課程代碼：2356

自學(xué)用書：《數(shù)字信號(hào)處理教程》，程佩青著，清華大學(xué)出版社。
參考書目：
1、《數(shù)字信號(hào)處理：使用Matlab》，劉樹棠譯，恩格爾，普羅克斯著，西安交通大學(xué)出版社。
2、《離散時(shí)間信號(hào)處理》，劉樹棠、黃建國(guó)譯， 奧本海姆，謝弗，巴克著，西安交通大學(xué)出版社。

一． 課程性質(zhì)和學(xué)習(xí)目的

《數(shù)字信號(hào)處理》是通信工程、電子信息工程、信息工程、自動(dòng)控制工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課，也可作為相關(guān)專業(yè)的專業(yè)選修課。本課程的任務(wù)是使學(xué)生學(xué)習(xí)數(shù)字信號(hào)處理的基本概念和理論，牢固掌握在數(shù)字信號(hào)的分析方法和處理技能，為日后解決數(shù)字系統(tǒng)和數(shù)字信號(hào)處理中實(shí)際問題奠定基礎(chǔ)。
 
二． 課程內(nèi)容及考試要求

總體要求：
 掌握數(shù)字信號(hào)處理中常用的三種變換，即傅里葉變換、 變換和離散傅里葉變換，并熟悉三種變換的性質(zhì)和定理；理解序列抽取與插值后，序列頻譜的變化；掌握FFT的基本原理；掌握數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)，以及IIR和FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)的基本方法。
 
第一章 離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)

基本內(nèi)容：
基本概念（序列，序列的周期性，序列的能量，線性移不變系統(tǒng)，因果系統(tǒng)，穩(wěn)定系統(tǒng)和常系數(shù)線性差分方程等）；序列的基本運(yùn)算（移位，翻褶，和，積，累加，差分，比例變換和卷積和等）；幾種常用序列（單位沖擊，單位階躍，矩形序列，實(shí)指數(shù)序列，復(fù)指數(shù)序列和正弦序列等）；連續(xù)信號(hào)理想抽樣和實(shí)際抽樣；奈奎斯特抽樣定理。
考核要求：
 根據(jù)定義判定離散系統(tǒng)的線性移不變性、因果性和穩(wěn)定性；序列的基本運(yùn)算；奈奎斯特抽樣定理。

第二章  變換

基本內(nèi)容：
基本概念（ 變換， 變換的收斂域， 反變換，序列的傅里葉變換，離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)，離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)，無限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)系統(tǒng)和有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)系統(tǒng)）； 變換的基本性質(zhì)和定理（線性，移位，尺度變換，求導(dǎo)，共軛，翻褶，初值定理，終值定理，有限項(xiàng)累加，時(shí)域卷積和定理， 域卷積和定理，以及帕塞瓦定理）； 反變換的計(jì)算（部分分式展開法和長(zhǎng)除法）；序列的 變換與連續(xù)信號(hào)的拉普拉斯變換和傅里葉變換之間的關(guān)系。
考核要求：
典型序列的 變換； 反變換的部分分式展開法和長(zhǎng)除法求解；確定簡(jiǎn)單離散系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。

第二章 離散傅里葉變換

基本內(nèi)容：
 傅里葉變換的幾種形式（傅里葉變換，傅里葉級(jí)數(shù)，序列的傅里葉變換和離散傅里葉變換）的特點(diǎn)；離散傅里葉變換的性質(zhì)（線性，圓周移位，共軛對(duì)稱，帕塞瓦定理，圓周相關(guān)，圓周卷積和線性卷積）；理解利用DFT對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻譜分析時(shí)出現(xiàn)的頻譜混疊，頻譜泄漏和柵欄效應(yīng)等現(xiàn)象；序列的抽樣和插值。
考核要求：
 傅里葉變換不同形式的特點(diǎn)；離散傅里葉變換的性質(zhì)；序列抽樣和插值后的離散傅里葉變化。

第四章 快速傅里葉變換

基本內(nèi)容：
 提高DFT計(jì)算效率的途徑；按時(shí)間抽取的基2－FFT算法；按頻率抽取的基2－FFT算法；IDFT的快速算法；線性卷積和線性相關(guān)的FFT實(shí)現(xiàn)。
考核要求：
基2－FFT算法的原理和流程，線性卷積和線性相關(guān)的FFT實(shí)現(xiàn)。

第五章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)

基本內(nèi)容：
 數(shù)字濾波器方框圖和信號(hào)流圖的表示；IIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)（直接Ⅰ型、直接Ⅱ型、級(jí)聯(lián)型和并聯(lián)型）；FIR濾波器的基本結(jié)構(gòu)（橫截型、級(jí)聯(lián)型、頻率抽樣型、快速卷積結(jié)構(gòu)和線性相位FIR濾波器的結(jié)構(gòu)）。
考核要求：
 數(shù)字濾波器方框圖和信號(hào)流圖的表示方法；數(shù)字濾波器各種結(jié)構(gòu)的相互轉(zhuǎn)換。

第六章 無限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)（IIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法

基本內(nèi)容：
 用模擬濾波器設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器（沖激響應(yīng)不變法、階躍響應(yīng)不變法和雙線性變換法）；設(shè)計(jì)IIR數(shù)字濾波器的頻率變換法；IIR數(shù)字濾波器的頻率和時(shí)域直接設(shè)計(jì)法。
考核要求：
 IIR數(shù)字濾波器的基本設(shè)計(jì)方法。

第七章 有限長(zhǎng)單位沖激響應(yīng)（FIR）數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)方法

基本內(nèi)容：
 線性相位FIR濾波器的特點(diǎn)；窗函數(shù)設(shè)計(jì)法；頻率抽樣設(shè)計(jì)法；IIR與FIR數(shù)字濾波器的比較。
考核要求：
 FIR數(shù)字濾波器的基本設(shè)計(jì)方法。