數(shù)字信號知識要點(diǎn)

1、數(shù)字信號處理重點(diǎn)知識第一章 離散信號與系統(tǒng)分析基礎(chǔ)本章是數(shù)字信號處理的基礎(chǔ)，首先介紹離散時間信號的時域描述，及線性時不變離散時間系統(tǒng)的時域特性。在時域分析的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)介紹了離散時間周期信號的頻域分析、離散時間非周期信號的頻域分析及線性時不變離散時間系統(tǒng)的頻域特性。本章最后還介紹了離散時間信號的Z域分析。此外，簡單介紹了數(shù)字濾波器、全通濾波器和最小相位系統(tǒng)。第一節(jié) 離散時間信號1、 本節(jié)應(yīng)掌握序列的運(yùn)算，即移位、翻褶、和、積、累加、差分、時間尺度變換、卷積和序列的周期性；熟悉幾種常用序列，即單位抽樣序列、單位階躍序列、矩形序列、實(shí)指數(shù)序列、復(fù)指數(shù)序列、正弦序列。了解用單位抽樣序列來表示任意序列

2、。 本節(jié)考查重點(diǎn)為余弦序列周期性的判斷。第二節(jié) 離散時間系統(tǒng)本節(jié)應(yīng)掌握線性系統(tǒng)、時不變系統(tǒng)、因果系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)的判斷方法；線性移不變系統(tǒng)的時域表征；線性移不變系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性的表征。熟悉線性系統(tǒng)、移不變系統(tǒng)、因果系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)的基本概念。了解線性系統(tǒng)、移不變系統(tǒng)、因果系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)的性質(zhì)；線性卷積的交換律、結(jié)合律和分配律。本節(jié)考查重點(diǎn)為1、信號輸入線性系統(tǒng)的響應(yīng)特點(diǎn)2、掌握線性系統(tǒng)、時不變系統(tǒng)、因果系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)的判斷方法；第三節(jié)離散時間信號的頻域分析本節(jié)應(yīng)掌握周期信號的離散傅里葉級數(shù)及DFS的基本性質(zhì)；離散時間傅里葉變換DTFT及性質(zhì)；頻域抽樣定理本節(jié)考查重點(diǎn)為1.周期信號的DFS系數(shù)

3、2. DFS的性質(zhì)包括位移性質(zhì)、對稱性質(zhì) 3.非周期信號的DTFT變換。4.DTFT性質(zhì)主要是對稱性。 5.DFS與DTFT的關(guān)系第六節(jié) 離散系統(tǒng)的頻域分析本節(jié)應(yīng)掌握傳輸函數(shù)與傳遞函數(shù)的表達(dá)式及相互關(guān)系；用系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)分布分析系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性；因果穩(wěn)定系統(tǒng)的極點(diǎn)分布。熟悉因果系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)的極點(diǎn)分布。了解頻響的幾何表示法。本節(jié)考查重點(diǎn)為余弦信號通過系統(tǒng)響應(yīng)第七節(jié) 全通濾波器與最小相位系統(tǒng)本節(jié)考查重點(diǎn)為最小相位系統(tǒng)的判斷。第二章離散傅里葉變換通過本章的學(xué)習(xí)學(xué)生應(yīng)掌握熟悉序列的傅立葉變換的定義；序列傅立葉變換的主要性質(zhì)。掌握周期序列的離散傅立葉級數(shù)的特點(diǎn)。掌握用DFT計(jì)算線性卷積；利用線性卷

4、積計(jì)算循環(huán)卷積；對實(shí)信號進(jìn)行譜分析的計(jì)算。熟悉模擬信號和數(shù)字信號的傅立葉變換公式。了解模擬信號和數(shù)字信號的傅立葉變換之間的關(guān)系式。第一節(jié) 序列的傅立葉變換的定義及性質(zhì)本節(jié)應(yīng)掌握序列的傅立葉變換的定義表達(dá)式；通過傅立葉變換的定義計(jì)算序列的FT。 熟悉序列的傅立葉變換的定義；序列傅立葉變換的主要性質(zhì)。了解序列傅立葉變換的對稱性。本節(jié)重點(diǎn)考查：1、四種信號的傅里葉頻譜特點(diǎn) 2、有限長序列的離散傅里葉變換及其反變換 第二節(jié) 離散傅立葉變換的基本性質(zhì)本節(jié)應(yīng)掌握序列的循環(huán)移位；循環(huán)卷積的運(yùn)算。熟悉離散傅立葉變換的性質(zhì)。了解DFT的共軛對稱性；復(fù)共軛序列的DFT?？疾橹攸c(diǎn)為：循環(huán)位移、對稱性、循環(huán)卷積第四節(jié)

5、 利用DFT計(jì)算線性卷積本節(jié)考查重點(diǎn)：重疊相加法、重疊保留法計(jì)算線性卷積第五節(jié) 利用DFT分析連續(xù)非周期信號的頻譜本節(jié)重點(diǎn)考查：1、混疊現(xiàn)象、泄露現(xiàn)象和柵欄現(xiàn)象 2、利用DFT進(jìn)行頻譜分析的參數(shù)選擇（計(jì)算題） 第三章 離散傅立葉變換快速算法DFT在信號處理中得到廣泛的應(yīng)用，一個非常重要的原因是存在高效算法，及快速傅里葉變換。本章主要介紹基于2時間抽取和頻率抽取FFT快速算法原理，以熟悉各種算法的特點(diǎn)，了解適用情況，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)其他快速算法奠定基礎(chǔ)。第一節(jié) 基2時間抽取FFT算法本節(jié)應(yīng)掌握：時域抽取法基2FFT基本原理；時域抽取法基2FFT的蝶形運(yùn)算符號；8點(diǎn)時域抽取法基2FFT的運(yùn)算流圖；序列

6、的倒序計(jì)算；了解：旋轉(zhuǎn)因子的變化規(guī)律；熟悉直接計(jì)算DFT的計(jì)算量及減少運(yùn)算量的根本途徑；時域抽取法基2FFT的推導(dǎo)過程；時域抽取法基2FFT與直接計(jì)算DFT運(yùn)算量比較；原位計(jì)算的概念；序列的倒序；本節(jié)考查重點(diǎn)1、旋轉(zhuǎn)因子的特性2、時域抽取法基2FFT基本原理； 3、4點(diǎn)、8點(diǎn)時域抽取法基2FFT流圖第二節(jié)基2頻率抽取FFT算法本節(jié)應(yīng)掌握：頻域抽取法基2FFT基本原理；頻域抽取法基2FFT的蝶形運(yùn)算符號；8點(diǎn)頻域抽取法基2FFT的運(yùn)算流圖。熟悉：頻域抽取法基2FFT的推導(dǎo)過程。了解：本節(jié)考查重點(diǎn)：1、頻域抽取法基2FFT基本原理2、4點(diǎn)、8點(diǎn)頻率抽取FFT算法流圖第三節(jié)實(shí)序列的DFT計(jì)算本節(jié)應(yīng)掌

7、握利用N點(diǎn)復(fù)序列的FFT同時計(jì)算兩個N點(diǎn)的實(shí)序列及2N點(diǎn)的實(shí)序列；了解IDFT的高效算法；IDFT的運(yùn)算流圖。本節(jié)考查重點(diǎn)：利用N點(diǎn)復(fù)序列的FFT同時計(jì)算兩個N點(diǎn)的實(shí)序列第四章 無限脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 數(shù)字濾波器是一個離散系統(tǒng)。該系統(tǒng)能對輸入的離散信號進(jìn)行處理，從而獲取有用的信息。IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)就是在給定了濾波器的指標(biāo)后，確定濾波器的階數(shù)和系數(shù)。在滿足技術(shù)指標(biāo)的條件下，濾波器的階數(shù)應(yīng)盡可能的低，這樣實(shí)現(xiàn)成本就越低。第0節(jié) 數(shù)字濾波器的基本概念本節(jié)應(yīng)掌握理想低通、高通、帶通、帶阻濾波器幅度特性曲線。熟悉數(shù)字濾波器的分類；理想低通、高通、帶通、帶阻濾波器幅度特性；3dB截止頻率的概念

8、；邊界頻率的概念。了解數(shù)字濾波器的技術(shù)要求。第一節(jié) 模擬濾波器的設(shè)計(jì)本節(jié)應(yīng)掌握模擬低通濾波器的幅度特性圖。熟悉理想低通、高通、帶通、帶阻濾波器幅度特性；模擬低通濾波器的幅度特性，低通巴特沃斯濾波器的設(shè)計(jì)步驟。了解模擬低通濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)；模擬濾波器的頻率轉(zhuǎn)換。本節(jié)考查重點(diǎn)巴特沃斯低通濾波器設(shè)計(jì)步驟。第二節(jié) 模擬域頻率轉(zhuǎn)換 本章考查重點(diǎn)：模擬原型低通到低通、高通、帶通、帶阻的頻率轉(zhuǎn)換公式第三節(jié) 用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字低通濾波器本節(jié)應(yīng)掌握：從模擬濾波器轉(zhuǎn)換到數(shù)字濾波器時，s平面和z平面之間的映射關(guān)系；用脈沖響應(yīng)不變法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字低通濾波器的步驟。熟悉脈沖響應(yīng)不變法的基本原理；從模擬濾波器

9、轉(zhuǎn)換到數(shù)字濾波器時，s平面和z平面之間的映射關(guān)系；脈沖響應(yīng)不變法的頻率混迭現(xiàn)象。了解該方法的優(yōu)、缺點(diǎn)。本節(jié)考查重點(diǎn)：1、脈沖響應(yīng)不變法的基本原理 2、脈沖響應(yīng)不變法的步驟第四節(jié) 用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字低通濾波器本節(jié)應(yīng)掌握雙線性變換法的映射關(guān)系；用雙線性變換法設(shè)計(jì)IIR數(shù)字低通濾波器的步驟。熟悉雙線性變換法的基本原理；雙線性變換法的映射關(guān)系；雙線性變換法的頻率變換關(guān)系。了解該方法的優(yōu)、缺點(diǎn)。本節(jié)考查重點(diǎn)：1、雙線性變換法的基本原理 2、雙線性變換法的步驟第五節(jié) 數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的設(shè)計(jì)本節(jié)應(yīng)了解設(shè)計(jì)步驟。第五章 有限長脈沖響應(yīng)數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì) 線性相位特性在實(shí)際應(yīng)用中非常重要，如在

10、數(shù)據(jù)通信、圖像處理、語音信號處理等領(lǐng)域，因而常采用容易設(shè)計(jì)成線性相位的有限沖激應(yīng)數(shù)字濾波器來實(shí)現(xiàn)。第一節(jié) 線性相位FIR數(shù)字濾波器的條件和特點(diǎn)本節(jié)應(yīng)掌握線性相位的條件；奇、偶對稱的單位脈沖響應(yīng)的對稱中心；線性相位FIR濾波器網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。熟悉線性相位的條件；線性相位FIR濾波器零點(diǎn)分布特點(diǎn)。了解線性相位條件的證明；線性相位FIR濾波器的幅度特性。本節(jié)考查重點(diǎn)：1、線性相位的四種類型的特點(diǎn) 2、四種類型線性相位的零點(diǎn)分布特點(diǎn)第二節(jié) 利用窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器本節(jié)應(yīng)掌握窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器的步驟。 熟悉窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器的原理；吉布斯效應(yīng)；各種窗的特點(diǎn)。了解矩形窗對理想低通幅度特性的影響。

11、本節(jié)考查重點(diǎn)：1、窗函數(shù)法設(shè)計(jì)FIR濾波器的步驟 2、吉布斯現(xiàn)象第三節(jié) 利用頻率采樣法設(shè)計(jì)FIR濾波器本節(jié)應(yīng)掌握頻率采樣法設(shè)計(jì)FIR濾波器的步驟。熟悉頻率采樣法設(shè)計(jì)FIR濾波器的原理；頻率采樣法設(shè)計(jì)FIR濾波器的條件。了解頻率采樣法設(shè)計(jì)FIR濾波器的優(yōu)點(diǎn)；頻率采樣法設(shè)計(jì)FIR濾波器的改進(jìn)措施。第五節(jié) IIR和FIR數(shù)字濾波器的比較本節(jié)應(yīng)掌握IIR和FIR數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)的極點(diǎn)位置。熟悉IIR和FIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu)的各自特點(diǎn)。了解IIR和FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)差別。本節(jié)考查重點(diǎn)：IIR和FIR數(shù)字濾波器的比較 第六章 時域離散系統(tǒng)的基本網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)一個離散系統(tǒng)在不考慮量化影響時可以有不同的實(shí)現(xiàn)方法，但在考慮量化影響時在性能上存在差異，因此實(shí)現(xiàn)離散系統(tǒng)的運(yùn)算結(jié)構(gòu)非常重要。第一節(jié) 無限長脈沖響應(yīng)基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)本節(jié)應(yīng)掌握IIR網(wǎng)絡(luò)的直接型結(jié)構(gòu)畫法；。熟悉IIR網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)函數(shù)和差分方程；IIR網(wǎng)絡(luò)的單位脈沖響應(yīng)的特點(diǎn)；IIR網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。了解IIR網(wǎng)絡(luò)的直接型、級聯(lián)型和并聯(lián)型結(jié)構(gòu)各自的特點(diǎn)（優(yōu)、缺點(diǎn)）。本節(jié)考查重點(diǎn)：1、IIR網(wǎng)絡(luò)的直接型結(jié)構(gòu)畫