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XuetangX

数字信号处理

China Three Gorges University via XuetangX

Overview

现在我们来聊一聊这门课程整体都要学习什么内容呢?

首先,第一章是我们刚刚介绍完的绪论,我们以音乐信号为引入,介绍了信号的频谱等特征的重要性,讲述了模拟和数字信号的区别和转换,又以电视系统为例,介绍了模拟系统和数字系统,凸显了数字系统的优势!

第二章将学习所有离散时间的信号与系统的相关理论和方法,其中会出现很多你所熟悉的内容,包括时域、频域和复频域的信号与系统分析。它和前序课程《信号与系统》有着紧密的联系。在《信号与系统》中我们即学习了连续信号与系统的相关理论,也学习了离散信号与系统的相关理论,对所有的信号与系统的相关内容有了一定的专业基础。

而现在,我们将要针对离散信号与系统的部分,对大家进行再培训, 就像大家进入新的岗位工作前都需要进行新员工培训一样,我们将在第二章开始针对离散的信号与系统部分,对重要内容进行学习和重点复习,为后续的内容以及相关的讨论打下基础。

第三章将针对现有理论不能解决的问题展开新的算法讨论。这个问题就是:如何针对有限长的离散信号进行傅里叶变换分析,得到有限长的离散频谱。

这个问题的矛盾根源在于离散化必然对应周期化,周期化就必然无限长,因此想要在时域中是有限长的离散信号,在频域中也是有限长的离散频谱,就不得不在已有理论基础之上,产生新的算法,也就是离散傅里叶变换(discrete Fourier transfer,DFT)

那具体的来龙去脉,我们会在后面的课程中一一讨论。

第四章将针对另一个新的问题展开新的算法。这个新问题是DFT算法的运算速度太“慢”,无法与数字信号处理需要的处理速度“快”相适应。因此,出现了第四章关于离散傅里叶变换的快速算法(fast fourier transfer,FFT),也就是FFT。

从第五章开始到第六章,是我们学习和掌握了数字信号处理的基本理论和方法后,通过滤波器的设计来应用这些理论和方法,并学习系统的设计以及锻炼大家对实际复杂工程问题中出现问题、解决和分析问题的能力。


Syllabus

  • 第一章 概论
    • 1.1 课程导入
    • 1.2 数学信号处理发展概述
    • 1.3 课程内容的介绍
  • 第二章 离散时间信号与系统分析
    • 2.1 “域”的划分
    • 2.2 时域中的基本离散信号
    • 2.3 时域中离散信号的基本运算
    • 2.4 系统的定义及分类
    • 2.5 系统的单位脉冲响应及分析
    • 2.6 离散周期信号的频域分析-DFS
    • 2.7 DFS的性质
    • 2.8 离散非周期信号的频域分析DTFT
    • 2.9 DTFT的性质
    • 2.10 离散时间系统的频谱分析
    • 2.11 离散时间信号的复频域分析-z变换及性质
    • 2.12 z逆变换
    • 2.13 离散时间系统的复频域分析
    • 2.14 信号的抽样
    • 2.15 信号的重建
  • 第三章 离散傅里叶变换DFT
    • 3.1 有限长序列的Fourier分析
    • 3.2 离散Fourier变换的性质
    • 3.3 离散Fourier变换与z变换的关系
    • 3.4 利用DFT计算线性卷积
    • 3.5 利用DFT分析连续非周期信号的频谱(1)
    • 3.6 利用DFT分析连续非周期信号的频谱-频率混叠现象
    • 3.7 利用DFT分析连续非周期信号的频谱-频率泄露现象
    • 3.8 利用DFT分析连续非周期信号的频谱-栅栏现象
  • 第四章 快速傅里叶变换FFT
    • 4.1 FFT算法介绍
    • 4.2 旋转因子性质
    • 4.3 基2时间抽取FFT算法
    • 4.4 基2时间抽取FFT算法特点
    • 4.5 实序列的DFT计算
  • 第五章 IIR数字滤波器
    • 5.1 滤波器技术指标
    • 5.2 IIR数字滤波器设计的基本思想
    • 5.3 模拟低通滤波器设计
    • 5.4拟非低通滤波器设计-模拟频率变换
    • 5.5拟非低通滤波器设计 - 设计举例
    • 5.6冲响应不变法
    • 5.7线性变换法
  • 第六章 FIR数字滤波器
    • 6.1 FIR 数字滤波器
    • 6.2.1线性相位FIR数字滤波器的特性2-1
    • 6.2.2线性相位FIR数字滤波器的特性
  • 期末考试

    Taught by

    Zhang Hong

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