Class Central is learner-supported. When you buy through links on our site, we may earn an affiliate commission.

XuetangX

数字信号处理

Beihang University via XuetangX

Overview







本门课程主要讲解数字信号处理的理论、原理与实现方法,是电子信息类专业基础课,学习时需要注意理论联系工程实际。课程以声音信号频谱分析、滤波器设计、性能仿真、硬件实现的工程实例贯穿全程,培养学生系统分析、系统设计、系统实现能力。其先修课程包括:高等数学(数学分析)、线性代数、复变函数、电路分析、信号与系统等。同时是学习后续电子信息类专业课程的基础。


本门课程注重与先修课程“信号与系统”的联系,注重知识点的关联性。对照信号与系统相关内容,分析连续、离散、数字信号的差别与联系,比较数字信号处理和连续信号处理的异同,有助于理解相关知识。从离散时间序列的单位脉冲表示,引出LTI系统的卷积表示。从离散时间序列的复指数表示,引出傅里叶级数、傅里叶变换和Z变换。从LTI系统的特征函数,引出LTI系统的频率响应。从傅里叶变换与Z变换的关系,引出有理系统函数零极点与频率响应之间的关系。从连续与离散、周期与非周期,引出离散傅里叶变换(DFT)。从Z变换与S变换的关系,引出IIR滤波器设计方法。从傅里叶变换性质,引出FIR滤波器设计方法。从差分方程,引出滤波器结构与实现方法。最后给出信号的频谱分析方法等数字信号处理的工程应用。此外,课程梳理了相关知识点之间存在的相关性,可对比课程相关章节。例如:时域采样与频域采样、时域周期与频域周期、DFS与DTFT及DFT知识点之间存在内在相似性和内在联系,通过对比学习,可提高学习效率。下图给出了课程内容及各章节安排。



课程主要内容及章节安排结构图


本门课程注重实验与实践,以音频信号处理作为实例,采用基于问题导向的实验教学模式,配备信号频谱分析、滤波设计、滤波器实现、课程综合实验等模块化实验例程,包括模拟滤波器、Matlab/FPGA/DSP数字滤波器等。模拟滤波器实例,将电子线路、信号与系统等课程相关内容联系起来,增加知识的连续性。数字滤波器实例,强化“数字信号处理”和“信号与系统”之间的联系与区别。


 




Syllabus

  • CH1绪论、CH2 离散时间信号与系统
    • CH1 绪论
    • CH2-1 离散时间序列
    • CH2-2&3 离散系统分类与LTI卷积表示
    • CH2-4 LTI系统卷积性质
    • CH2-5 差分方程
    • 知识导图-CH1课程结构
    • 知识导图-CH2离散时间信号与系统
  • CH3-1 离散时间傅里叶变换
    • CH3-1-1&2 DTFT的定义与存在条件
    • CH3-1-3 DTFT的性质和定理
    • CH3-1-4 DTFT的对称性
  • CH3-2 离散傅里叶级数
    • CH3-2-1 DFS的定义
    • CH3-2-2 DFS的性质和定理
    • CH3-2-3 DFS的对称性
  • CH3-3 Z变换
    • CH3-3-1&2 Z变换的定义与收敛域
    • CH3-3-3 Z变换的性质和定理
    • CH3-3-4 Z的反变换
  • CH4 离散系统变换域分析(1)
    • CH4-1 LTI系统的表征与特征函数
    • CH4-2 LTI系统的频域表示
    • CH4-3-1&2 差分方程与Z域分析
    • CH4-3-3 有理系统频率响应
  • CH4 离散系统变换域分析(2)
    • CH4-4-1 幅频特性相同的系统
    • CH4-4-2&3 全通系统与全通分解
    • CH4-4-4 系统补偿方法
    • 知识导图-CH4离散系统变换域分析
  • CH4 离散系统变换域分析(3)
    • CH4-5-1 广义线性相位系统特点
    • CH4-5-2 因果广义线性相位系统的频率响应
    • CH4-5-3 因果广义线性相位系统零点分布
  • CH5 信号的采样与重建
    • CH5-1&2 数字处理与理想采样
    • CH5-3&4 理想重建与余弦信号采样
    • CH5-5 采样和重建的实际问题
    • 知识导图-CH5信号的采样与重建
  • CH6 离散傅里叶变换(DFT)(1)
    • CH6-1-1&2 DFT的定义与变换的关系
    • CH6-1-3 频域采样与重建
    • 知识导图-CH6离散傅里叶变换
  • CH6 离散傅里叶变换(DFT)(2)
    • CH6-2-1 DFT的性质和定理
    • CH6-2-2 DFT的对称性
    • CH6-3 DFT完成线性卷积
  • CH7 快速傅里叶变换(FFT)
    • CH7-1 按时间抽取FFT
    • CH7-2 按频率抽取FFT
    • CH7-3 IFFT、FFT实现及应用
    • 知识导图-CH7快速傅里叶变换
  • CH8 数字滤波器设计方法(1)
    • CH8-1 模拟滤波器设计
    • CH8-2 冲激响应不变法
    • CH8-3 双线性变换法
    • 知识导图-CH8数字滤波器设计方法
  • CH8数字滤波器设计方法(2)
    • CH8-4窗函数设计滤波器原理
    • CH8-5窗函数法设计滤波器
    • CH8-6 频率采样法设计滤波器
  • CH9 数字滤波器实现方法
    • CH9-1-1 IIR滤波器流图表示(直接型)
    • CH9-1-2 IIR滤波器流图表示(级联并联转置)
    • CH9-2 FIR滤波器流图表示
    • CH9-3 数字滤波器的有限字长效应
    • 知识导图-CH9数字滤波器实现方法
  • CH10 信号的频域分析方法
    • CH10-1 信号截短(时域加窗)
    • CH10-2 DFT运算 (频域采样)
    • CH10-3 频域分析应用
    • CH10-4 采样率转换
    • 知识导图-CH10信号的频域分析方法
    • 知识导图-《数字信号处理》
  • 期末考试试题

    Taught by

    Jun Wang , Peng Lei , Zhang Yuxi, and Xiao Zhenyu

    Tags

    Reviews

    Start your review of 数字信号处理

    Never Stop Learning.

    Get personalized course recommendations, track subjects and courses with reminders, and more.

    Someone learning on their laptop while sitting on the floor.