ELEC4601

数字信号处理

课程定位 ELEC4601 是电气、电信及计算机工程专业在‘数字计算与信息解析’维度的核心必修课。它解决了支撑现代智能设备、语音助手及医学影像的最底层命题：如何将模拟信号转化为计算机可读的比特？如何利用数学滤波器从噪声中提取真相？它是通往 DSP 芯片设计师、高级音频算法工程师、及雷达信号分析师岗位的唯一硬核必经之路。它将经典的采样定理、离散变换与现代数字系统实现深度整合，是培养‘具备数字嗅觉工程师’的灵魂课程。 技术栈与学习内容 课程围绕‘离散时间系统与频率变换’展开。核心内容包括：离散时间信号与系统 (LTI)、Z 变换及其收敛域分析、离散傅里叶变换 (DFT) 与快速算法 (FFT)——这是现代信号处理的‘心脏’。设计模块涵盖：FIR 与 IIR 滤波器的极精密设计（双线性变换、窗函数法）、离散余弦变换 (DCT) 初步。此外，课程重点研究了量化效应 (Quantization) 与采样频率选择对相位的影响。学生将学习如何利用 MATLAB 进行滤波器的全流程设计与实物语音信号的频谱分析。课程强调‘频域分析与时域实现的高效统一’。 课程结构 10 周理论高强度输出与每周 3 小时 DSP 算法实验室结合。评估体系严谨且具实操性：包含针对 FFT 蝴蝶图手算的期中 Quiz、一个要求开发‘数字回声消除或特定频段提取系统’的大型项目（Major Assignment）、以及一场强调极点分布判定、时频域变换证明与滤波器系数推演能力的期末综合大考。该课极其强调‘数学公式在频谱上的物理直觉’。 适合人群 电气、电信工程专业大三/大四学生。必须具备扎实的 ELEC2134 (信号处理基础) 基础。如果你想在面试中谈论‘如何利用 FFT 提升系统的信噪比’、或者渴望在未来的智能音频领域掌控核心算法，这门课是你的神功。建议每周投入 20-25 小时进行矩阵卷积演算。