同济大学数字信号处理教程

数字信号处理是电子信息类专业同学很重要的一门专业基础课。

数字信号处理，英文全称为digital signal processing，也简称DSP。主要是用数值表示和处理的方法来研究信号的一门学科，数字信号在时间和幅度上都是离散(量化)的，现在的一些芯片，单片机、微处理器、计算机内部都是以数值来存储和运算的，与之相对应的模拟信号处理，二者都属于信号处理的范畴。现在数字信号处理器具有体积小、功耗低、精度高、可靠性高、灵活性大、易于大规模集成、可进行二维与多维处理等优点，已经逐步取代模拟信号处理器了。

关于教程

教程系统地讨论了数字信号处理的基础理论、基本概念、基本分析方法、算法、设计。课程包括四部分内容。第一部分是离散时间信号（序列）与系统的基本概念和时域、频域（包括z变换域）的分析方法与算法，包括离散傅里叶变换及其快速算法，模拟信号用数字信号处理的原理方法；第二部分为各种IIR及FIR数字滤波器的基本概念、理论、结构与设计方法；第三部分为多抽样率数字信号处理的基础理论；第四部分为数字信号处理实现中的有限字长效应。

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带你走进数字世界，上大的这门课程学生都说“太值了”

从“上海大学精品课程”

到“上海市精品课程”

再到首批“国家一流本科课程”

从清华大学出版社教材、教辅出版

到课程网站实现动态演示和智能测试

“数字信号处理”课程建设

始终与时俱进

将课程和课堂做到极致

让教学入脑入心

课程简介

“数字信号处理”课程是通信工程专业和电子信息工程专业的核心课程之一。以现代通信、信息处理技术的工程应用为背景，引导学生全面系统地学习数字信号的表示、序列的傅里叶变换与分析，数字滤波器的设计与实现等基本概念，掌握数字信号处理的分析和处理方法，能够将信号的变换、信号的谱分析、滤波器设计等方法运用到复杂工程问题中。

01 “教育不仅要装满一桶水，更要点燃一把火”

为培养能够应对未来挑战的引领人才，课程组积极探索新的教学思路和方法，利用课程项目为载体，应用网络等多维度的教学手段，激发学生兴趣、提高学习积极性。特别是2013年至今，在以课程项目为核心的创新能力培养课程建设中，逐步形成了“以学生为中心，以课程项目为抓手”的教学理念。

教师从“知识传授者”的主要角色转变为“课程项目实施”的辅助角色，为学生提供理论层面的铺垫和解决方案的引导。教师设计出围绕课程教学的实战性课题，让科研与教学有机融合。在“真题真做”的氛围中，检验学生的知识、能力和素质，培养了学生解决复杂问题的综合能力和高阶思维。

为了充分挖掘学生潜能，提升学生创新能力，课题的功能与指标要有较大的创新空间，课题难度也会逐步增加。当课题涉及的知识大量超出课程内容时，就促使学生要进行大量的课外自学。此时，学生就从一个“知识接受者”的被动角色逐渐转变为“课程项目实施”的主动角色。他们从课堂、书本、网络等渠道主动获取知识以提升解决问题的能力；在与任课教师的交流中学到最新研究方法，激发创新意识；以团队的形式，加强沟通协作，挑战高难度的课程项目。

这个过程是自我成长的过程，也是立德树人的过程。一方面，引导学生胸怀科学梦想，坚定走好每一步，发扬敢为人先、攻坚克难的创新精神；另一方面，也培养了学生勇攀科学高峰的责任感和使命感，以及精益求精的大国工匠精神，把研究方向与社会需要联系起来，把个人发展与国家命运联系起来。

在师生的共同努力下，“数字信号处理”课程得到了长期、持续建设，课程质量不断提升：

2006年获上海大学重点课程建设项目，出版了“数字信号处理－原理与实践”教材和配套学习指导（清华大学出版社）；

2008年获上海大学精品课程；

2009年获上海市重点课程建设项目；

2011年获上海市优秀教材二等奖；

2013年获得上海市精品课程；

2017年“以提升学生创新能力为目标的挑战性课程项目教学模式”获得了上海市级教学成果奖一等奖；

2018年被认定为上海大学研究型挑战课程；

2020年获得首批国家一流本科课程；

2021年即将出版“数字信号处理－原理与实践”教材第三版。

02 “新时期教师角色不仅仅是传道、授业、解惑”

经过20年的建设，本课程已经形成了一支实力雄厚的教学团队。9名教师中，有教授3人，副教授4人，讲师2人。

课程负责人方勇教授主研通信信号处理和智能信息系统，是上海市优秀学科带头人，获得过上海市自然科学奖，是四川省优秀教师和宝钢优秀教师；彭章友教授主研无线通信系统，是宝钢优秀教师，获得上海市教学成果一等奖，上海市育才奖；张海燕教授研究超声阵列信号处理及成像，主持过7项国家自然科学基金；黄青华副研究员主攻阵列信号处理和机器学习，发表SCI论文30篇；刘凯副教授研究通信信号处理和GPU并行加速设计，主持研发军工项目10余项；孙广玲副教授研究计算机视觉深度学习，主持上海市自然基金，负责多项企业项目研发；张倩武副教授研究光纤通信系统，是通信工程系副系主任；张钟浩博士从事无线通信纠错码研究，研发多项被动探测项目；盛志超博士的研究方向是智能无线通信。

课程组始终围绕学生创新能力的培养开展教学研究与探索，以工程项目驱动重构教学内容与教学方法。通过“价值引领、能力培养、知识传授”的有机融合，使学生掌握数字信号处理等相关学科基础知识及工具，培养学生能用正确的价值观和思维方式解决复杂工程问题的能力，沟通协作能力及终身学习能力。

03 “学生要有获得感，学习才更有动力”

“在‘数字信号处理’课上，既有课程扩展内容又有课程项目，将理论教学与实践教学有机结合，知识学习和多种能力培养有机结合。”通信学院的肖磊同学说道，“让我印象最深刻的是设计一个具有诸多音频处理功能的数字音频处理系统的课程项目，需通过MATLAB或者PYTHON等软件来设计满足项目需求的GUI等可视化界面和运算仿真程序，在这个过程中我们可以了解和掌握该软件的常用模块功能和设计方法。”

通信学院的赵曼琳同学认为：“‘数字信号处理’课程，在全面系统地介绍数字信号处理的基本理论、基本方法的同时，大量引入应用实例，将理论与应用相融合，帮助学生建立理论与实践之间的关系，强化学生的工程应用能力培养。”

世间信号纷繁复杂

但《数字信号处理》课程

可以带你从信号中看到本真

用科学解码现实

一起来感受“数字信号处理”的魅力吧！

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