.1.1线性相位FIR滤波器
频率响应函数
7.1.2线性相位条件
严格线性相位（第一类）、广义线性相位（第二类）、满足（一、二类线性相位的时域约束条件）
7.1.3线性相位FIR滤波器幅度特性
四种情况分析（h(n)奇偶，N奇偶）、类型1频率响应（特性、用途）、类型2特性\用途、类型3特性\用途、类型4特性\用途
7.1.4线性相位FIR滤波器零点分布
传输函数、传输函数与零点分布
7.2.1窗函数设计法的原理
滤波器的单位取样响应及其傅里叶变换、示例（从理想滤波器得到实际滤波器、分析）、截断效应、H（w）和原理想低通H差别、对窗函数的要求
7.2.2典型窗函数及其特性
矩形窗、三角窗、汉宁窗、汉明窗、布莱克曼窗、不同窗的时域波形、窗函数之间的区别、滤波器阶数N的选择
7.2.3窗函数设计FIR滤波器步骤
窗函数设计FIR滤波器步骤、示例（用矩形窗、汉宁窗、布莱克曼窗设计FIR低通滤波器）
7.3.1FIR滤波器频率采样法的原理
频率采样定理、FIR滤波器频率采样法的原理、讨论两个问题（如何实现线性相位、如何减少逼近误差）、用频率采样法设计线性相位滤波器的条件
7.3.2频率采样法的逼近误差分析
内插公式表明的一些结论、频率采样法的改进措施、过渡采样点不同的三个FIR滤波器设计实例、频率采样法的设计步骤、频率采样法小结
第八章 数字滤波器的算法结构
课时目标：1.教学内容采用专题讨论的形式，简要介绍多速率数字信号处理的基本概念，重点介绍带通信号采样定理、数字下变频的基本原理、低通滤波法数字下变频技术及其在软件无线电中的应用。2.基本要求（1）了解多速率数字信号处理的基本概念；（2）掌握带通信号采样定理和数字下变频的基本原理； （3）熟悉低通滤波法数字下变频技术及其在软件无线电中的应用。3.重点、难点重点：带通信号采样定理，数字下变频原理。难点：低通滤波法数字下变频技术。
8.0引言
回顾IIR\FIR、设计滤波器算法结构时应考虑的问题，不同的算法\网络结构的影响
8.1信号流图
信号流图的基本概念
8.2 IIR数字滤波器的算法结构
IIR数字滤波器的系统函数、差分方程、IIR数字滤波器的三种算法结构（直接型，级联型，并联型）
8.2.1直接型结构
直接型定义、差分方程形式、信号流图表示、直接型I、直接型II（合并）、直接型优点、缺点
8.2.2级联型结构
级联型定义、H形式、信号流图表示、级联型优点
8.2.3并联型结构
并联型定义、H形式、信号流图表示、并联型优缺点
8.3 FIR数字滤波器的算法结构
FIR数字滤波器的系统函数和差分方程、网络结构特点、四种算法结构
8.3.1直接型
差分方程形式、信号流图表示
8.3.2级联型
H形式、信号流图表示、适用场景
8.3.3线性相位型
FIR线性相位、优点、H形式、信号流图表示（N为奇数和偶数）
8.3.4频率采样结构
FIR数字滤波器频率采样基本原理、H形式、信号流图表示、示例（已知H，定性画出系统的幅频特性）、梳状滤波器、频率抽样结构的特点、修正克服系数量化后可能不稳定的缺点、示例（根据系统函数确定其直接、线性相位和级联型结构）
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预备知识

 系统学习过《高等数学》、《信号与系统》等课程，具有电子工程相关专业基础。

参考资料

1.高新波, 阔永红, 田春娜. 数字信号处理. 高等教育出版社, 2014.

2. 史林, 赵树杰. 数字信号处理. 科学出版社. 2007.

3. Alan V. Oppenheim, Ronald W. Schafer. Discrete-Time Signal Processing.电子工业出版社, 2011.

4. 高西全, 丁玉美. 数字信号处理及其习题解答. 西电出版社, 2008.

5. Vinay K.Ingle, John G. Proakis. Digital Signal Processing Using MATLAB . Northeastern University, 1996.

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