- 1.0 绪论 - 1 为什么学习数字信号处理
- 1.0 绪论 - 2 课程体系教学要求及参考资料
- 1.0 绪论 - 3 信号与系统回顾
- 1.1 离散信号的时域分析 - 1 基本离散信号
- 1.1 离散信号的时域分析 - 2 序列基本运算
- 1.1 离散信号的时域分析 - 3 序列相关运算及其应用
- 1.2 离散LTI系统的时域分析 - 1 离散LTI系统的时域描述
- 1.2 离散LTI系统的时域分析 - 2 离散LTI系统响应的分析
- 1.3 离散信号的频域分析 - 1 为何引入信号的频域分析
- 1.3 离散信号的频域分析 - 2 离散周期信号DFS的表示
- 1.3 离散信号的频域分析 - 3 离散周期信号DFS的性质
- 1.3 离散信号的频域分析 - 4 离散非周期信号的频域表示
- 1.3 离散信号的频域分析 - 5 离散时间傅里叶变换的性质
- 1.3 离散信号的频域分析 - 6 频域抽样定理
- 1.4 离散LTI系统的频域分析 - 1 离散LTI系统的频域描述与响应的频域分析
- 1.4 离散LTI系统的频域分析 - 2 理想数字滤波器
- 1.5 双边z变换 - 1 双边z变换及收敛域
- 1.5 双边z变换 - 2 双边z变换性质及反变换
- 1.6 离散系统的复频域分析
- 1.7 全通滤波器与最小相位系统 - 1 全通滤波器
- 1.7 全通滤波器与最小相位系统 - 2 最小相位系统
- 1.7 全通滤波器与最小相位系统 - 3 全通滤波器与最小相位系统应用
- 1.8 连续时间信号的时域抽样与重建 - 1 连续时间信号时域抽样引入
- 1.8 连续时间信号的时域抽样与重建 - 2 连续时间信号时域抽样定理
- 1.8 连续时间信号的时域抽样与重建 - 3 连续时间信号抽样工程应用
- 1.8 连续时间信号的时域抽样与重建 - 4 信号的重建
- 1.8 连续时间信号的时域抽样与重建 - 5 连续信号的离散处理
- 1.9 利用MATLAB实现离散信号和系统分析
- 1_习题1-理想数字滤波器
- 1_习题2-抽样重建
- 2.1 离散傅里叶变换(DFT) - 1 DFT引入及定义
- 2.1 离散傅里叶变换(DFT) - 2 DFT举例
- 2.1 离散傅里叶变换(DFT) - 3 DFT性质1
- 2.1 离散傅里叶变换(DFT) - 4 DFT性质2
- 2.2 利用DFT计算线性卷积 - 1 DFT计算线性卷积的步骤
- 2.2 利用DFT计算线性卷积 - 2 DFT计算长序列和短序列线性卷积
- 2.3 利用DFT分析信号频谱 - 1 DFT计算连续时间信号频谱的原理
- 2.3 利用DFT分析信号频谱 - 2 DFT计算频谱出现的现象
- 2.3 利用DFT分析信号频谱 - 3 混叠现象与泄漏现象
- 2.3 利用DFT分析信号频谱 - 4 泄漏现象(续)
- 2.3 利用DFT分析信号频谱 - 5 栅栏现象及参数选择
- 2.4 DFT计算信号频谱的应用举例
- 2.5 利用MATLAB计算DFT
- 2_习题1-DFT定义与性质
- 3.1 FFT概述
- 3.2 时间抽取基2-FFT算法 - 1 FFT算法原理与流图
- 3.2 时间抽取基2-FFT算法 - 2 FFT特点与复杂度
- 3.3 频率抽取基2-FFT
- 3.4 其他基时间抽取-FFT
- 3.5 混合基FFT
- 3.6 FFT算法对称性分析
- 3.7 FFT应用
- 3_习题1-FFT应用
- 4.0 引论
- 4.1 模拟低通滤波器设计 - 1 BW型模拟低通滤波器设计
- 4.1 模拟低通滤波器设计 - 2 CB、椭圆型模拟低通滤波器设计及三种比较
- 4.2 模拟域频率变换 - 1 模拟域频率变换
- 4.2 模拟域频率变换 - 2 模拟非低通滤波器设计
- 4.3 脉冲响应不变法 - 1 脉冲响应不变法提出及设计原理
- 4.3 脉冲响应不变法 - 2 脉冲响应不变法设计步骤
- 4.4 双线性变换法 - 1 双线性变换法提出及设计原理
- 4.4 双线性变换法 - 2 双线性变换法设计步骤
- 4.5 利用MATLAB设计IIR滤波器
- 4.6 利用IIR数字滤波器处理脉搏信号
- 4_习题1-IIR滤波器设计
- 5.0 引论
- 5.1 线性相位FIR数字滤波器的特性 - 1 线性相位FIR滤波器的充要条件和时域特性
- 5.1 线性相位FIR数字滤波器的特性 - 2 线性相位系统的频域特性
- 5.1 线性相位FIR数字滤波器的特性 - 3 线性相位系统的零点分布
- 5.2 窗函数法设计线性相位FIR数字滤波器 - 1 窗函数法设计线性相位FIR滤波器
- 5.2 窗函数法设计线性相位FIR数字滤波器 - 2 矩形窗函数设计线性相位FIR滤波器
- 5.2 窗函数法设计线性相位FIR数字滤波器 - 3 加权窗和可调窗函数设计线性相位FIR滤波器
- 5.2 窗函数法设计线性相位FIR数字滤波器 - 4 窗函数法设计线性相位FIR滤波器举例
- 5.3 频率取样法设计线性相位FIR数字滤波器
- 5.4 线性相位FIR数字滤波器的优化设计 - 1 线性相位FIR滤波器的优化设计1
- 5.4 线性相位FIR数字滤波器的优化设计 - 2 线性相位FIR滤波器的优化设计2(最大最小准则)
- 5.5 FIR与IIR数字滤波器的比较
- 5.6 利用MATLAB实现FIR数字滤波器 - 1 利用MATLAB实现FIR DF窗函数法和频率取样法
- 5.6 利用MATLAB实现FIR数字滤波器 - 2 利用MATLAB实现FIR滤波器优化设计和应用举例
- 5_习题1-FIR滤波器设计
- 5_习题2-FIR滤波器设计
- 5_习题3-FIR滤波器设计
- 6.1 IIR数字滤波器的基本结构 - 1 IIR滤波器直接型结构
- 6.1 IIR数字滤波器的基本结构 - 2 IIR滤波器级联和并联型结构
- 6.2 FIR数字滤波器的基本结构
- 6.3 有限字长效应 - 1 输入量化误差
- 6.3 有限字长效应 - 2 系数量化误差
- 6.3 有限字长效应 - 3 乘积运算量化误差
- 6.4 使用MATLAB实现数字滤波器
- 7.1 为什么进行多速率信号处理
- 7.2 多速率信号处理的基本单元
- 7.3 抽取滤波器和内插滤波器 - 1 抽取滤波器
- 7.3 抽取滤波器和内插滤波器 - 2 内插滤波器
- 7.4 数字滤波器结构的多相分解1
- 7.4 数字滤波器结构的多相分解2
- 7.5 两通道滤波器组的基本概念
- 7.6 利用MATLAB实现多速率转换
- 8.1 信号短时Fourier变换
- 8.2 小波展开与小波变换
- 8.3 小波变换与多分辨分析1
- 8.3 小波变换与多分辨分析2
- 8.4 小波变换分解与重构算法
- 8.5 基于小波变换的信号处理
- 8.6 利用MATLAB实现信号的小波分析
《数字信号处理》是信息与计算科学专业的一门专业选修课程,本课程介绍数字信号处理的基本概念、原理与方法,讲述利用数值计算方法对信号进行分析、变换、综合、赋值与识别,完成对信号的处理及其数学原理的分析.
设置本课程的目的是使学生对数字信号处理的基本概念、基本分析方法和数学原理进行了解与掌握.对信号频谱与傅立叶变换、离散信号与抽样定理、滤波与褶积、Z变换、有限离散傅立叶变换、线性时不变系统、冲击函数以及希尔伯特变换与实信号的复数表示进行深入了解掌握,并进而为进一步了解数字滤波器的设计原理和实现方法奠定基础.
学习本课程的要求是:通过本课程的学习,掌握数字信号处理的数学原理,培养学生能够从数学角度去分析解决数字信号处理方面的问题,使学生掌握数字信号处理的基本理论和方法,为以后进一步学习和研究奠定良好的基础.
一、基本要求
掌握离散时间信号与系统的时域、频域和Z域分析的基本理论,线性时不变系统、因果稳定系统的概念;离散傅里叶变换的原理及其性质,快速傅里叶变换及其在信号处理中的应用;IIR数字滤波器的设计方法,包括脉冲响应不变法和双线性变换法;线性相位FIR数字滤波器的实现条件和设计方法;数字系统的实现结构和有限字长效应。
二、考试范围
1、课程相关知识
基本要求:掌握数字信号的概念和产生过程、数字信号的表示方法、数字信号处理系统的组成;了解数字信号处理的优点和局限性、数字信号处理的发展与应用。
2、离散时间信号与系统
(1)知识点一:离散时间信号
(2)知识点二:信号的采样与重建
(3)知识点三:离散时间信号的抽取与插值
(4)知识点四:离散时间信号的傅里叶变换与Z变换
(5)知识点五:离散时间系统
(6)知识点六:系统的频率响应与系统函数
基本要求:掌握常用的典型序列、序列的运算,信号的采样与重建,离散时间信号的抽取与插值;掌握Z变换、序列傅氏变换的概念及其相互关系,熟悉典型序列的变换对;掌握线性时不变系统、因果稳定系统的概念;掌握序列频谱、系统频响的计算方法及几何法确定系统频响;掌握线性时不变离散时间系统的单位脉冲响应、差分方程和系统函数三种描述方法及其相互关系;系统函数的零极点分布及其与系统频响的关系。
3、离散傅里叶变换及其快速算法
(1)知识点一:离散傅里叶级数
(2)知识点二:离散傅里叶变换
(3)知识点三:利用DFT做连续信号的频谱分析
(4)知识点四:快速傅里叶变换
(5)知识点五:快速傅里叶变换的应用
基本要求:了解周期序列的定义,掌握周期序列的离散傅里叶级数及其性质;重点掌握离散傅里叶变换的定义、性质、物理意义,熟悉频域抽样理论;掌握利用DFT对连续信号进行频谱分析的方法;理解快速傅里叶变换的分解思路,掌握按时间抽取和按频率抽取的基2FFT算法及其反变换、混合基FFT算法,FFT算法的运算量分析;理解重叠相加法和重叠保留法的原理和方法;熟悉FFT的典型应用。
4、IIR滤波器的设计方法
(1)知识点一:常用模拟低通滤波器特性
(2)知识点二:从模拟滤波器低通原型到各种数字滤波器的频率变换
(3)知识点三:从低通数字滤波器到各种数字滤波器的频率变换
基本要求:掌握由模拟滤波器设计IIR数字滤波器的方法,其中包括巴特沃兹模拟滤波器的设计,由模拟滤波器的传递函数获得数字滤波器系统函数的脉冲响应不变法和双线性变换法;掌握从低通模拟滤波器到高通、带通数字滤波器的频率变换;了解从低通数字滤波器到低通数字滤波器、高通数字滤波器的设计。
5、FIR数字滤波器的设计
(1)知识点一:线性相位FIR滤波器的特点
(2)知识点二:窗口设计法
(3)知识点三:频率采样设计法
(4)知识点四:IIR与FIR数字滤波器的比较
基本要求:掌握线性相位的概念及FIR数字滤波器线性相位的条件;掌握线性相位FIR数字滤波器的幅度特性和零点特性;掌握FIR数字滤波器的窗口法设计和频率采样法设计;掌握IIR与FIR数字滤波器的特点。
6、数字信号系统的实现
(1)知识点一:数字滤波器的结构
(2)知识点二:量化与量化误差
(3)知识点三:有限字长运算对数字信号系统的影响
(4)知识点四:极限环振荡
(5)知识点五:系数量化对数字滤波器的影响
基本要求:掌握IIR数字滤波器的直接型、级联型、并联型结构;掌握FIR数字滤波器的横截型、级联型、线性相位型和频率采样型结构;熟悉系统互联及主要特性;了解量化噪声产生的原因,掌握定点制下等效量化噪声通过系统的计算方法。