第一篇:《数字信号处理》课程教学的心得体会
对《数字信号处理》课程教学的认识
“业精于勤而荒于嬉,行成于思而毁于随。”这是我的座右铭。我也一直用它来指导我学习《数字信号处理》这门课程课程。我是湖南涉外经济学院电气与信息工程学部通信工程0801班的谭星云。这学期在罗志年博士的讲授下,学习了《数字信号处理》这门课,采用的教材是程佩青教授主编清华大学出版社出版的《数字信号处理教程》(第三版)。通过这门课的学习,让我理解了信号分析和处理的基本原理、方法和技巧。数字信号可以通过对连续信号进行采样和量化(或离散数字化)后得到,再利用离散傅里叶变换(DFT)对其进行频谱分析。但是,离散傅里叶变 换(DFT)处理数字信号时,计算量太大,不便于实时计算,在计算时应采用快速傅里叶变换(FFT),快速傅里叶变换不是一种新的变换,而是离散傅里叶 变换的快速算法。学习的意义和重要性在于学习过程本身学习的意义和学习除了能掌握相关理论知识外,更重要的是我们在学习过程中我们的思考和得到的启示。
理论验证性实验的内容中应设置问题让学生思考。鼓励学生通过重新编写MATLAB程序验证个人答案。对于设计性实验,课程讲完之后要求学生根据课堂内容,编写相应的设计程序,当然对于用到的主要MATLAB函数要进行汇总和说明。设计工作完成后要编程验证设计的正确性。要引导学生学会利用MATLAB工具箱所提供的不同设计手段进行设计。比如FIR数字滤波器的设计,最常用的是窗函数设计法,学生可根据设计指标选择不同的窗函数和长度,在理想滤波器上加窗函数就可得到所需要的滤波器的单位脉冲响应,所设计的滤波器正确与否,要通过验证程序,有两种验证方法:求出所设计滤波器的频谱上的边界频率处的衰减;求时域信号通过滤波器时的响应。由于FIR滤波器的最大特点是实现线性相位特性,故还应检查滤波器对有效信号有无失真。通过该实验学会对FIR数字滤波器的设计方法及应用方法。从而为进一步的硬件设计打好基础。
罗老师将学生的需求、学生将来的发展方向等列为教学的首要目的,真正体现了以人为本的思想,这一点很多高校并没有做到,也值得很多高校借鉴和学习。现在很多高校或课程组为了自身的利益申请精品课程,指示从申报材料体现了自身的特点,但实际
中并没有做到这一点;很多高校为了数量上的要求,让能开双语教学的课程都开双语教学,根本不考虑老师自身的业务水平和学生的接受能力;很多老师为了自身的名誉或评职称的需要出书,根本没考虑书的质量;很多学校为了开设实验而开设实验,并没有考虑学生真正需要的是什么,最终搞的只不过是往上申报材料的一个砝码,学生并没有从实验中受益,甚至根本不知道目的何在。我觉得我们学校的数字信号处理课程教学的模式,从实际出发提高学生的能力,但有些还是需要不断地改进,不单单只是数字信号处理这个课程,不是为了形式上的需求而双语教学,真正做到了解学生所需,让学生有更多的机会学习前沿知识,参与到现实的数字信号处理过程中。当然要完成这一点并不是一个老师、一个课程组的努力就可以了,需要学校政策的支持、教学氛围的完善以及长期不懈的努力。
一直以来,我对信号课程的教学也是提倡概念的理解、分析方法的掌握,计算是次要的,如在滤波器设计部分,我让学生掌握设计的方法、过程和注意的要点。但是在实际教学中有时也很迷茫,因为考试的时候需要考计算,如果不通过计算学生是得不到练习,也没办法掌握方法。通过本学期《数字信号处理》和上学期《信号与系统》课程的学习,从罗老师和董老师得到很大的启发,通过淡化计算,注重概念的分析和理解以及该部分内容教学的目标,这样学生在学习过程中思路会更清楚,当然掌握的也更快、效果也更好。
在学习期间,罗志年博士就本课程的应用和地位内涵、精品课程的建设、双语教学、课程教学的基本要求和大纲以及如何让学生更佳受益和实践教学等方面做了详细的讲解。通过罗老师的指导,我得到很大的启发,通过淡化计算,注重概念的分析和理解以及该部分内容教学的目标,这样学生在学习过程中思路会更清楚,当然掌握的也更快、效果也更好。通过学习和交流,让我对《数字信号处理》这门课程和信号处理学科有了新的认识,新的见解。
第二篇:数字信号处理课程总结(推荐)
数字信号处理课程总结
信息09-1班 陈启祥 金三山 赵大鹏 刘恒
进入大三,各种专业课程的学习陆续展开,我们也在本学期进行了数字信号处理这门课程的学习。
作为信心工程专业的核心课程之一,数字信号处理的重要性是显而易见的。在近九周的学习过程中,我们学习了离散时间信号与系统的时域及频域分析、离散傅里叶变换、快速傅里叶变换、IIR及FIR数字滤波器的设计及结构等相关知识,并且在实验课上通过MATLAB进行了相关的探究与实践。总体来说,通过这一系列的学习与实践,我们对数字信号处理的有关知识和基础理论已经有了初步的认知与了解,这对于我们今后进一步的学习深造或参加实际工作都是重要的基础。
具体到这门课程的学习,应当说是有一定的难度的。课本所介绍的相关知识理论性很强,并且与差分方程、离散傅里叶级数、傅里叶变换、Z变换等数学工具联系十分紧密,所以要真正理解课本上的相关理论,除了认真聆听老师的讲解,还必须要花费大量时间仔细研读课本,并认真、独立地完成课后习题。总之,理论性强、不好理解是许多同学对数字信号处理这门课程的学习感受。
另外,必须要说MATLAB实验课程的开设是十分必要的。首先,MATLAB直观、简洁的操作界面对于我们真正理解课堂上学来的理论知识帮助很大;其次,运用MATLAB进行实践探究,也使我们真正意识到,在信息化的今天,研究数字信号离不开计算机及相关专业软件的帮助,计算机及软件技术的发展,是今日推动信息技术发展的核心动力;最后,作为信息工程专业的学生,在许多学习与实践领域需要运用MATLAB这样一个强大工具,MATLAB实验课程的开设,锻炼了我们的实践能力,也为我们今后在其他领域运用MATLAB打下了基础。
课程的结束、考试的结束不代表学习的结束,数字信号处理作为我们专业的基础之一,是不应当被我们抛之脑后的。
最后感谢老师这几周来的教诲与指导,谢谢老师!
2012年5月7日
第三篇:数字信号处理课程总结(全)
数字信号处理课程总结
以下图为线索连接本门课程的内容:
xa(t)数字信号前置滤波器A/D变换器处理器D/A变换器AF(滤去高频成分)ya(t)x(n)
一、时域分析
1. 信号
信号:模拟信号、离散信号、数字信号(各种信号的表示及关系) 序列运算:加、减、乘、除、反褶、卷积 序列的周期性:抓定义
njwna、e(n)(可表征任何序列)cos(wn)u(n)、 典型序列:、、RN(n)、x(n)x(m)(nm)
m特殊序列:h(n)2. 系统
系统的表示符号h(n) 系统的分类:y(n)T[x(n)]
线性:T[ax1(n)bx2(n)]aT[x1(n)]bT[x2(n)] 移不变:若y(n)T[x(n)],则y(nm)T[x(nm)] 因果:y(n)与什么时刻的输入有关 稳定:有界输入产生有界输出
常用系统:线性移不变因果稳定系统 判断系统的因果性、稳定性方法 线性移不变系统的表征方法:
线性卷积:y(n)x(n)*h(n)
NMk差分方程: y(n)ak1y(nk)bk0kx(nk)3. 序列信号如何得来?
xa(t)x(n)抽样
抽样定理:让x(n)能代表xa(t) 抽样后频谱发生的变化? 如何由x(n)恢复xa(t)?
sin[xa(mT)T(tmT)]
xa(t)=mT
(tmT)
二、复频域分析(Z变换)
时域分析信号和系统都比较复杂,频域可以将差分方程变换为代数方程而使分析简化。A. 信号 1.求z变换
定义:x(n)X(z)x(n)znn
收敛域:X(z)是z的函数,z是复变量,有模和幅角。要其解析,则z不能取让X(z)无穷大的值,因此z的取值有限制,它与x(n)的种类一一对应。
x(n)为有限长序列,则X(z)是z的多项式,所以X(z)在z=0或∞时可能会有∞,所以z的取值为:0z;
x(n)为左边序列,0zRx,z能否取0看具体情况;
x(n)为右边序列,Rxz,z能否取∞看具体情况(因果序列); x(n)为双边序列,RxzRx 2.求z反变换:已知X(z)求x(n)
留数法
部分分式法(常用):记住常用序列的X(z),注意左右序列区别。 长除法:注意左右序列 3.z变换的性质:
由x(n)得到X(z),则由x(nm)zmX(z),移位性; 初值终值定理:求x(0)和x();
时域卷积和定理:y(n)x(n)*h(n)Y(z)X(z)H(z); 复卷积定理:时域的乘积对应复频域的卷积; 帕塞瓦定理:能量守恒
nx(n)212X(ejw)dw2
4.序列的傅里叶变换
公式:X(ejw)x(n)enjwn
x(n)12X(ej)ejnd
注意:X(ejw)的特点:连续、周期性;X(ejw)与X(z)的关系 B. 系统
由h(n)H(z),系统函数,可以用来表征系统。
H(z)的求法:h(n)H(z);H(z)=Y(z)/X(z); 利用H(z)判断线性移不变系统的因果性和稳定性 利用差分方程列出对应的代数方程
MNMy(n)ak1y(nk)kbk0x(nk)kY(z)X(z)bk0Nkzk
k1ak1zk 系统频率响应H(ejw):以2为周期的的连续函数
H(e)jwh(n)enjwn
H(ejw)h(n)enjwn,当h(n)为实序列时,则有H(ejw)=H*(ejw)
三、频域分析
根据时间域和频域自变量的特征,有几种不同的傅里叶变换对
时间连续,非周期频域连续(由时域的非周期造成),非周期(由时域的连续造成); X(j)x(t)ejtdt
x(t)12X(j)ejtd
时间连续,周期频域离散,非周期
X(jk0)1T0T0/2x(t)ejk0tdt
T0/2x(t)X(jk0)ejk0t
时间离散,非周期频域连续,周期
X(e)jwx(n)enjwn
x(n)12X(ej)ejnd,wT(数字频率与模拟频率的关系式)
时间离散,周期频域离散,周期
~X(k)N1n0~x(n)ej2Nkn~x(n)W
knNn0N11~x(n)NN1n0~X(k)ej2Nkn1NN1n0~knX(k)WN
本章重点是第四种傅里叶变换-----DFS 注意:
x(n)和X(k)都是以N为周期的周期序列; 1)~x(n)和X(k)的定义域都为(,)
2)尽管只是对有限项进行求和,但~;
~~~例如:k0时,X(0)N1x(n)
n0~~k1时,X(1)N1n0~x(n)ej2Nn
2NNnN1~kN时,X(N)N1n0j~x(n)en02N~~x(n)=X(0)
~kN1时,X(N1)N1n0~x(n)ej(N1)n~X(1)
x(n)也有类似的结果。x(n)和X(k)一
同理也可看到~可见在一个周期内,~~一对应。
比较X(e)jwx(n)enjwn~和X(k)N1n0~x(n)ej2Nkn~x(n)W,当x(n)knNn0N1x(n)的一个周期内有定义时,即x(n)=~x(n),0nN1,则在只在~N12Nj2Nk时,X(ejw)X(k)。
1,kr 0,kr~ en0(kr)nx(n)和X(k)的每个周期值都只是其主值区间的周期延拓,所以求和 因为~~在任一个周期内结果都一样。
DFT:有限长序列x(n)只有有限个值,若也想用频域方法分析,它只属于序列的傅里叶变换,但序列的傅氏变换为连续函数,所以为方便计算机处理,也希望能像DFS一样,两个域都离散。将x(n)想象成一个周期x(n)的一个周期,然后做DFS,即 序列~
~X(k)N1n0~x(n)ej2NknN1n0x(n)ej2Nkn
x(n)只有x(n),不是真正的周期序列,但因为求和只需N注意:实际上~个独立的值,所以可以用这个公式。同时,尽管x(n)只有N个值,但依上式求出的X(k)还是以N为周期的周期序列,其中也只有N个值独立,这样将~X(k)规定在一个周期内取值,成为一个有限长序列,则会引出
N1j2Nkn~DFT X(k)x(n)en0RN(k)
x(n)1NN1n0X(k)ej2NknRN(n)
比较:三种移位:线性移位、周期移位、圆周移位
三种卷积和:线性卷积、周期卷积、圆周卷积
重点:1)DFT的理论意义,在什么情况下线性卷积=圆周卷积 2)频域采样定理:掌握内容,了解恢复
3)用DFT计算模拟信号时可能出现的几个问题,各种问题怎样引起?
混叠失真、频谱泄漏、栅栏效应
FFT:为提高计算速度的一种算法
1)常用两种方法:按时间抽取基2算法和按频率抽取基2算法,各自的原理、特点是什么,能自行推导出N小于等于8的运算流图。2)比较FFT和DFT的运算量; 3)比较DIT和DIF的区别。
四、数字滤波器(DF)
一个离散时间系统可以用h(n)、H(z)、差分方程和H(ejw)来表征。问题:
1、各种DF的结构
2、如何设计满足要求指标的DF?
3、如何实现设计的DF?
A. 设计IIR DF,借助AF来设计,然后经S---Z的变换即可得到。
1)脉冲响应不变法:思路、特点 2)双线性变换法:思路、特点、预畸变 3)模拟滤波器的幅度函数的设计 B. 设计FIR DF 1)线性相位如何得到?条件是什么?各种情况下的特点。2)窗函数设计法:步骤、特点 3)频率抽样法:步骤、特点 C. 实现DF
Ma
标准形式:H(z)k0Nkzk
bkzk1k1
第四篇:数字信号处理学习心得体会
数字信号处理学习心得
一、课程认识和内容理解
《数字信号处理》是我们通信工程和电子类专业的一门重要的专业基础课程,主要任务是研究数字信号处理理论的基本概念和基本分析方法,通过建立数学模型和适当的数学分析处理,来展示这些理论和方法的实际应用。
数字信号处理技术正飞速发展,它不但自成一门学科,更是以不同形式影响和渗透到其他学科:它与国民经济息息相关,与国防建设紧密相连;它影响或改变着我们的生产、生活方式,因此受到人们普遍的关注。信息科学是研究信息的获取、传输、处理和利用的一门科学,信息要用一定形式的信号来表示,才能被传输、处理、存储、显示和利用,可以说,信号是信息的表现形式。这学期数字信号处理所含有的具体内容如下:
第一单元的课程我们深刻理解到时域离散信号和时域离散系统性质和特点;时域离散信号和时域离散系统时域分析方法;模拟信号的数字处理方法。
第二单元的课程我们理解了时域离散信号(序列)的傅立叶变换,时域离散信号Z变换,时域离散系统的频域分析。
第三单元的课程我们学习了离散傅立叶变换定义和性质,离散傅立叶变换应用——快速卷积,频谱分析。
第四单元的课程我们重点理解基2 FFT算法——时域抽取法﹑频域抽取法,FFT的编程方法,分裂基FFT算法。
第五单元的课程我们学了网络结构的表示方法——信号流图,无限脉冲响应基本网络结构,有限脉冲响应基本网络结构,时域离散系统状态变量分析法。
第六单元的课程我们理解数字滤波器的基本概念,模拟滤波器的设计,巴特沃斯滤波器的设计,切比雪夫滤波器的设计,脉冲响应不变法设计无限脉冲响应字数字滤波器,双线性变换法设计无限脉冲响应字数字滤波器,数字高通﹑带通﹑带阻滤波器的设计。
第七单元的课程我们学习了线性相位有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,窗函数法设计有限脉冲响应(FIR)数字滤波器,频率采样法设计有限脉冲响应(FIR)数字滤波器
二、专业认识和未来规划
通信工程是一门工程学科,主要是在掌握通信基本理论的基础上,运用各种工程方法对通信中的一些实际问题进行处理。通过该专业的学习,可以掌握电话网、广播电视网、互联网等各种通信系统的原理,研究提高信息传送速度的技术,根据实际需要设计新的通信系统,开发可迅速准确地传送各种信息的通信工具等。
对于我们通信专业,我觉得是个很好的专业,现在这个专业很热门,这个专业以后就业的方向也很多,就业面很广。我们毕业以后工作,可以进入设备制造商、运营商、专有服务提供商以及银行等领域工作。当然,就业形势每年都会变化,所以关键还是要看自己。可以从事硬件方面,比如说PCB,别小看这门技术,平时我们在试验时制作的简单,这一技术难点就在于板的层数越多,要做的越稳定就越难,这可是非常有难度的,如果学好了学精了,也是非常好找工作的。也可以从事软件方面,这实际上要我们具备比较好的模电和数电的基础知识。
我选择了这个专业,在这里读了三年关于通信知识的书,我还是想以后毕业能够从事这个方面的工作,现在学了通信原理、数字信号处理这些很有用的专业课,所以,我在以后的学习中,我会把这些方面的知识学扎实,从事技术这一块要能吃苦,我也做好了准备,现在还很年轻,年轻的时候多吃点苦没什么,为了我自己美好的将来,我会努力学好这个专业的。
数字信号处理课程属于专业基础课,所涵盖的内容主要有:离散时间信号与系统的基本概念及描述方法,离散傅立叶变换及快速傅立叶变换,数字滤波器结构及设计等。对于电气信息类专业的学生来说,这些内容是学习后续专业课程的重要基础,也是实际工作中必不可少的专业基础知识。目前几乎所有的高等院校都在电子工程类、信息工程类、通信工程类、电子技术类、自动控制类、电气工程类、机电工程类、计算机科学类等工科电类及其他相关专业的本科生中开设了该门课程。随着计算机技术、微电子技术、数字信号处理理论和方法的发展,半个世纪以来,尤其是最近的三十来年里,数字信号处理的方法和应用得到了飞跃式的发展,数字信号处理的地位和作用变得越来越重要。因此,加强该课程的建设具有重要的意义。
三、课程评价和建议
我们的数字信号处理课是罗老师教的,罗老师有丰富工作的经验,对于这门课的实际用途很了解,另外罗老师本身就很幽默,对于这门课采用多种教学方法,丰富教学内容,偶尔给我们讲些生活上的问题,吸引学生对课程的关注。利用实验课让我们来编程做仿真,体会信号处理课程的乐趣,这样子激发了学生的兴趣、提高了教学的效果。因此,我们班的同学在这一个学期的学习中,我们都感觉比较轻松。另外我个人观点是大学主要是培养自己的自学能力,老师只是个引导者,所以学习效果如何关键看自己的对学习的态度和付出程度。
数字信号处理课程的特点是课程本身理论性强、公式推导较多、概念比较抽象,使我们感到有枯燥难学之感。近年来,国外及国内有些学校对一般电类专业该课程的教学主要强调应用性学习,主要介绍数字信号处理的用途和用法,而对其深奥的理论推导仅做一般介绍,并给学生提供进行实验的机会,以激发学生对该课程的兴趣和学习主动性。
对该课程的改革思想主要是课程内容要适应数字信号处理技术的发展现状,淡化枯燥的数学推导,辅助以现代化教学手段,并开设相应的实验课。结合专业现状,将课堂教学一部分变为多媒体教学,尽量将一些理论分析用图形手段展示出来,以增强我们的感性认识。实验课主要是以MATLAB为平台,充分利用MATLAB的数字信号处理各种功能让学生亲自动手将课堂所学进行仿真实现。实验课还可以通过用DSP试验箱实现数字信号处理的功能向学生进行演示。
第五篇:《数字信号处理原理及实现》课程小结
时间过得好快,转眼半学期结束了。这半学期数字信号的学习让我受益匪浅。前两章和信号与线性系统相关,介绍了离散时间信号与系统的时域分析方法最深刻的是采样,时域采样定理与采样恢复和采样内插公式。第二章介绍了离散时间信号与系统的频域分析,DTFT与Z变换,系统函数的零极点分布。第三章主要讲了离散傅里叶变换DFT及其性质,和频域采样定理。第四章介绍了傅里叶快速变换FFT,熟悉了其原理特点及方法。五六两章分别介绍了IIR和FIR滤波器,知道了IIR的脉冲响应不变法与双线性变换法及其优缺点,并学会其MATLAB应用设计滤波器,FIR的窗函数法与频域采样法设计滤波器及其MATLAB实现。第七章主要介绍了IIR和FIR滤波器的基本网络结构,通过老师上课习题的练习基本掌握了其结构图的画法。
先说说对课程的建议吧,张晓光老师是个很负责讲课思路也很清晰的老师,知道从学生的角度来讲问题,根据学生的反应来调整课程进度。我们都很喜欢这样的老师,老师开新课之前总是列提纲复习上节课讲的知识,每章结束都根据章节的重要性开一节总结课,这种方式个人觉得很好,希望老师坚持。但是,感觉老师讲题讲的不是很多,或许是课时原因,但我觉得每章结束后开一节例题课,把知识点融进去,毕竟大学生现在做题比较少,这样强制一下效果会更好。这次考试的试题觉得有不少都见过,有的是课后题,但做起来还是有点吃力,应该就是习题练的少,计算跟不上去。至于教材,我觉得编的很好,每章都有相关的MATLAB编程方法,在原理讲清之后就来实践,免去了学生盲目做实验,提高了效率。还有就是老师也很重视实验,总是把相关的MATLAB语句语义讲解清楚,这样我们在编程序时也就相对容易点。但好像老师讲程序时都注重程序的意思了,希望老师以后再讲程序时把它先部分后整体,就是在讲完程序意思后把程序设计思路或框架结构,及各部分要实现什么再讲讲,这样有助于学生设计时设计思路更清晰。再说说考试,老师分卷面成绩和实验成绩及平时成绩,将实验单独考试,可见对实验的重视,也说明MATLAB的重要性,这样确实提高了学生的重视心理,虽然实验做完了,但做完50道题并看完相关讲解,我又收获了不少,理清了设计方法与思路,所以我觉的考试方式还是挺不错的,锻炼了我们各方面的知识。
数字信号课程结束了,真希望您还能教我们别的课。
小组成员:陈文斌、李亚伟、王猛、汪子雄、吴官宝