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SPOC学校专有课程
2024春数字信号处理(双语)
第1次开课
开课时间: 2024年02月26日 ~ 2024年06月11日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 29 人参加
老师已关闭该学期,无法查看
spContent=“数字信号处理”课程是面向电子信息类学科的专业核心课程,其先修课程是“信号与系统”课程,若没有学习过“信号与系统”课程,也可通过我们在课程中对信号与系统课程相关内容的回顾复习,能够比较容易地入门该课程的学习。该课程除讲述数字信号处理最基本的概念、理论和方法外,并介绍用MATLAB软件设计数字滤波器的算法程序,掌握数字信号处理的算法应用技术。
“数字信号处理”课程是面向电子信息类学科的专业核心课程,其先修课程是“信号与系统”课程,若没有学习过“信号与系统”课程,也可通过我们在课程中对信号与系统课程相关内容的回顾复习,能够比较容易地入门该课程的学习。该课程除讲述数字信号处理最基本的概念、理论和方法外,并介绍用MATLAB软件设计数字滤波器的算法程序,掌握数字信号处理的算法应用技术。
—— 课程团队
课程概述

数字信号处理”课程是研究用数字方法对信号进行分析、变换、滤波、检测以及快速算法的一门技术学科;是为电子信息工程类专业本科生开设的必修专业基础课。课程教学内容与国际接轨,教材选用美国麻省理工大学著名学者奥本海姆编著的经典教材《离散时间信号处理》(第三版),同时辅之以理论结合案例的教学方法,内容新颖、易懂。课程内容主要包括:离散时间信号和系统,离散时间信号的频域表达、连续时间信号的离散时间信号处理、z变换和离散傅立叶变换、线性时不变系统的时域和变换域分析、FIR和IIR滤波器的设计和实现、数字信号处理算法的实现等。通过学习,学生能够理解掌握数字信号处理中的基本概念、重要原理和方法,学会用Matlab软件实现信号处理算法,达到学以致用的目的。

通过本课程的学习让学生掌握离散时间系统的数学模型和数字信号处理的基本概念、理论、算法,并培养学生用软件编程和仿真实现数字信号处理算法的能力。使学生不但掌握数字信号处理的理论算法知识,也锻炼利用数字信号常用处理算法解决实际问题的实践能力(包括 MATLAB仿真算法实现)。 通过本课程教学,学生不仅在数字信号处理理论和方法方面建立了正确的概念,为学生进一步学习有关信息技术工程和通信等方面的课程打下良好的理论基础,同时学生也培养了科学抽象、逻辑思维的能力。


授课目标

       通过本课程的学习让学生掌握离散时间系统的数学模型和数字信号处理的基本概念、理论、算法,并培养学生用软件编程和仿真实现数字信号处理算法的能力。使学生不但掌握数字信号处理的理论算法知识,也锻炼利用数字信号常用处理算法解决实际问题的实践能力(包括 MATLAB仿真算法实现或DSP器件系统实现)。 通过本课程教学,学生不仅在数字信号处理理论和方法方面建立了正确的概念,为学生进一步学习有关信息技术工程和通信等方面的课程打下良好的理论基础,同时学生也培养了科学抽象、逻辑思维的能力。

成绩 要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


课程大纲

第1章  数字信号处理概述                   1学时

数字信号处理概述

第1章 测验

第2章  离散时间信号与系统               3学时

第2章--知识点1 --2.3  线性时不变系统的卷积公式

第2章--知识点2 --2.4 线性时不变系统的性质

第2章--知识点3 --2.6.1 LTI系统的特征函数

第2章 测验

第3章  z变换                                      8学时

第3章--知识点1 --3.1  z变换

第3章--知识点2 --3.1 z变换-序列的z变换求解举例

第3章--知识点3--3.2 z变换收敛域的性质

第3章--知识点4--3.3 z反变换

第3章--知识点5--3.4 z变换性质

第3章--知识点6--3.5 Z变换与LTI系统

第3章--知识点7--3.6 单边z变换

第3章 测验(z变换)

第4章  连续时间信号的采样            4学时

第4章--知识点1 --4.1-4.2-周期采样采样的时域与频域表示

第4章--知识点2 --4.3 由样本重构带限信号

第4章--知识点3 --4.4 连续时间信号的离散时间处理

第4章 测验 (连续时间信号的采样)

第5章  线性时不变系统的变换分析          9学时

第5章--知识点1 --5.1 LTI系统的频率响应

第5章--知识点2 --5.2 用线性常系数差分方程表征的系统

第5章--知识点3 --5.3-5.4- 有理系统函数的频率响应及幅度和相位之间的关系

第5章--知识点4 --5.5 全通系统

第5章--知识点5 --5.6 最小相位系统

第5章--知识点6--5.7 广义线性相位的线性系统

第5章--知识点7---5.7.3--FIR线性相位系统的零点位置

第5章 测验

第6章  离散时间系统结构                   4学时

第6章-知识点1--6.1 线性常系数差分方程的方框图表示

第6章-知识点2--6.2 线性常系数差分方程的信号流图表示

第6章-知识点3--6.3 IIR系统的基本结构

第6章-知识点4---6.4 转置形式-6.5 FIR系统的基本网络结构

第6章 测验

第7章  滤波器设计方法                     8学时

第7章-知识点1--7.1 滤波器技术指标

第7章-知识点2--7.2.1 滤波器设计的脉冲响应不变法

第7章-知识点3--7.2.2 IIR滤波器设计的双线性变换法-7. 3.1 IIR滤波器设计举例

第7章-知识点4--7.5 用窗函数法设计FIR滤波器原理

第7章-知识点5--7.5.2 广义线性相位的合并-窗函数法设计示例

第7章设计IIR滤波器的MATLAB函数参考课件

第7章 测验

第8章  离散傅里叶变换                     8学时

第8章-知识点1--8.1 周期序列的表示-离散傅立叶级数

第8章-知识点2--8.2 离散傅立叶级数的性质

第8章-知识点3--8.3 周期信号的傅立叶变换

第8章-知识点4--8.4 对傅立叶变换采样

第8章-知识点5--8.5 有限长序列的傅立叶表示-离散傅立叶变换(DFT)

第8章-知识点6--8.6 离散傅立叶变换的性质

第8章 测验

第9章  离散傅里叶变换的计算         3学时

第9章-知识点1--9.1 离散傅立叶变换的直接计算

第9章-知识点2--9.2 9.2 按时间抽取的FFT算法

第9章-知识点3- -9.3按频率抽取的FFT算法

第9章 测验

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预备知识

高等数学,复变函数,信号与系统、MATLAB,

参考资料

奥本海姆A.V., 谢弗R.W.(美),黄建国等译. 离散时间信号处理(第3版).  电子工业出版社影印,2015.   

Alan.V.Oppenheim, Discrete-time Signal Processing(Third Edition), Prentice-Hall Signal Processing Series, 电子工业出版社影印,2019.8.

沈再阳. MATLAB信号处理.北京:清华大学出版社, 2017.09



常见问题

Q :  没有学习过“信号与系统”课程,是否就不能学习“数字信号处理”课程?或者说学习“数字信号处理”课程会听不懂?

A :  在“数字信号处理”课程的开始部分会复习“信号与系统”课程的相关内容,所以,即使没有学习过“信号与系统”课程,也很容易入门到“数字信号处理”课程的学习中。


源课程

该SPOC课程部分内容来自以上源课程,在源基础上老师进一步增加了新的课程内容

山东大学
1 位授课老师
刘忠国

刘忠国

副教授

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