科目代碼：3303

科目名稱：數字信號處理（一）

適用學科：機械電子工程、計算機科學與技術、航空宇航科學與技術、空間裝備運用工程、核科學與技術

一、考試的總體要求

主要考查學員對數字信號處理的基本概念和基本理論的掌握，要求學員掌握確定性信號和平穩隨機信號的表示和基于快速Fourier變換（FFT）技術的經典處理方法，理解平穩隨機信號的現代功率譜估計方法，熟悉數字濾波器的分析和設計技術，并具備利用經典數字信號處理技術解決實際問題的能力。

二、考試的內容及比例

1．離散時間信號與離散時間系統（10%）

離散時間信號的基本概念及分類；信號空間的基本概念；離散時間系統的基本概念；線性移不變系統的輸入輸出關系及頻率響應；確定性信號的相關函數。

2．Z變換及離散時間系統分析（10%）

Z變換的定義、收斂域及性質；逆Z變換；LSI系統的轉移函數；IIR系統的信號流圖與結構。

3．離散時間信號的傅里葉變換（20%）

連續時間信號的傅里葉變換；離散時間信號的傅里葉變換；連續時間信號的抽樣；離散時間周期信號的傅里葉級數；離散傅里葉變換DFT；用DFT計算線性卷積。

4．快速傅里葉變換（10%）

時間抽取基2-FFT算法；頻率抽取基2-FFT算法；減少FFT算法運算量的技術措施；分裂基算法；處理實信號的快速算法。

5．離散時間系統的相位、結構與狀態變量描述（10%）

離散時間系統的相頻響應；FIR系統的線性相位特性；具有線性相位特性的FIR系統的零點分布；全通系統與最小相位系統；FIR系統的結構；離散時間系統的內部描述。

6．IIR數字濾波器設計（10%）

沖激響應不變法；用雙線性Z變換法；數字高通、帶通及帶阻濾波器的設計。

7．FIR數字濾波器設計（10%）

窗函數法；頻率抽樣法；切比雪夫逼近法。

8．經典功率譜估計（10%）

自相關函數的估計；經典譜估計的基本方法；直接法和間接法估計的質量；直接法估計的改進；經典譜估計算法性能的比較。

9．參數模型功率譜估計（10%）

平穩隨機信號的參數模型；AR模型的正則方程與參數計算；AR模型譜估計的性質。

三、試卷類型及比例

（1）簡答題，約占25％；

（2）分析計算題，約占60％；

（3）綜合應用題，約占15%。

四、考試形式及時間

（1）考試形式：筆試；

（2）考試時間：180分鐘；

（3）試卷滿分：100分。

五、參考書目

（1）胡廣書．《數字信號處理-理論、算法與實現》（第1～7、11、12章)．清華大學出版社，2003年8月第二版。