广东海洋大学：《数字信号处理 Digital Signal Processing》课程教学资源（实验教学大纲）

GD0U-B-11- 《数字信号处理》实验教学大纲 课程编号 1610056 总学时 54 理论 44 实验/上机 10 学分 3 开课系 电子工程系 所在实验实 信息学院电子仿真室 修订时间 2006年1月1日 一、 开设《数字信号处理》课程实验的依据 本课程是电子信息类专业的专业方向课。由于本门课程所包含的数学知识相当丰富， 单纯地讲解理论比较抽象，仿真实验教学主要是为了加深学生对数字信号处理相关知识 点形象地理解，牢固地把实践和理论相结合。 本大纲根据「数字信号处理」教学大纲对学生实验能力培养要求而制定。在学习“数 字信号处理”课程的同时，通过5个实验课程实验学生掌握数字信号的特点，数字滤波 器的设计及在实际中的应用等，并进一步了解数字信号处理系统设计和开发的基本过程， 提高学生调试系统的能力，提高学生分析问题和解决问题的能力，增强其分析、整理数 据和撰写工作报告的能力，并通过实验培养学生的创新意识。 二、修读专业： 电子信息工程专业 三、实验内容 实验设备：PC机、Matlabe6.5教学版、TC编程环境。 实验一：Matlab基本操作实验(1学时) 1、实验的目的及意义： 掌握MATLAB语言的基本操作，学习基本的编程功能；熟练掌握常用函数的应用 和特性。 2、实验要求： 必做 3、实验步骤 应能利用Matlab进行信号处理常用的运算（矩阵加、减、卷积等）方法、部分

1 《数字信号处理》实验教学大纲 课程编号 1610056 总学时 54 理论 44 实验/上机 10 学分 3 开课系 电子工程系 所在实验实 信息学院电子仿真室 修订时间 2006 年 1 月 1 日 一、开设《数字信号处理》课程实验的依据 本课程是电子信息类专业的专业方向课。由于本门课程所包含的数学知识相当丰富， 单纯地讲解理论比较抽象，仿真实验教学主要是为了加深学生对数字信号处理相关知识 点形象地理解，牢固地把实践和理论相结合。 本大纲根据「数字信号处理」教学大纲对学生实验能力培养要求而制定。在学习“数 字信号处理”课程的同时，通过 5 个实验课程实验学生掌握数字信号的特点，数字滤波 器的设计及在实际中的应用等，并进一步了解数字信号处理系统设计和开发的基本过程， 提高学生调试系统的能力，提高学生分析问题和解决问题的能力，增强其分析、整理数 据和撰写工作报告的能力，并通过实验培养学生的创新意识。 二、修读专业： 电子信息工程专业 三、 实验内容 实验设备：PC 机、Matlab6.5 教学版、TC 编程环境。 实验一： Matlab 基本操作实验（1 学时） 1、 实验的目的及意义： 掌握 MATLAB 语言的基本操作，学习基本的编程功能；熟练掌握常用函数的应用 和特性。 2、 实验要求： 必做 3、 实验步骤 应能利用 Matlab 进行信号处理常用的运算（矩阵加、减、卷积等）方法、部分 GDOU-B-11-

函数语法格式应用、显示计算结果并作图，按照实际需要完成简单工作界面的设计。 4、实验类型： 验证型 5、需开实验组数： 70组，1人/每组 6、消耗材料金额（元）：0 实验二：典型离散信号及其MATLAB实现(1学时) 1、实验的目的及意义： 掌握MATLAB产生常用离散时间信号的编程方法：熟悉连续信号经过采样前后的 频谱变化，加深对采样定理的理解； 2、实验要求： 必做 3、实验步骤 利用Matlab程序编写常用典型离散时间信号（单位脉冲序列、单位阶跃序列、 实指数序列、复指数序列等)。完成连续信号经过采样后频谱分析图，依据实验结果 进行分析和总结，完成总体实验报告。 4、实验类型： 验证型 5、需开实验组数： 70组，1人/每组 6、消耗材料金额（元）：0 实验三：离散信号的DFT及其快速算法(2学时) 1、实验的目的及意义： 在学习DFT理论的基础上，通过本实验，加深对F℉T的理解，体会二者之间的 关系：熟悉应用FT实现两个序列的线性卷积、循环卷积、周期卷积的方法。 2、实验要求： 必做 3、实验步骤 利用Matlab程序编写DFT和FFT运算程序：编写线性卷计、循环卷计、周期卷

2 函数语法格式应用、显示计算结果并作图，按照实际需要完成简单工作界面的设计。 4、实验类型： 验证型 5、 需开实验组数： 70 组，1 人/每组 6、 消耗材料金额（元）： 0 实验二：典型离散信号及其 MATLAB 实现（1 学时） 1、实验的目的及意义： 掌握 MATLAB 产生常用离散时间信号的编程方法；熟悉连续信号经过采样前后的 频谱变化，加深对采样定理的理解； 2、实验要求： 必做 3、实验步骤 利用 Matlab 程序编写常用典型离散时间信号（单位脉冲序列、单位阶跃序列、 实指数序列、复指数序列等）。完成连续信号经过采样后频谱分析图，依据实验结果 进行分析和总结，完成总体实验报告。 4、实验类型： 验证型 5、 需开实验组数： 70 组，1 人/每组 6、 消耗材料金额（元）： 0 实验三：离散信号的 DFT 及其快速算法（2 学时） 1、实验的目的及意义： 在学习 DFT 理论的基础上，通过本实验，加深对 FFT 的理解，体会二者之间的 关系；熟悉应用 FFT 实现两个序列的线性卷积、循环卷积、周期卷积的方法。 2、实验要求： 必做 3、实验步骤 利用 Matlab 程序编写 DFT 和 FFT 运算程序；编写线性卷计、循环卷计、周期卷

积程序：画出相应的运算结果图形，依据实验结果进行分析和总结，完成总体实验 报告。 4、实验类型： 验证型 5、需开实验组数： 70组，1人/每组 6、消耗材料金额（元）：0 实验四IIR数字滤波器设计(2学时) 1、实验的目的及意义： 熟悉Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器的频率特性；掌握双线性变换法 及脉冲相应不变法设计IIR数字滤波器的具体设计方法及其原理； 2、实验要求： 必做 3、实验步骤 利用Matlab编写脉冲响应不变法和双线性变换法设计巴特沃兹滤波器（包括高 通和低通型滤波器)程序：画出双线性变换及脉冲响应不变法设计的滤波器的频域 特性图，依据实验结果进行分析和总结，完成总体实验报告。 4、实验类型： 设计型 5、需开实验组数： 70组，1人/每组 6、消耗材料金额（元）：0 实验五FIR数字滤波器的设计(4学时) 1、实验的目的及意义： 掌握窗函数法和频率采样法设计线性相位FIR滤波器的设计方法和原理；了解 各种不同窗函数对滤波器性能的影响。 2、实验要求： 必做 3、实验步骤 3

3 积程序；画出相应的运算结果图形，依据实验结果进行分析和总结，完成总体实验 报告。 4、实验类型： 验证型 5、 需开实验组数： 70 组，1 人/每组 6、 消耗材料金额（元）： 0 实验四 IIR 数字滤波器设计（2 学时） 1、实验的目的及意义： 熟悉 Butterworth 滤波器、Chebyshev 滤波器的频率特性；掌握双线性变换法 及脉冲相应不变法设计 IIR 数字滤波器的具体设计方法及其原理； 2、实验要求： 必做 3、实验步骤 利用 Matlab 编写脉冲响应不变法和双线性变换法设计巴特沃兹滤波器（包括高 通和低通型滤波器）程序；画出双线性变换及脉冲响应不变法设计的滤波器的频域 特性图，依据实验结果进行分析和总结，完成总体实验报告。 4、实验类型： 设计型 5、 需开实验组数： 70 组，1 人/每组 6、 消耗材料金额（元）： 0 实验五 FIR 数字滤波器的设计（4 学时） 1、实验的目的及意义： 掌握窗函数法和频率采样法设计线性相位 FIR 滤波器的设计方法和原理；了解 各种不同窗函数对滤波器性能的影响。 2、实验要求： 必做 3、实验步骤

利用Matlab编写窗函数法和频率采样法设计线性相位FIR滤波器程序；画出设 计的滤波器的频域特性图，依据实验结果进行分析和总结，完成总体实验报告。 4、实验类型： 设计型 5、需开实验组数： 70组，1人/每组 6、消耗材料金额（元）：共30元 四、实验教材与参考书 本实验课程实验指导书： 张培珍、赵桂艳、李灿苹编写《数字信号处理实验指导书》（自编） 本实验推荐参考书： 1.《基于MATLAB的系统分析与设计一一信号处理》，楼顺天，李博菡，西安电子，2001 2.丁玉美主编.数字信号处理，西安电子科技大学出版社.2001.1 执笔：张培珍 审核： 批准人： 时间：2006.1.1

4 利用 Matlab 编写窗函数法和频率采样法设计线性相位 FIR 滤波器程序；画出设 计的滤波器的频域特性图，依据实验结果进行分析和总结，完成总体实验报告。 4、实验类型： 设计型 5、 需开实验组数： 70 组，1 人/每组 6、 消耗材料金额（元）： 共 30 元 四、 实验教材与参考书 本实验课程实验指导书： 张培珍、赵桂艳、李灿苹编写《数字信号处理实验指导书》（自编） 本实验推荐参考书： 1.《基于 MATLAB 的系统分析与设计——信号处理》，楼顺天，李博菡，西安电子，2001 2. 丁玉美主编. 数字信号处理, 西安电子科技大学出版社.2001.1 执笔：张培珍 审核： 批准人： 时间：2006.1.1