求學問校網(wǎng)小編為大家整理了2021年湖北自考數(shù)字信號處理考試大綱以及部分樣題,大家一起來看看吧!
考核內(nèi)容與考核目標
緒論
一、學習目的與要求
本章的目的是使學生了解一些關于數(shù)字信號處理的概念,深刻理解信號、系統(tǒng)和信號處理的概念,理解數(shù)字信號處理的基本組成,了解數(shù)字信號處理系統(tǒng)的優(yōu)點及其應用。
二、考核知識點與考核目標
(一)信號、系統(tǒng)和信號處理的基本概念;(重點)
識記:(1)信號的基本概念;(2)系統(tǒng)的基本概念。
(二)數(shù)字信號處理的基本組成及實現(xiàn)方法;(次重點)
識記:(1)數(shù)字信號處理系統(tǒng)的基本組成及各部分作用;(2)數(shù)字信號處理系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。
(三)數(shù)字信號處理系統(tǒng)的特點及其應用;(一般)
識記:(1)數(shù)字信號處理系統(tǒng)的優(yōu)點;(2)數(shù)字信號處理的應用領域。
第1章 離散時間信號與系統(tǒng)
一、學習目的與要求
本章的目的是使學生掌握并應用關于離散時間信號與系統(tǒng)的基本概念與基本方法。理解離散系統(tǒng)的線性移不變性、因果性和穩(wěn)定性的基本概念以及幾種常用序列;理解奈奎斯特抽樣定理;理解序列、序列的周期性、序列的能量、常系數(shù)線性差分方程等基本概念;熟練掌握序列的基本運算。
二、考核知識點與考核目標
(一)離散時間信號—序列;線性移不變系統(tǒng);(重點)
識記:(1)序列的概念;(2)常用的離散時間序列;
理解:(1)周期序列的概念;(2)序列能量的含義
應用:(1)離散時間系統(tǒng)的線性、移不變性、因果性和穩(wěn)定性的判斷;(2)線性卷積和的計算。
(二)連續(xù)時間信號的抽樣;(次重點)
識記:奈奎斯特采樣定理。
理解:連續(xù)信號理想抽樣和實際抽樣與恢復。
(三)常系數(shù)線性差分方程;(一般)
識記:常系數(shù)線性差分方程的概念。
第2章 Z變換與離散時間傅里葉變換(DTFT)
一、學習目的與要求
本章的目的是使學生掌握并應用Z變換與離散時間傅里葉變換(DTFT)。理解Z變換、序列的傅里葉變換、離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)以及離散系統(tǒng)的頻率響應的基本概念;理解序列的Z變換與連續(xù)信號的拉普拉斯變換和傅里葉變換之間的關系;理解無限長單位沖激響應系統(tǒng)和有限長單位沖激響應系統(tǒng)的基本概念;理解序列傅里葉變換的主要性質(zhì);掌握Z變換的基本性質(zhì)和定理、Z反變換的計算。
二、考核知識點與考核目標
(一)Z變換及Z反變換;(重點)
識記:(1)Z變換的定義;(2)Z變換的收斂域;(3)Z反換的定義;
理解:(1)Z變換的基本性質(zhì)和定理
應用:(1)Z變換的計算;(2)Z反換的計算。
(二)離散時間傅里葉變換;離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù),系統(tǒng)的頻率響應;(次重點)
識記:(1)離散時間傅里葉變換的定義;(2)離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù),系統(tǒng)的頻率響應的定義。
理解:周期性序列的傅里葉變換
應用:(1)序列傅里葉變換的主要性質(zhì);(2)線性移不變系統(tǒng)的因果性及穩(wěn)定性在Z域的判斷方法。
(三)序列的z變換與連續(xù)時間信號的拉普拉斯變換、傅立葉變換的關系(一般)
理解:(1)序列的z變換與連續(xù)時間信號的拉普拉斯變換、傅立葉變換的關系
第3章 離散傅里葉變換(DFT)
一、學習目的與要求
本章的目的是使學生掌握并應用離散傅里葉變換。理解離散傅里葉變換的定義及性質(zhì);了解周期序列的離散傅里葉級數(shù)以及傅里葉變換的幾種可能形式;理解頻域抽樣理論;熟練掌握用離散傅里葉變換對信號進行譜分析。
二、考核知識點與考核目標
(一)周期序列的傅里葉級數(shù);離散傅里葉變換;(重點)
識記:(1)周期序列的傅里葉級數(shù)的定義。(2)離散傅里葉變換及反變換的定義;
理解:(1)離散傅里葉變換與Z變換的關系。(2)離散傅里葉變換的主要性質(zhì)。
(二)頻域抽樣理論;(次重點)
識記:(1)頻域采樣含義;
理解:(2)頻域采樣的條件;
(三)DFT的應用(一般)
應用:(1)計算圓周卷積和;(2)對信號進行譜分析。
第4章 快速傅里葉變換(FFT)
一、學習目的與要求
本章的目的是使學生掌握并應用快速傅里葉變換。理解DFT計算效率的途徑、按時間抽取的基-2 FFT算法;了解按頻率抽取的基-2 FFT算法、IDFT的快速算法;理解線性卷積的FFT實現(xiàn)。
二、考核知識點與考核目標
(一)直接計算DFT的運算量及減少運算量的途徑;基-2 FFT算法(重點)
識記:(1)FFT的意義;(2)基-2的含義;(3)蝶形運算的含義;
理解:(1)直接計算N點DFT的運算量;(2)減少運算量的基本途徑。(3)按時間抽取的基-2 FFT算法;(4)按頻率抽選的基-2 FFT算法。
(二)基-2 FFT流程圖(次重點)
識記:(1)信號流圖的概念;
理解:(1)按時間抽取的基-2 FFT蝶形運算流圖;(2)同址運算的概念;(3)倒位序的含義;(4)基-2 FFT的復數(shù)運算量的計算。
(三)線性卷積的FFT實現(xiàn)(一般)
理解:(1)重疊相加法;(2)重疊保留法;
第5章 數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)
一、學習目的與要求
本章的目的是使學生掌握并應用IIR和FIR數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)。理解數(shù)字濾波器的基本概念、IIR和FIR數(shù)字濾波器的特點及其基本結(jié)構(gòu)。
二、考核知識點與考核目標
(一)IIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu);FIR數(shù)字濾波器結(jié)構(gòu);(重點)
識記:(1)IIR數(shù)字濾波器的概念與特點;(2)FIR數(shù)字濾波器的概念與特點;
理解:(1)IIR數(shù)字濾波器直接型結(jié)構(gòu)、級聯(lián)型結(jié)構(gòu)、并聯(lián)型結(jié)構(gòu)。(2)FIR數(shù)字濾波器的直接型結(jié)構(gòu)、級聯(lián)型結(jié)構(gòu):
(二)線性相位FIR濾波器的結(jié)構(gòu);(次重點)
理解:(1)線性相位FIR濾波器的結(jié)構(gòu)。
第6章 無限長單位沖激響應(IIR)數(shù)字濾波器的設計方法
一、學習目的與要求
本章的目的是使學生掌握并應用IIR濾波器的設計方法。理解數(shù)字濾波器的概念;熟練掌握用模擬濾波器設計IIR數(shù)字濾波器(沖激響應不變法和雙線性變換法);了解數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的基本概念和設計方法。
二、考核知識點與考核目標
(一)數(shù)字濾波器的基本概念;數(shù)字濾波器的技術指標;全通濾波器;最小相位滯后濾波器;(重點)
識記:(1)數(shù)字濾波器的基本概念;(2)數(shù)字濾波器的設計指標;
理解:(1)全通濾波器的特點;(2)最小相位滯后濾波器的特點;
(二)模擬低通濾波器的設計;IIR數(shù)字濾波器的設計方法;(次重點)
理解:(1)模擬巴特沃斯低通濾波器的特點;(2)沖激響應不變變換法的概念;(3)雙線性變換法的概念;(4)頻率畸變的概念;(5)非線性失真的概念;
應用:(1)IIR數(shù)字濾波器的設計步驟;
(三)數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的設計(一般)
識記:(1)數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的基本概念;
理解:(1)模擬低通到數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的設計方法;(2)數(shù)字低通到數(shù)字高通、帶通和帶阻濾波器的設計方法;
第7章 有限長單位沖激響應(FIR)數(shù)字濾波器的設計方法
一、學習目的與要求
本章的目的是使學生掌握并應用FIR濾波器的設計方法。深刻理解具有 線性相位FIR濾波器的特點;掌握FIR數(shù)字濾波器的窗函數(shù)設計法和頻率抽樣設計法;深刻理解IIR與FIR數(shù)字濾波器的比較。
二、考核知識點與考核目標
(一)線性相位FIR濾波器的特點;窗函數(shù)設計FIR濾波器(重點)
識記:(1)線性相位數(shù)字濾波器的概念;(2)線性相位FIR數(shù)字濾波器的條件;(3)窗函數(shù)的基本概念;
理解:(1)線性相位FIR數(shù)字濾波器的零點、極點分布特點。(2)主瓣和旁瓣的概念;(3)主瓣寬度和旁瓣衰減的概念;(4)窗函數(shù)設計FIR濾波器的基本原理。
應用:(1)窗函數(shù)法設計具有線性相位的FIR數(shù)字濾波器。
(二)IIR與FIR數(shù)字濾波器的比較(次重點)
理解:(1)IIR與FIR數(shù)字濾波器的比較;
(三)頻率采樣法設計FIR濾波器(一般)
識記:(1)頻率采樣的基本概念。
理解:(1)頻率采樣法的逼近誤差及改進辦法;
有關說明與實施要求
一、考核的能力層次表述
本大綱在考核目標中,按照“識記”、“理解”、“應用”三個能力層次規(guī)定其應達到的能力層次要求。各能力層次為遞進等級關系,后者必須建立在前者的基礎上,其含義是:
識記:能知道有關的名詞、概念、知識的含義,并能正確認識和表述,是低層次的要求。
理解:在識記的基礎上,能全面把握基本概念、基本原理、基本方法,能掌握有關概念、原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系,是較高層次的要求。
應用:在理解的基礎上,能運用基本概念、基本原理、基本方法聯(lián)系學過的多個知識點分析和解決有關的理論問題和實際問題,是最高層次的要求。
二、教材
1、指定教材
數(shù)字信號處理教程(第四版)經(jīng)典版,程佩青主編,北京:清華大學出版社。
2、參考教材
離散時間信號處理,劉樹棠、黃建國譯,奧本海姆,謝弗,巴克著,西安交通大學出版社。
三、自學方法指導
1、在開始閱讀指定教材某一章之前,先翻閱大綱中有關這一章的考核知識點及對知識點的能力層次要求和考核目標,以便在閱讀教材時做到心中有數(shù),有的放矢。
2、閱讀教材時,要逐段細讀,逐句推敲,集中精力,吃透每一個知識點,對基本概念必須深刻理解,對基本理論必須徹底弄清,對基本方法必須牢固掌握。
3、在自學過程中,既要思考問題,也要做好閱讀筆記,把教材中的基本概念、原理、方法等加以整理,這可從中加深對問題的認知、理解和記憶,以利于突出重點,并涵蓋整個內(nèi)容,可以不斷提高自學能力。
4、完成書后作業(yè)和適當?shù)妮o導練習是理解、消化和鞏固所學知識,培養(yǎng)分析問題、解決問題及提高能力的重要環(huán)節(jié),在做練習之前,應認真閱讀教材,按考核目標所要求的不同層次,掌握教材內(nèi)容,在練習過程中對所學知識進行合理的回顧與發(fā)揮,注重理論聯(lián)系實際和具體問題具體分析,解題時應注意培養(yǎng)邏輯性,針對問題圍繞相關知識點進行層次(步驟)分明的論述或推導,明確各層次(步驟)間的邏輯關系。
四、對社會助學的要求
1、應熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。
2、應掌握各知識點要求達到的能力層次,并深刻理解對各知識點的考核目標。
3、輔導時,應以考試大綱為依據(jù),指定的教材為基礎,不要隨意增刪內(nèi)容,以免與大綱脫節(jié)。
4、輔導時,應對學習方法進行指導,宜提倡"認真閱讀教材,刻苦鉆研教材,主動爭取幫助,依靠自己學通"的方法。
5、輔導時,要注意突出重點,對考生提出的問題,不要有問即答,要積極啟發(fā)引導。
6、注意對應考者能力的培養(yǎng),特別是自學能力的培養(yǎng),要引導考生逐步學會獨立學習,在自學過程中善于提出問題,分析問題,做出判斷,解決問題。
7、要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事,在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。
8、助學學時:本課程共4學分,建議總課時72學時,其中助學課時分配如下:
五、關于命題考試的若干規(guī)定
1、本大綱各章所提到的內(nèi)容和考核目標都是考試內(nèi)容。試題覆蓋到章,適當突出重點。
2、試卷中對不同能力層次的試題比例大致是:"識記"為 30 %、"理解"為 40 %、"應用"為 30 %。
3、試題難易程度應合理:易、較易、較難、難比例為2:3:3:2。
4、每份試卷中,各類考核點所占比例約為:重點占65%,次重點占25%,一般占10%。
5、試題類型一般分為: 單項選擇題、簡答題、分析題、計算題、作圖題、綜合應用題。
6、考試采用閉卷筆試,考試時間150分鐘,采用百分制評分,60分合格。
六、題型示例(樣題)
一、單項選擇題
1、當N>>1時,直接計算N點DFT所需的乘法次數(shù)與( )成正比。
A.N B. NLog2N C. N2 D. 4 N2
二、簡答題
1、比較IIR與FIR數(shù)字濾波器的優(yōu)缺點。
三、分析題
1、設離散系統(tǒng)的輸入為,輸出為,分析系統(tǒng)的線性、 穩(wěn)定、因果及移不變特性,并說明理由。
四、計算題
1、求信號的z變換及其收斂域?
五、作圖題
1、設 ,,求x(n)+y(n)并作圖。
六、綜合應用題
1、序列的DFT相當于從單位圓上開始,對序列的變換進行點的等間隔采樣的結(jié)果。若想在半徑為的圓上對z變換采樣,如何調(diào)整,使其DFT相當于在期望的半徑上對采樣?
以上就是小編為大家整理的2021年湖北自考數(shù)字信號處理考試大綱以及部分樣題,大家要根據(jù)考試大綱好好復習,祝大家有個好成績。
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