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信息类专业本科生的一门专业必修课。学习本课程的内容能够为进一步理解和掌握机器学习、图像处理、通信原理等相关专业知识奠定基础，为从事信息处理、人工智能、通信技术等方面的学习和研究铺平道路。
本课程建设团队结合自身的海外留学经历、多年教学、工程和科研经验，通过研习国内外“数字信号处理”相关的经典教材和名师授课视频，精心编排本在线课程体系、教学内容和辅助教学资源，力争使讲授过程贴合学生的认知过程。本课程的教学内容主要分为绪论、基础理论篇、理论应用篇和实战篇。借助该课程体系结构，培养学生从数学、物理概念及工程思路出发，综合应用所学知识，培养学生理论联系实际的能力，提高分析和解决复杂工程问题的能力。
为了增加学习乐趣，本课程定期发布与教学内容相关的“趣味杂谈”。通过为课程添加故事性，激发学生学习兴趣，拓展“数字信号处理”的应用领域，加强学生工程理念，开展“科研”启蒙教育。为了提高学生动手实践能力，本课程借助仿真实验、工程实例和开放课题，让学生能够“触摸”到数字信号处理过程，使学生对工程项目的设计实现流程具有初步的认知。为了提高学生理解外文资料的能力，本课程介绍了大量专业术语的英文表述。
1、掌握数字信号处理的基本原理和基本分析方法，包括离散时间信号与离散时间系统时域和变域分析方法，能够利用上述方法分析离散时间信号与系统的特点，找到获取目标信号的处理方法和系统设计方法。
2、掌握数字滤波器的设计方法与实现结构，能够过设计合适的数字滤波器解决信息工程领域复杂的数字信号处理问题。
3、能够利用MATLAB仿真软件对所设计的数字信号处理方法和系统进行快速验证。
4、建立分析、解决复杂工程问题的思想，培养逻辑思维能力，了解理论分析、理论设计、仿真实验和工程实现的完整过程。
5、熟悉了数字信号处理技术专业术语英文表述，了解数字信号处理技术的应用领域以及相关行业的国际发展状况。
成绩组成：
在线课程成绩满分100分，包含单元测验成绩、单元作业成绩、在线讨论成绩和在线期末考试成绩。具体比例如下：
单元测验成绩占15%：在完成每个单元学习任务后，针对单元教学内容进行单元测试。测验题以客观题型为主，包括选择题、判断题和填空题。
单元作业成绩占35%：在完成每个单元学习任务后，布置相关作业。作业题包括主观题型和客观题型。主观题包括计算题、简答题、简单程序设计题目以及开放课题；客观题包括选择题、判断题和填空题。
在线讨论成绩占10%：针对讲授内容开展讨论，根据学生参与情况给分。
在线期末考试成绩占40%：在线期末考试。
注意事项：
随堂测验不计入总成绩。
单元测验课可尝试2次，选取最高成绩作为本单元测验的最终成绩。
部分单元作业需要学生参与互评。作业互评最少个数为5个，未参与互评的学生将给予所得分数的60%，未完成互评的学生将基于所得分数的80%。
在讨论区发帖和回帖数量超过16个，将获得在线讨论成绩的满分。
单元测验、单元作业和在线期末考试必须在截止日期前提交。
成绩等级：
按百分制积分，60分至79分为合格，80至100分为优秀。
开放课程无证书。
期末成绩的组成由任课老师自行决定
第1单元 绪论
1.1 信号（Signal）
1.2 信号处理（Signal Processing）
1.3 课程介绍（Course Introduction）
基础理论篇——第2单元 离散时间信号的产生
2.1 如何产生离散时间信号？—抽样（Sampling）
2.2 如何消除产生过程中的负面影响？—抽样定理（Sampling Theorem）
2.3 重构连续时间信号（Reconstruct Continuous Time Signal）
基础理论篇——第3单元 离散时间信号的时域分析
3.1 如何用数学方法在时域描述离散时间信号？（Representation of Discrete Time Signal in Time Domain）
3.2 序列的周期性（Periodicity of Sequence）
3.3 如何操作序列？——序列的运算1（Operations on Sequences）
3.4 如何操作序列？—序列的运算2:卷积（Convolution）
3.5 常用序列（Elementary Sequences）
基础理论篇——第4单元 离散时间系统的时域分析
4.1 离散时间线性系统（Discrete Time Linear System）
4.2 离散时间线性时不变系统（Discrete Time Linear Time-Invariant System）
4.3 单位冲激响应（Unit Impulse Response）
4.4 因果系统和稳定系统（Causal System and Stable System）
4.5 常系数线性差分方程（Linear Constant Coefficient Difference Equations）
4.6 系统输出的求解方法（Output of Linear Time Invariant System）
基础理论篇——第5单元 离散时间信号的频域分析
5.1 周期离散时间信号的频域分析—离散傅立叶级数（Discrete Fourier Series, DFS）
5.2 周期离散时间信号的频域分析——离散傅立叶级数（DFS）的性质（Properties of DFS）
5.3 非周期离散时间信号的频域分析—离散时间傅里叶变换（Discrete Time Fourier Transform , DTFT）
5.4 非周期离散时间信号的频域分析—离散时间傅里叶变换（DTFT）的性质（Properties of DTFT）
5.5 数字信号处理设备可运行的频域变换方法—离散傅里叶变换（Discrete Fourier Transform, DFT）
5.6 数字信号处理设备可运行的频域变换方法—离散傅里叶变换（DFT）的性质1（Properties of DFT）
5.7 数字信号处理设备可运行的频域变换方法—离散傅里叶变换（DFT）的性质2（Properties of DFT）
5.8 数字信号处理设备可运行的频域变换方法—如何借助数字信号处理设备利用变域法计算LTI系统的输出信号？（Circular Convolution）
5.9 频域采样定理（Sampling Theorem in Frequency Domain）
5.10 用DFT对连续时间信号作频谱分析（Spectrum Analysis of Continuous Time Signals by Using DFT）
5.11 用DFT对连续时间信号处理是应注意的问题（Spectrum Analysis of Continuous Time Signals by Using DFT）
5.12 直接计算DFT的问题（Complexity of DFT）
5.13 解决DFT问题的方法—快速傅立叶变换（Fast Fourier Transform ，FFT）
5.14 按时间抽选的基-2FFT算法（Decimation-In-Time Radix-2 FFT，DIT-FFT）
5.15 按时间抽选的基-2FFT算法（DIT-FFT）的特点（Features of DIT-FFT）
5.16 按频率抽选的基-2FFT算法（Decimation-In-Frequency Radix-2 FFT， DIF-FFT）
5.17 按频率抽选的基-2FFT算法（DIF-FFT）的特点（Features of DIF-FFT）
5.18 离散傅立叶逆变换（IDFT）的快速算法（Inverse Fast Fourier Transform，IFFT）
基础理论篇——第6单元 离散时间信号的变域（z域）分析
6.1 z变换的定义（z-Transform）
6.2 z变换的收敛域（Region of Convergence of z-Transform）
6.3 序列类型对收敛域的影响（Region of Convergence of Different Sequences）
6.4 z逆变换（Inversion of the z-Transform）
6.5 z变换的性质（Properties of z-Transform）
基础理论篇——第7单元 离散时间系统的变域（z域和频域）分析
7.1 系统函数（System Functions）
7.2 因果系统和稳定系统（Causal System and Stable System）
7.3 系统频率响应（Frequency Response）
7.4 离散时间线性时不变系统的滤波特性（Filtering Characteristics of Discrete Time Linear Time Invariant Systems）
理论应用篇——第8单元 IIR（Infinite Impulse Response）数字滤波器的设计方法
8.1 数字滤波器的概述（Digital Filters）
8.2 数字滤波器的分类
8.3 数字滤波器的设计步骤（Design of Digital Filter）
8.4 用模拟滤波器数字化设计IIR数字滤波器1—过渡模拟滤波器的数字化过程（Analog Domain to Digital Domain Transformation）
8.5 用模拟滤波器数字化设计IIR数字滤波器2—冲激响应不变法（Impulse Invariance）
8.6 用模拟滤波器数字化设计IIR数字滤波器3—双线性变换法（Bilinear Transformation）
8.7 常用模拟滤波器特性（Analog Filters）
8.8 用模拟滤波器数字化设计数字滤波器-例题
8.9 模拟域频率变换法设计IIR数字滤波器1—数字低通、高通滤波器（ Frequency Transformation in the Analog Domain—Digital Low Pass Filter, Digital High Pass Filter）
8.10 模拟域频率变换法设计IIR数字滤波器2—数字带通、带阻滤波器（ Frequency Transformation in the Analog Domain—Digital Band Pass Filter, Digital Band Stop Filter）
8.11 数字域频率变换法设计IIR数字滤波器1—数字低通、高通滤波器（Frequency Transformation in Digital Domain—Digital Low Pass Filter, Digital High Pass Filter）
8.12 数字域频率变换法设计IIR数字滤波器2—数字带通、带阻滤波器（Frequency Transformation in Digital Domain—Digital Band Pass Filter, Digital Band Stop Filter）
理论应用篇——第9单元 FIR（Finite Impulse Response）数字滤波器的设计方法
9.1 FIR数字滤波器的介绍（Finite Impulse Response Digital Filter）
9.2 线性相位的条件（Linear Phase）
9.3 线性相位FIR数字滤波器的特点1（Linear Phase FIR Digital Filter）
9.4 线性相位FIR滤波器的特点2（Linear Phase FIR Digital Filter）
9.5 窗函数设计法1—原理（Design of FIR Filters By Using Windows）
9.6 窗函数设计法2—截断效应（Truncation Effect）
9.7 窗函数设计法3—常用窗函数1（Window Function）
9.8 窗函数设计法4—常用窗函数2（Window Function）
9.9 窗函数设计法5—设计步骤（Design of FIR Filters By Using Windows）
9.10 频率抽样设计法1（Design of FIR Filters by Using Sampling in Frequency Domain）
9.11 频率抽样设计法2—线性相位FIR滤波器设计（Design of FIR Filters by Using Sampling in Frequency Domain）
9.12 频率抽样设计法3-设计误差（Design of FIR Filters by Using Sampling in Frequency Domain）
9.13 频率抽样设计法4—设计步骤与实例（Design of FIR Filters by Using Sampling in Frequency Domain）
理论应用篇——第10单元数字滤波器的实现结构
10.1 数字滤波器实现结构的表示方法（Structure for Digital Filters）
10.2 基本IIR数字滤波器结构1（Structures for IIR Filters）
10.3 基本IIR数字滤波器结构2（Structures for IIR Filters）
10.4 基本FIR数字滤波器结构（Structures for FIR Filters）
理论应用篇——第11单元 理论设计与实际处理间的误差
11.1 A/D量化误差1（Quantization of Analog/Digital Conversion）
11.2 A/D量化误差2（Quantization of Analog/Digital Conversion）
11.3 系数量化误差和运算误差（3. Quantization of Filter Coefficients and Operational Error）
实战篇——第12单元 离散信号处理系统的设计步骤与实例
12.1 实例1
12.2 实例2
12.3 实例3
先修课程：高等数学、线性代数、信号与系统、MATLAB程序设计及应用等电子信息类专业基础课。
如果没有学习MATLAB程序设计及应用，可以根据本课程提供的教学文档自学与数字信号处理相关的MATLAB命令。
1、程佩青，《数字信号处理教程（第五版 MATLAB版）》，清华大学出版社，2017.
2、程佩青，《数字信号处理教程（第四版）》，清华大学出版社，2015.
3、唐向宏、孙闽红，《数字信号处理——原理、实现与仿真（第二版）》，高等教育出版社，2014.
4、唐向宏、岳恒立、孙闽红，《数字信号处理实践教程》，高等教育出版社，2013.
5、A.V.Oppenheim、R.W. Schafer，《离散时间信号处理（第3版）》（英文版）,电子工业出版社，2011.
6、J. G.Proakis，D.G. Manolakis，《数字信号处理：原理、算法与应用（第4版）》（英文版），电子工业出版社，2013.
7、V.K. Ingle、J.G. Proakis，《数字信号处理——应用MATLAB（第三版）》（英文影印版），科学出版社，2016.
8、S. Poornachandra、B. Sasikala，《数字信号处理》（英文影印版），科学出版社，2012.
9、波特兰州立大学（Portland State University）James McNames 教授的讲义https://web.cecs.pdx.edu/~mcnames/
10、J.P. Hoffbeck，“Enhance_your_DSP_Course_with_these_Interesting_Projects”.
教授
副教授
讲师
由高教社联手网易推出，让每一个有提升愿望的用户能够学到中国知名高校的课程，并获得认证。
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