中正大學課程大綱
電機工程學系
課程名稱(中文): 數位訊號處理導論  開課單位: 電機工程學系 
課程名稱(英文): Introduction to Digital Signal Processing  課程代碼: 4153213_01 
授課教師: 余松年 
學分數: 必/選修: 選修  開科年級: 大三 
先修科目或
先備能力:
 
課程概述: 讓學生瞭解數位訊號處理的基礎理論和應用。 
學習目標: 1. 瞭解數位訊號處理的基礎理論
2. 瞭解數位訊號處理的實際應用
教科書: “DSP First”, 2nd Edition, James H. McClellan, Ronald W. Schafer, Mark A. Yoder, Pearson Education Limited, 2017. 教材網 頁:http://dspfirst.gatech.edu/#06firfreq-footer



課程大綱 分配時數 核心能力 備註
單元主題 內容綱要 講授 示範 習作 其他
Introduction  1. Mathematical Representation of Signals.
2. Mathematical Representation of Systems.
3. Systems as Building Blocks.
 
       1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
Sinusoids  1. Sinusoidal Signals.
2. Sampling and Plotting Sinusoids.
3. Complex Exponentials and Phasors.
4. Tuning Fork. 
       1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
Spectrum Representation  1. The Spectrum of a Sum of Sinusoids.
2. Fourier Series.
3. Time-Frequency Spectrum.
4. Frequency Modulation: Chirp Signals. 
       1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
Sampling and Aliasing  1. Sampling.
2. Spectrum View of Sampling and Reconstruction.
3. Discrete-to-Continuous Conversion.
4. The Sampling Theorem. 
       1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
FIR Filters  1. Discrete-Time Systems.
2. The General FIR Filter.
3. Linear Time-Invariant (LTI) Systems.
4. Convolution and LTI Systems.
5. Cascaded LTI Systems.  
       1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
Frequency Response of FIR Filters  1. Sinusoidal Response of FIR Systems.
2. Superposition and the Frequency Response.
3. Graphical Representation of the Frequency Response.
4. Cascaded LTI Systems.  
       1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
Discrete-Time Fourier Transform 1. DTFT: Fourier Transform for Discrete-Time Signals.

2. Properties of the DTFT.

3. Ideal Filters.

4. Practical FIR Filters.

6        1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
Discrete Fourier Transform 1. Discrete Fourier Transform (DFT).

2. Properties of the DFT.

3. Spectrum Analysis of Discrete Periodic Signals.

4. Windows.

5. The Spectrogram.

6. The Fast Fourier Transform (FFT).

6        1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
Z-Transform  1. Definition of the z-Transform.
2. Properties of the z-Transform.
3. Convolution and the z-Transform.

4. The Zeros and Poles of H(z)
5. Simple Filters.
6. Properties of Linear Phase Filters. 

       1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
IIR Filters  1. The General IIR Difference Equation.
2. Frequency Response of an IIR Filter.
3. Steady-State Response and Stability.
4. Second-Order IIR Filters.
5. Frequency Response of Second-Order IIR Filter.  
       1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4  
1.1. 瞭解電機工程基礎知識。
1.2. 培養電機工程實作能力。
1.3. 訓練技術報告寫作與簡報的能力。
2.1. 培養分析問題的能力。
2.2. 培養善用資源以解決問題的能力。
3.1. 培養溝通與表達的能力。
3.2. 訓練運用個人專長,與他人合作完成專案計畫。
4.1. 瞭解國內外相關產業現況。
4.2. 理解工程倫理及社會責任。
4.3. 培養良好的資訊能力。
4.4. 培養科技英文能力。
(請尊重智慧財產權,不得非法影印教師指定之教科書籍)

教學要點概述:
1. 教材編選:自編教材 教科書作者提供
2. 教學方法:投影片講述 板書講述
3. 評量方法:上課點名 10%, 小考 30%, 作業 0%, 程式實作 0%, 實習報告 0%,
                        專案 0%, 期中考 60%, 期末考 30%, 期末報告 0%, 其它 0%
4. 教學資源:課程網站 教材電子檔供下載 實習網站
5. 教學相關配合事項:

課程目標與教育核心能力相關性          如有未出現的核心能力,請先按『確定』送出資料
請勾選:1.11.21.32.12.23.13.24.14.24.34.4
1.1 瞭解電機工程基礎知識。
為何有關:
本課程內容介紹電機工程領域中之數位訊號處理相關理論基礎
達成指標:
學生能解釋數位訊號處理之理論基礎
評量方法:
期中考及期末考
2.1 培養分析問題的能力。
為何有關:
本課程內容包含大量範例教導學生分析數位訊號處理相關問題的能力
達成指標:
學生能分析數位訊號處相關問題
評量方法:
期中考及期末考
4.1 瞭解國內外相關產業現況。
為何有關:
課程中介紹國內外數位訊號處理產業之現況
達成指標:
能瞭解及述說國內外數位訊號處理產業現況
評量方法:
期中考及期末考
4.4 培養科技英文能力。
為何有關:
教科書、投影片及考試試題皆以英文方式呈現
達成指標:
能以科技英文瞭解授課內容
評量方法:
期中考及期末考