数字信号处理课程讨论课方案

《数字信号处理》课程

讨论课教学计划

数字信号谱分析及FIR滤波器设计

2014年9月

一、整体思路

讨论课以数字信号为研究对象，通过系统归纳数字信号处理中三个重要的数学变换工具（序列Z变换、傅立叶变换、离散傅立叶变换），使学生明确离散傅立叶变换（DFT）也是一种时域到频域的变换，DFT的时域、频域的离散性使数字信号既可以在时域也可以在频域进行处理，将专业基础课和专业课知识与具体的DFT性质与谱分析手段及有限长滤波器设计方法等紧密结合，通过课前布置、指导，让学生利用课外时间查阅相关教材及资料，进行分析、归纳、总结或提炼，以学生上台讲演和讨论为主要教学形式，深入研讨数字信号谱分析及数字滤波器设计所涉及的知识点及其窄带信号的频率分辨率研究、FIR滤波器设计等工程实际的典型案例，以具体问题的理论解析和提出解决问题的方法为讨论内容，引导学生积极思考、学会学习、主动学习，综合训练学生能力，提高学生综合运用本专业知识，分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力。 二、目的和意义

通过基于团队的学生上台讲演和课程讨论这种体验式教学方式，使学生加深对数字信号处理及实际应用等基础知识的理解、扩宽知识面、初步具备查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究的能力，提高学生综合运用本课程知识，分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力，并引导学生积极思考、主动学习，锻炼和提高学生的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力，培养学生的责任感和职业道德。 三、 讨论课的内容

本门课程设有两次讨论课，分别针对连续信号数字处理系统如何实现连续信号采集、时域频域分析、数字信号滤波处理等功能进行探讨。

1、第一次讨论课内容 （1）时域信号

(a) 如何由模拟信号产生时域离散信号； (b) 线性时不变系统输入和输出之间的关系； （2）离散傅立叶变换

(a) 离散傅立叶变换的性质；

(b) 如何利用离散傅立叶变换对信号进行谱分析；谱分析的误差及改进方

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法；DFT的高分辨率频谱与高密度频谱之间的区别。

(c) 线性卷积和圆周卷积的关系；如何利用圆周卷积求系统响应。 2、第二次讨论课内容： （1）设计FIR滤波器

(a)线性相位滤波器的特点（时域、频域）； (b)理想低通滤波器和实际低通滤波器的特点； (c) 吉布斯效应及改进措施；

(d) 如何利用窗函数设计FIR滤波器；

（2）利用数字信号处理知识实现连续信号数字处理系统

(a) 如何利用数字信号处理知识实现模拟信号采集；

(b) 如何利用数字信号处理知识实现信号的时域、频域分析； (c) 如何利用利用数字信号处理知识实现信号的滤波；

四、实施方案

1. 学生上台讲演、报告

讨论课采用分组的方式进行。每组5-6名同学，相互协作完成所规定的文献查阅汇总，PPT（10分钟）制作，讲演和讨论。由现场抽签决定汇报小组及汇报人。汇报人必须按确定时间完成讲解，汇报时间不足及超时10分钟以上者，均要减分。 2. 课堂互动

每个小组汇报完毕后，将进行15分钟的讨论，其他小组的同学应在讨论时间内进行提问交流，提问交流时，汇报组所有同学均可参加，最后由任课教师进行点评。

3. 讨论课时间

第一次讨论课安排在第三章授课结束后（第10周）左右，第二次设置在利用窗函数设计FIR滤波器授课结束后（第15周）左右。

所有同学必须参加，否则讨论成绩为零。课后学生按组提交报告PPT电子版和纸质文档。

五、 讨论课的要求与成绩评定

讨论课要求所有学生必须参加，无故不参加讨论课者，讨论课成绩按零分计。 所有上台汇报的学生必须着正装，于台前站立汇报。

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每位同学的讨论课成绩由小组成绩和组内成绩两部分构成。 小组成绩由以下三个方面进行评价：

（1）资料的查阅整理及PPT制作质量，占讨论课成绩的30%； （2）PPT讲解及回答问题情况，占讨论课成绩的40%； （3）提问交流情况，占讨论课成绩的30%。

小组得分为组内所有同学的平均分，每位同学的得分依据其在组内的贡献，在小组平均分的基础上浮动，但最高分与最低分差值不得小于15%。组内得分定由各小组成员自行讨论确定，签字后由小组组长上报。

（4）制作PPT文档的一些建议 ? 尽量多使用图表和图片

? 文本要简洁、字体要足以看得清楚 ? 要避免全篇的文字

? 每一个幻灯片要提供清晰的信息 ? 要巧妙使用文字的颜色和字体 ? 每一个幻灯片的内容要适当

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