《數字信號處理A實驗》教學大綱學時：44學分：2.5開課學期：第五學期一、課程目的與任務1．本課程為電子信息工程、電子信息科學與技術專業學科基礎課程和專業必修課程。2.本課程與培養目標的關系是：培養學生建立數字信號與系統的基本概念，掌握數字信號處理的基本原理、方法和工具，為進一步從事通信、信號或信息處理等方面的科研、開發工作打下基礎，本課程可以實現培養要求中的畢業生應掌握專業知識、應具備的發現分析和解決問題的能力、終生學習的能力以及應養成的思維敏捷、樂于創新的素質等要求。3．課程主要講述的內容為：時域分析方法，主要包括抽樣重建、典型序列及其表示、周期序列、序列運算、系統的時域表示、系統特性分析、線性常系數差分方程的求解等；頻域分析方法，主要包括序列的傅里葉變換（DTFT）、離散付里葉變換（DFT）、快速付里葉變換算法(FFT)；系統設計，主要包括系統網絡結構、IIR數字濾波器設計和FIR數字濾波器設計。二、課程目標與要求1、知識目標掌握離散時間信號與系統的基本概念以及時域分析的原理和方法；掌握信號、系統頻率特性的物理意義；掌握序列的傅里葉變換（DTFT）、離散傅立葉變換（DFT）定義、性質及應用、熟悉快速傅里葉變換（FFT）的算法實現及其應用；掌握時域和頻域采樣定理；掌握數字濾波器的典型結構；掌握IIR和FIR數字濾波器的常用設計方法；2、能力目標深刻理解各種傅里葉變換、拉普拉斯變換、Z變換之間的區別及聯系，理解信號與系統的時域特性、頻域特性之間的內在聯系，能運用傅里葉變換進行頻率特性分析，能熟練應用Matlab進行信號頻率特性的分析、數字濾波器的設計。通過本課程的學習、鍛煉，使得學生能將數字信號處理作為一門理論聯系實際的工具課程，在今后的學習、工作中長期受益。3、素質目標結合連續信號的傅里葉變換、序列的傅里葉變換、離散傅里葉變換（DFT）及其快速算法（FFT）的學習，揭示學科發展的道路和規律，培養學生具有理論聯系實際、勤于思考、樂于創新的素質，在今后的學習、工作中能根據科學研究的客觀規律辦事。三、與其它課程的聯系和分工先開課程《信號與系統》主要包括：模擬信號與系統的基本概念、時域及頻域分析方法；數字信號的傅里葉變換、Z變換；數字信號和系統的時域分析方法。本課程簡要總結數字信號和系統的時域分析方法及序列的傅里葉變換（DTFT），重點講述DTFT、FFT以及IIR、FIR數字濾波器的設計方法。四、實驗主要內容與學時分配序號實驗項目名稱實驗學時實驗類別必做選做實驗內容簡述1信號、系統及系統響應3驗證√熟悉Matlab使用方法；編程實現對離散信號與系統的時域特性的分析。2時域采樣與頻域采樣3驗證√編程分析模擬信號采樣前后頻譜的變化，以及頻率域采樣引起時域的變化。3用FFT作譜分析3驗證√用FFT計算序列及模擬信號的頻譜4IIR數字濾波器設計3設計√設計并編寫IIR濾波器程序,對多路調幅信號進行濾波處理。5FIR數字濾波器設計3設計√設計并編寫FIR濾波器程序，對信號進行處理6雙音多頻信號檢測3綜合√編寫程序,應用DFT方法實驗雙音多頻信號的檢測.實驗的考核實驗結果驗收占60%,實驗報告占40%。指導書要求提供電子版實驗指導書。注：實驗類別分：演示、驗證、綜合、設計性、其它五種；必做與選做欄以“√”表示。五、實驗項目與內容提要序號實驗名稱內容提要每組人數實驗學時實驗要求實驗類別實驗地點1信號、系統及系統響應熟悉Matlab使用方法；編程實現對離散信號與系統的時域特性的分析。13必做驗證逸夫樓5072時域采樣與頻域采樣編程分析模擬信號采樣前后頻譜的變化，以及頻率域采樣引起時域的變化。13選作驗證同上3用FFT作譜分析用FFT計算序列及模擬信號的頻譜13必做設計同上4IIR數字濾波器設計設計并編寫IIR濾波器程序,對多路調幅信號進行濾波處理。13必做設計同上5FIR數字濾波器設計設計并編寫FIR濾波器程序，對信號進行處理13必做設計同上6雙音多頻信號檢測編寫程序,應用DFT方法實驗雙音多頻信號的檢測.13選作綜合同上六、實驗的主要儀器設備本實驗課程主要使用的儀器設備有：PC機、Matlab7.0七、實驗指導書相關要求實驗指導書中對每一個實驗的實驗目的、實驗原理及方法、實驗內容及步驟、思考題、實驗報告要求等給出具體說明及解釋，部分實驗附關鍵實驗代碼，以便于學生預習。八、關于實驗報告的要求1、