《《信號(hào)分析與處理》教學(xué)大綱.docx》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《《信號(hào)分析與處理》教學(xué)大綱.docx（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、 信號(hào)分析與處理 課程名稱(chēng)：信號(hào)分析與處理（Signal Analysis and Processing） 課程編碼：121020 學(xué) 分：4分總學(xué)時(shí)：64學(xué)時(shí)，其中，理論學(xué)時(shí)：58學(xué)時(shí)；實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：6學(xué)時(shí) 適用專(zhuān)業(yè)：地球物理學(xué)、勘查技術(shù)與工程 先修課程：高等數(shù)學(xué)、線(xiàn)性代數(shù)、工程數(shù)學(xué) 一、課程的性質(zhì)、目的與任務(wù) 《信號(hào)分析與處理》是勘查技術(shù)與工程和地球物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要為地震勘探原 理、地震資料和測(cè)井資料數(shù)字處理、地震波理論等課程奠定基礎(chǔ)。本課程以信號(hào)的正交分解為基 點(diǎn)，闡明連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析、頻域分析和復(fù)頻域分析方法，以及離散時(shí)間信號(hào)與系 統(tǒng)的頻域和Z域分析方法。通

2、過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握信號(hào)分析的基本理論和方法，對(duì)連續(xù) 與離散的分析理論之間有一個(gè)清晰的框架結(jié)構(gòu)，掌握濾波器的設(shè)計(jì)理論和方法。 二、理論教學(xué)基本要求 課堂教學(xué)應(yīng)力求使學(xué)生弄清基本概念，熟練掌握基本內(nèi)容。在了解基木概念的基礎(chǔ)上，應(yīng)當(dāng) 結(jié)合各專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，理論聯(lián)系實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，努力克服死記硬背的學(xué)習(xí)方法。 三、理論教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配 第一章信號(hào)與系統(tǒng) 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：常用基本信號(hào)、信號(hào)的基本運(yùn)算 第一節(jié)信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念及其分類(lèi) 第二節(jié)常用基本信號(hào) 第三節(jié)周期信號(hào)和能量信號(hào)的判別 第四節(jié)信號(hào)的基本運(yùn)算 第五節(jié)系統(tǒng)的性質(zhì)及其判別 第二章時(shí)域分析

3、 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：信號(hào)的正交分解 第一節(jié)信號(hào)的正交分解 第二節(jié) 卷積運(yùn)算（線(xiàn)性卷積、周期卷積、循環(huán)卷積） 第三節(jié)相關(guān)分析 第三章頻域分析 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：抽樣定理 第一節(jié)連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的付立葉級(jí)數(shù)及頻譜特征（CTFS） 第二節(jié)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的付立葉變換及頻譜特征（CTFT） 第三節(jié)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的頻域分析 第四節(jié)抽樣定理 第四章復(fù)頻域分析 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 第?節(jié)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的拉普拉斯變換（LT） 第二節(jié)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 （系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、LT與CTFT的關(guān)系、系統(tǒng)的相位類(lèi)型） 第五章離散信號(hào)的付立葉分析 的學(xué)習(xí)方法。 三、理論

4、教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配 第一章信號(hào)與系統(tǒng) 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：常用基本信號(hào)、信號(hào)的基本運(yùn)算 第一節(jié)信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念及其分類(lèi) 第二節(jié)常用基本信號(hào) 第三節(jié)周期信號(hào)和能量信號(hào)的判別 第四節(jié)信號(hào)的基本運(yùn)算 第五節(jié)系統(tǒng)的性質(zhì)及其判別 第二章時(shí)域分析 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：信號(hào)的正交分解 第一節(jié)信號(hào)的正交分解 第二節(jié) 卷積運(yùn)算（線(xiàn)性卷積、周期卷積、循環(huán)卷積） 第三節(jié)相關(guān)分析 第三章頻域分析 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：抽樣定理 第一節(jié)連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的付立葉級(jí)數(shù)及頻譜特征（CTFS） 第二節(jié)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的付立葉變換及頻譜特征（CTFT） 第三節(jié)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的頻域分析 第四節(jié)抽樣定理 第四

5、章復(fù)頻域分析 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 第?節(jié)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的拉普拉斯變換（LT） 第二節(jié)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 （系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、LT與CTFT的關(guān)系、系統(tǒng)的相位類(lèi)型） 第五章離散信號(hào)的付立葉分析 的學(xué)習(xí)方法。 三、理論教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)分配 第一章信號(hào)與系統(tǒng) 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：常用基本信號(hào)、信號(hào)的基本運(yùn)算 第一節(jié)信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念及其分類(lèi) 第二節(jié)常用基本信號(hào) 第三節(jié)周期信號(hào)和能量信號(hào)的判別 第四節(jié)信號(hào)的基本運(yùn)算 第五節(jié)系統(tǒng)的性質(zhì)及其判別 第二章時(shí)域分析 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：信號(hào)的正交分解 第一節(jié)信號(hào)的正交分解 第二節(jié) 卷積運(yùn)算（線(xiàn)性卷積、周期

6、卷積、循環(huán)卷積） 第三節(jié)相關(guān)分析 第三章頻域分析 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：抽樣定理 第一節(jié)連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的付立葉級(jí)數(shù)及頻譜特征（CTFS） 第二節(jié)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的付立葉變換及頻譜特征（CTFT） 第三節(jié)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的頻域分析 第四節(jié)抽樣定理 第四章復(fù)頻域分析 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 第?節(jié)連續(xù)時(shí)間信號(hào)的拉普拉斯變換（LT） 第二節(jié)線(xiàn)性時(shí)不變系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 （系統(tǒng)函數(shù)、系統(tǒng)的穩(wěn)定性、LT與CTFT的關(guān)系、系統(tǒng)的相位類(lèi)型） 第五章離散信號(hào)的付立葉分析 （8學(xué)時(shí)） （6學(xué)時(shí)） （8學(xué)時(shí)） （6學(xué)時(shí)） （8學(xué)時(shí)） 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：DFT、FFT的應(yīng)用 第

7、一節(jié)離散時(shí)間付立葉級(jí)數(shù)（DTFS） 第二節(jié)離散時(shí)間付立變換（DTFT） 第三節(jié)離散時(shí)間又離散頻率付立變換（DFT） 第四節(jié)DFT的快速算法（FFT） 第五節(jié)FFT應(yīng)用（線(xiàn)性卷積、相關(guān)、Hilbert變換） 第六章Z變換 木章重點(diǎn)和難點(diǎn)：離散系統(tǒng)的Z域分析 第一節(jié)Z變換的定義及收斂域 第二節(jié)Z變換的性質(zhì) 第三節(jié)逆Z變換 第四節(jié) 離散系統(tǒng)的Z域分析第七章數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 本章重點(diǎn)和難點(diǎn)：數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 第一節(jié)IIR數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu)第二節(jié)FIR數(shù)字濾波器的基本結(jié)構(gòu) 第三節(jié)信號(hào)流圖第八章IIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)本章重:點(diǎn)和難點(diǎn)：Butterworth低通濾波器的設(shè)計(jì)

8、第一節(jié)Butterworth低通濾波器的設(shè)計(jì) 第二節(jié)模擬濾波器轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的方法 第三節(jié)頻率變換法 第九章FIR數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)木章重點(diǎn)和難點(diǎn)：窗函數(shù)法設(shè)計(jì)濾波器、最小平方法 第一節(jié)窗函數(shù)法 第二節(jié)頻率抽樣法 第三節(jié)最小平方法 四、實(shí)驗(yàn) （8學(xué)時(shí)） （4學(xué)時(shí)） （6學(xué)時(shí)） （4學(xué)時(shí)） 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c任務(wù) 信號(hào)分析與處理是勘查技術(shù)與工程和地球物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，主要為地震勘探原理、 地震資料和測(cè)井資料數(shù)字處理、地震波理論等課程鋪墊基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生加 深對(duì)理論知識(shí)的理解，提高學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)及分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的 能力。 2.實(shí)

9、驗(yàn)教學(xué)基本要求 要求學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和《程序設(shè)計(jì)》方法設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)所要求的程序，通過(guò)設(shè)計(jì)程序來(lái)掌握卷積運(yùn)算、相關(guān)運(yùn)算和FFT變換的方法原理。 3.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與類(lèi)型4.實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時(shí)分配 序號(hào) 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 學(xué)時(shí) 實(shí)驗(yàn)類(lèi)型 備注 演示 驗(yàn)證 綜合 設(shè)計(jì) 必做 選做 1 合成地震記錄（卷積實(shí)驗(yàn)） 2 V V 2 信號(hào)檢測(cè)（相關(guān)實(shí)驗(yàn)） 2 V V 3 頻譜分析（FFT實(shí)驗(yàn)） 2 V V 實(shí)驗(yàn)一 合成地震記錄（2學(xué)時(shí)） （1）目的要求 通過(guò)對(duì)合成地震記錄的制作，讓學(xué)生掌握卷積運(yùn)算方法。 （2）方

10、法原理 給定一多層介質(zhì)模型，通過(guò)層速度和密度求其反射系數(shù)；給定一理論子波，求子波與反射系數(shù)的卷積，即得合成地震記錄（炮集記錄） 實(shí)驗(yàn)二信號(hào)檢測(cè)（2學(xué)時(shí)） （1）目的要求 通過(guò)對(duì)合成地震記錄進(jìn)行相關(guān)運(yùn)算，讓學(xué)生掌握相關(guān)在地震勘探中的應(yīng)用。 （2）方法原理 對(duì)炮集合成記錄逐道與近炮道進(jìn)行相關(guān)，求相關(guān)函數(shù)的最大值對(duì)應(yīng)的時(shí)移量，加 上近炮道的初至?xí)r間，即得該道的初至?xí)r間，將各道初至?xí)r間連線(xiàn)即為初至拾取結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)三頻譜分析（2學(xué)時(shí)） （1）目的要求 通過(guò)對(duì)合成地震記錄進(jìn)行頻譜分析，讓學(xué)生掌握振幅譜和相位譜的求取方法。 （2）方法原理 給定一道合成記錄，用窗函數(shù)將其不重疊分成三段，分別對(duì)每一段記錄用FFT求取振幅譜和 相位譜，觀察主頻向低頻移動(dòng)的現(xiàn)象。 5.實(shí)驗(yàn)考核辦法 實(shí)驗(yàn)操作60%；實(shí)驗(yàn)報(bào)告40%。考核成績(jī)以20%計(jì)入課程總成績(jī) 五、大綱說(shuō)明 本課程教學(xué)總時(shí)數(shù)為64學(xué)時(shí)，由于本課程難學(xué)，可安排一些習(xí)題課。 六、教學(xué)參考書(shū) [1] 王云專(zhuān)等.信號(hào)分析與處理[M].北京：石油工業(yè)出版社，2006年. [2] 劉順蘭等.數(shù)字信號(hào)處理[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2003年. [3] 丁玉美等.數(shù)字信號(hào)處理[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，1999年. 七、學(xué)習(xí)網(wǎng)站 [1]信號(hào)與系統(tǒng)，麻省理工學(xué)院公開(kāi)課，網(wǎng)址：