電氣大綱數(shù)字信號大綱

1、數(shù)字信號處理（B）課程教學大綱Dgital Signal Processing 課程負責人： 執(zhí)筆人: 秦華 編寫日期：2011年月 一、課程基本信息1課程編號：L082662學分：2學分3學時：32（理論32）4適用專業(yè)：自動化專業(yè)、電氣工程及其及自動化專業(yè)二、課程教學目標及學生應(yīng)達到的能力本課程屬電氣工程及其自動化專業(yè)選修的專業(yè)課，是一門理論和實踐密切相結(jié)合的課程。本課程的教學任務(wù)：本課程介紹了數(shù)字信號處理的基本概念、基本分析方法和處理技術(shù)。主要討論離散時間信號和系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論、離散傅立葉變換DFT理論及其快速算法FFT、IIR和FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計。本課程的教學目標：通過本課程的學習，

2、使學生掌握數(shù)字信號處理的基本概念、基本理論和基本方法，對數(shù)字信號處理技術(shù)有一個較全面、系統(tǒng)的了解，為學生更進一步學習后續(xù)專業(yè)課程打下必要的基礎(chǔ)。使得學生養(yǎng)成善于理論聯(lián)系實際的習慣，將所學到專業(yè)理論知識應(yīng)用于實踐當中，提高學生在實際工作中分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維意識和技術(shù)創(chuàng)新能力。三、課程教學內(nèi)容與基本要求（一）緒論（2課時）主要內(nèi)容：本課程的性質(zhì)、任務(wù)與教學目標；本課程教學內(nèi)容；本課程教學方法；本課程教學進程；本課程教學組織；本課程實驗環(huán)節(jié)與要求；本課程考核形式與基本要求；本課程使用教材、參考書與提供的其他相關(guān)課程資源。1. 基本要求（1）理解本課程的內(nèi)容主線，掌握本課程各章內(nèi)容

3、結(jié)構(gòu)及其相互關(guān)系；（2）說明本課程的研究性教學方法與教學組織安排；（3）說明本課程實驗課時安排與實驗要求；（4）說明本課程的考核形式；（5）介紹本課程使用教材、參考書與提供的其他相關(guān)課程資源。2. 課外學習要求熟悉Matlab軟件。（二）時域離散信號和時域離散系統(tǒng)（2課時）主要內(nèi)容：數(shù)字信號處理的基本概念、數(shù)字信號處理的特點、模擬信號數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法1. 基本要求（1）理解數(shù)字信號處理的基本概念。（2）了解數(shù)字信號處理的特點。（3）了解數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方法。2. 學時分配課堂教學2學時，包括數(shù)字信號處理的基本概念（30分鐘）；數(shù)字信號處理的特點（20分鐘）；模擬信號數(shù)字信號處理的實現(xiàn)方

4、法（1學時）。3. 課外學習要求了解MATLAB在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用。（三）時域離散信號和系統(tǒng)的理論分析基礎(chǔ)（6學時）主要內(nèi)容：時域離散信號和時域離散系統(tǒng)的定義、特點；時域離散系統(tǒng)的輸入輸出描述法；序列傅里葉變換的定義和性質(zhì)；周期序列的離散傅里葉變換的定義；時域離散信號的傅里葉變換和模擬信號傅里葉變換之間的關(guān)系；序列的Z變換；利用Z變換分析信號與系統(tǒng)的頻域特性；模擬信號數(shù)字處理方法。1. 基本要求（1）掌握模擬信號、時域離散信號和數(shù)字信號三者的差別，時域離散信號的常用典型序列，序列的線性卷積、周期卷積和相關(guān)計算。（2）掌握時域離散系統(tǒng)的線性、時不變性質(zhì)及系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性；（3）線性時不變

5、系統(tǒng)的輸出和輸入之間的關(guān)系，常系統(tǒng)差分方程的求解；（4）掌握系統(tǒng)單位脈沖響應(yīng)的求解及物理概念，離散系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)求解；（5）掌握離散信號與系統(tǒng)頻域分析的基本概念及方法；（6）掌握雙邊z變換及性質(zhì)，逆Z變換，以及根據(jù)系統(tǒng)函數(shù)H(z)分析系統(tǒng)特性的方法。（7）掌握從頻域分析信號抽樣與信號重建；（8）掌握模擬信號數(shù)字處理的原理框圖及各部分的作用。2. 學時分配課堂教學6學時。其中，序列傅里葉變換的定義和性質(zhì)（2學時）；周期序列的離散傅里葉變換的定義（2學時）；序列的Z變換，逆Z變換，利用Z變換分析信號與系統(tǒng)的頻域特性（2學時）。3. 課外學習要求利用MATLAB求解離散LTI系統(tǒng)響應(yīng)（四）離散傅里

6、葉變換（4學時）主要內(nèi)容：離散傅里葉變換的定義和性質(zhì)；頻率域采樣定理；離散傅里葉變換的應(yīng)用。1. 基本要求（1）深刻理解離散傅里葉變換的正反變換的定義、物理意義；（2）掌握離散傅里葉變換、序列傅里葉變換、Z變換以及離散傅里葉級數(shù)之間的關(guān)系；（3）掌握離散傅立葉變換的基本性質(zhì)；（4）掌握用離散傅里葉變換計算線性卷積，對時域連續(xù)信號、時域離散信號進行頻譜分析。2. 學時分配課堂教學4學時。其中，離散傅里葉變換的定義和性質(zhì)（2學時）；頻率域采樣定理（1學時）；離散傅里葉變換的應(yīng)用（1學時）。3. 課外學習要求利用MATLAB計算DFT（五）快速傅里葉變換（4學時）主要內(nèi)容：FFT原理；基2FFT實現(xiàn)

7、方法；進一步減小運算量的措施。1. 基本要求（1）掌握基2FFT的的基本思想和方法；（2）掌握基2FFT的的應(yīng)用；（3）了解基4時間抽取FFT算法的基本原理；（4）了解分裂基FFT算法2. 學時分配課堂教學4學時。其中，基2FFT的的基本思想和方法（2學時）；基2FFT的的應(yīng)用（2學時）。3. 課外學習要求自學基4時間抽取FFT算法的基本原理和分裂基FFT算法，利用MATLAB計算FFT。（六）時域離散系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與狀態(tài)變量分析法（6學時）主要內(nèi)容：無限脈沖響應(yīng)系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；有限脈沖響應(yīng)系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。1. 基本要求（1）掌握無限脈沖響應(yīng)系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；（2）掌握有限脈沖響

8、應(yīng)系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2. 學時分配課堂教學6學時。其中，無限脈沖響應(yīng)系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（3學時）；有限脈沖響應(yīng)系統(tǒng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)（3學時）。3. 課外學習要求利用MATLAB設(shè)計數(shù)字濾波器的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。（七）無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計（8學時）主要內(nèi)容：數(shù)字濾波器的基本概念；模擬濾波器的設(shè)計；用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器；用雙線性變換法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器；數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的設(shè)計；*IIR數(shù)字濾波器的直接設(shè)計法。1. 基本要求（1）掌握模擬低通濾波器的技術(shù)指標，巴特沃斯低通濾波器的設(shè)計方法與步驟；切比雪夫低通濾波器的設(shè)計方法與步驟； （2）掌握模擬高通、帶通、帶阻濾

9、波器的設(shè)計方法和步驟； （3）一般IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計步驟，將模擬低通濾波器的系統(tǒng)函數(shù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)的兩種方法（脈沖響應(yīng)不變法和雙線性變換法），這兩種方法基本思想和各自的優(yōu)缺點， （4）掌握用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計數(shù)字低通濾波器的設(shè)計步驟； （5）掌握用雙線性變換法設(shè)計數(shù)字低通濾波器的設(shè)計步驟； （6）數(shù)字高通、帶通、帶阻濾波器的設(shè)計方法和步驟。2. 學時分配課堂教學8學時。其中，模擬濾波器的設(shè)計（2學時）；用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器（2學時）；用雙線性變換法設(shè)計IIR數(shù)字低通濾波器（2學時）。數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的設(shè)計（2學時）3. 課外學習要求利用MATLAB

10、設(shè)計IIR數(shù)字濾波器。四、課程的考核課程考核由平時作業(yè)及聽課情況和期末考試成績2部分組成，分別占課程總成績的20%和80%。期末考試為閉卷考試，考試范圍和要求應(yīng)符合本教學大綱對各章教學內(nèi)容的基本要求。五、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工本課程是數(shù)字信號處理的入門理論課程，主要介紹信號處理的基礎(chǔ)理論和基本算法，對相應(yīng)的數(shù)學基礎(chǔ)要求比較高，如級數(shù)、傅里葉變換、拉普拉斯變換，本課程的先修課程：高等數(shù)學、工程數(shù)學、信號與系統(tǒng)、MATLAB語言等，后續(xù)課程有DSP原理及開發(fā)應(yīng)用及現(xiàn)代信號等，本課程與后續(xù)相關(guān)課程聯(lián)系緊密，如自適應(yīng)濾波、功率譜估計等。七、教材及教學參考書建議教材：數(shù)字信號處理（第三版），高西全

11、，丁玉美編著，西安電子科技大學出版社，2009年建議參考書：(1)Digital Signal ProcessingOppenheim and Schafer，Prentice-Hall，1994 (2) 程佩青，數(shù)字信號處理教程（第三版），清華大學出版社，2007年(3) 數(shù)字信號處理（第二版），陳后金編著，高等教育出版社，2008年電磁場與電磁波課程教學大綱Electronic Field and Wave課程負責人：馬增強 執(zhí)筆人:馬增強 編寫日期：2011年 6月 一、課程基本信息1課程編號：L080092學分：3學分3學時：48（理論40，實驗8）4適用專業(yè)：電子信息工程、通信工程專

12、業(yè)二、課程教學目標及學生應(yīng)達到的能力本課程是電子信息工程與通信工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，其教學內(nèi)容是后續(xù)微波通信類課程及日后微波通信相關(guān)工作的基礎(chǔ)。本課程的教學任務(wù)是學習電磁場與電磁波的基本屬性、描述方法、運動規(guī)律、與物質(zhì)的相互作用及其應(yīng)用。本課程的教學目標是通過本課程的學習，使學生能夠系統(tǒng)地掌握電磁場與電磁波的基本概念，基本性質(zhì)，基本規(guī)律以及求解電磁場問題的基本方法，為解決有關(guān)實際問題打下堅實基礎(chǔ)。三、課程教學內(nèi)容與基本要求（一）矢量分析（6課時）主要內(nèi)容：矢量分析基礎(chǔ)，包括三種坐標系及其相互變換、標量場和矢量場概念、矢量場的通量和散度、矢量場的環(huán)流和旋度、標量場的梯度以及亥姆霍茲定理。1. 基

13、本要求（1）掌握矢量代數(shù)的基本規(guī)則；（2）掌握矢量在笛卡爾坐標系柱面坐標系和球面坐標系的表示方法，以及在該三種坐標系之間的變換；（3）掌握標量場的梯度，矢量場的散度，矢量場的旋度的概念，以及在笛卡爾坐標系中梯度散度旋度的運算。了解在柱面和球面坐標系中梯度散度旋度的運算；（4）理解矢量場的核母霍茲定理。2. 學時分配課堂教學6學時。其中，標量場和矢量場概念（1學時）；三種坐標系及其相互變換（2學時）；矢量場的通量和散度（1學時）；矢量場的環(huán)流和旋度（1學時）；標量場的梯度以及亥姆霍茲定理（1學時）。（二）電磁場的基本規(guī)律（10課時）主要內(nèi)容：電磁場的基本規(guī)律，內(nèi)容包括電磁場中的基本實驗定律，討論

14、兩個基本實驗定律：庫侖定律和安培力定理的矢量表達形式，以及真空中和介質(zhì)中靜電場和恒定磁場的基本性質(zhì)，時變場的基本方程（麥克斯韋方程組）和基本性質(zhì)，及邊界條件。1. 基本要求（1）了解電介質(zhì)的極化現(xiàn)象及極化電荷分布、磁介質(zhì)的磁化現(xiàn)象及磁化電流分布。（2）理解電荷、電荷密度、電流、電流密度、電場強度、電位移矢量、介電常數(shù)、極化強度、磁感應(yīng)強度、磁場強度、磁化強度、磁導率、電導率、位移電流等基本概念。（3）掌握電流守恒定律、庫侖定律、靜電場的基本方程、安培力定律、恒定磁場的基本方程、媒質(zhì)的極化、磁化、傳導特性、法拉第電磁感應(yīng)定律、全電流定律、麥克斯韋方程組、電磁場的邊界條件。2. 學時分配課堂教學1

15、0學時。其中庫侖定律和安培力定理（2課時），以及真空中和介質(zhì)中靜電場和恒定磁場的基本性質(zhì)（2課時），時變場的基本方程（麥克斯韋方程組）和基本性質(zhì)（4課時），及邊界條件（2課時）。（三）靜態(tài)電磁場及其邊值問題的解（8課時）主要內(nèi)容：靜態(tài)電磁場及其邊值問題的解，內(nèi)容包括靜電場分析、恒定電場分析及恒定磁場分析，靜態(tài)場邊值問題的解法，靜態(tài)場邊值問題的解析解法鏡像法。1. 基本要求（1）了解靜電比擬法；（2）理解電位函數(shù)、電容、電場能量、電場能量密度、靜電力、矢量磁位、標量磁位、電感、磁場能量、能量密度、磁場力等基本概念；（3）掌握靜電場的基本方程和邊界條件、恒定電場的基本方程和邊界條件、恒定磁場的基本

16、方程和邊界條件；（4）掌握靜電場中的電位函數(shù)及其微分方程、恒定磁場的矢量磁位及其微分方程；（5）掌握電位的邊界條件、矢量磁位的邊界條件、標量磁位的邊界條件；（6）掌握靜電場能量、恒定磁場能量的計算公式；（7）掌握鏡像法的基本原理，會用鏡像法求解一些典型問題。（8）掌握分離變量法的基本原理，會用分離變量法求解一些典型問題。2. 學時分配課堂教學8學時。其中，靜電場分析、恒定電場分析及恒定磁場分析（4學時）；分離變量法（2學時）；靜態(tài)場邊值問題的解析解法鏡像法（2學時）。（四）時變電磁場（6課時）主要內(nèi)容：時變電磁場，內(nèi)容包括時變場的波動方程，時變場的輔助位函數(shù)及能量守恒定理，重點討論了一種典型的

17、時變場時諧電磁場。1. 基本要求（1）了解有耗媒質(zhì)的特性參數(shù)；（2）理解矢量位、標量位、坡印廷矢量的概念，理解坡印廷定理的物理意義，理解唯一性定理及其意義；（3）掌握電磁場的波動方程、掌握時變場的矢量位和標量位函數(shù)及達朗貝爾方程，掌握玻印亭定理，掌握時諧電磁場的復數(shù)表示方法，掌握復數(shù)形式的麥克斯韋方程和波動方程，掌握平均坡印廷矢量。2. 學時分配課堂教學8學時。其中，時變場的波動方程（2學時）；時變場的輔助位函數(shù)及能量守恒定理（4學時）。（五）均勻平面波在無界空間中的傳播（10課時）主要內(nèi)容：均勻平面波在無界空間中的傳播，內(nèi)容包括均勻平面波的概念、均勻平面波在無界理想介質(zhì)中傳播特性、均勻平面波

18、導電媒質(zhì)中中傳播特性、群速與相速的關(guān)系。1. 基本要求（1）理解均勻平面波的概念及研究均勻平面波的重要意義，理解描述傳播特性參數(shù)的物理意義，理解波的極化概念，理解表面電阻、趨膚深度、色散、群速等概念；（2）掌握波的概念和表示方法，掌握均勻平面波在無界理想介質(zhì)中的傳播特性，掌握波的三種極化方式并能正確判斷波的極化狀態(tài)，掌握均勻平面波在導電媒質(zhì)中的傳播特性、掌握群速與相速的關(guān)系。2. 學時分配課堂教學10課時。其中包括均勻平面波在無界理想介質(zhì)中傳播特性（4學時）；波的三種極化方式（2學時）；均勻平面波導電媒質(zhì)中中傳播特性（2學時）；群速與相速的關(guān)系（2學時）。四、實驗內(nèi)容和要求 序號實驗編號實驗項

19、目名稱實驗內(nèi)容提要實驗類型選擇類型上機學時實驗學時110003306089jMatlab在電磁場與電磁波的繪圖中的應(yīng)用應(yīng)用Matlab繪制電磁場與電磁波中電位函數(shù)的分布圖驗證選做2210003306090j點電荷電場分布和線電荷電位分布應(yīng)用Matlab仿真電荷和電場的分布、電位分布驗證必做2310003306091j磁感應(yīng)強度仿真實驗應(yīng)用Matlab仿真電磁場的磁感應(yīng)曲線驗證必做2410003306092j利用matlab仿真電荷在變化磁場中的運動應(yīng)用Matlab仿真運動電荷在磁場中的運動軌跡驗證必做25電磁波反射實驗利用分光儀驗證電磁波反射定律驗證選作26均勻無耗媒質(zhì)參量的測量利用電磁波的干

20、涉原理測量無耗媒質(zhì)的參數(shù)驗證選作37自由空間中電磁波參量的測量了解電磁波的空間傳播特性驗證選作3五、課程的考核課程考核為期末閉卷考試，考試范圍和要求應(yīng)符合本教學大綱對各章教學內(nèi)容的基本要求。六、本課程與其它課程的聯(lián)系與分工本課程是在已學課程高等數(shù)學和大學物理的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)介紹電磁場與電磁波的基本特性和規(guī)律，重點為時變電磁場，以保證為通信原理、微波技術(shù)、天線、電波傳播、電磁兼容、微電子學等其他相關(guān)后續(xù)課程奠定必要的電磁理論基礎(chǔ)。七、教材及教學參考書建議教材：電磁場與電磁波（第四版），謝處方編著，高等教育出版社，2006年建議參考書： 楊儒貴，電磁場與電磁波，高等教育出版社，2006年 王家禮 朱

21、滿座 路宏敏，電磁場與電磁波（第二版），西安電子科技大學，2005年專業(yè)英語（電信）課程教學大綱 Scientific English課程負責人：燕延 執(zhí)筆人: 閆德立 編寫日期：2011年 6月 一、課程基本信息1課程編號：L08014 2學分：2學分3學時：32（理論32）4適用專業(yè)：電子信息工程二、課程教學目標及學生應(yīng)達到的能力本課程是為電氣與電子工程學院電子信息工程專業(yè)的本科生開設(shè)的基礎(chǔ)課程之一，本課程教學是為進一步提高電子信息工程專業(yè)高年級本科生專業(yè)英語能力，促進人才的高層次培養(yǎng)。本課程的教學任務(wù)是使學生具備一定英語讀寫能力的基礎(chǔ)上，進一步鞏固和提高英語水平，特別是提高閱讀科技英語和

22、本專業(yè)英語資料的能力。課程主要教授基本電子器件、現(xiàn)代電子設(shè)備、信號與系統(tǒng)和通信技術(shù)等幾個方面專業(yè)英語相關(guān)內(nèi)容。本課程的教學目標是通過本課程的學習，學生在了解專業(yè)英語和日常英語區(qū)別的基礎(chǔ)上，熟悉本專業(yè)的相關(guān)專業(yè)詞匯，提高閱讀專業(yè)外文資料的能力，從而能夠順利閱讀專業(yè)資料并獲取信息；能夠掌握科技文獻翻譯的規(guī)則和技巧，能夠通順合理的翻譯本專業(yè)文獻。三、課程教學內(nèi)容與基本要求（一）課程簡介（2課時）主要內(nèi)容：主要介紹本課程的性質(zhì)、教學任務(wù)及目標，同時介紹本課程的學習方法及進程；介紹教材的主要內(nèi)容結(jié)構(gòu)及教學進程，并對課程的考核進行說明。1. 基本要求（1）理解專業(yè)英語的特點，同時明白專業(yè)詞匯在外文文獻閱讀

23、中的重要左右，在學習中要有目的的注意詞匯的積累。（2）了解專業(yè)英語的靈活性與客觀性的特點。（3）明白專業(yè)文獻翻譯過程中的簡明性。（4）了解專業(yè)英語中常用符號和數(shù)學表達式的表達。（二）電路系統(tǒng)與設(shè)計（8課時）主要內(nèi)容：介紹基本的電子元器件，主要包括電路基礎(chǔ)、電阻、電容、二極管和三極管等內(nèi)容。1. 基本要求（1）學習電子器件的一些專業(yè)詞匯，了解電子器件類別及發(fā)展。（2）熟悉電子器件的英文介紹，明白其在電路中的主要作用。（3）掌握專業(yè)英語的詞匯特征，學會在閱讀中積累。（4）掌握專業(yè)英語常見的語法現(xiàn)象。（5）了解專業(yè)英語常見的語法現(xiàn)象，能夠通順的進行翻譯。2. 學時分配課堂教學8學時，本部分主要包括四個單元，分別為電子基礎(chǔ)、電阻、電容、晶體管；每個單元授課2學時。（三）信號與系統(tǒng)專業(yè)英語介紹（8課時）主要內(nèi)容：本部分主要介紹四部分內(nèi)容，主要包括信號的英語表示，系統(tǒng)的數(shù)學表達方式，傅立葉變換及頻域表示及采樣定理。1. 基本要求（1）了解信號的數(shù)學表達方式及從句的翻譯方式。（2）了解系統(tǒng)的數(shù)學表達及掌握別動句的翻譯。（3）了解傅立葉變化的描述及掌握長句的翻譯。（4）學習語音信號處理的方法。2. 學時分配課堂教學8學時。其中，信號表達方式介紹（2學時）；系統(tǒng)數(shù)學描述（2學時）；傅立葉變換描述介紹（2學時）；語音信號處理介紹（