数字信号处理 （Digital Signal Processing）
2022年秋季，周一上午3-4节，仙2-105
课程简介
模拟信号处理和数字信号处理是信号处理的子领域。数字信号是一个数字序列，能够表示时域、频域中连续变量的样本。数字信号处理（Digital Signal Processing, DSP）使用数字处理方法来执行信号处理操作。DSP应用包括音频和语音处理，声纳，雷达和其他传感器阵列处理，频谱密度估计，统计信号处理，数字图像处理，数据压缩，视频编码，音频编码，图像压缩，电信，控制系统，生物医学的信号处理工程和地震学等等。
本课程面向机器学习与数据挖掘方向的本科生和研究生，重点关注“信号与系统”的概念以及“信号系统处理”技术的拓展和应用，强调使用“信号系统处理”的思路看待和解决信号领域甚至人工智能领域的实际问题。
课程内容将从时域、频域、复频域的维度先后推进，具体而言，将首先介绍信号和系统的基础知识；其次从时域和变换域等角度介绍分析信号和系统的不同方法与技术；期间将着重讲解数字信号分析的实用技巧。课程中也会介绍人工智能的相关技术，如用于计算大规模核函数的Random Fourier，使用频域思路分析复杂模型的训练过程以及泛化能力等。
课程安排
|
主题 |
知识点 |
课程资源 |
|
|
|
导论 |
课程介绍，导论 |
Ø 课程概览，知识点的衔接 Ø 课程中的基本概念 |
||
|
时域分析 |
信号的时域分析 |
Ø 信号分类 Ø 信号的基本运算 |
||
|
系统的时域分析 |
Ø 系统的分类 Ø 卷积运算和卷积核 |
|||
|
Ø 微分和差分方程的构建和求解 |
||||
|
频域分析 |
连续信号的频域分析 |
Ø 连续信号的傅里叶级数 Ø 傅里叶级数的计算与性质 |
||
|
Ø 非周期信号的傅里叶变换 Ø 周期信号的傅里叶变换 |
||||
|
信号频域分析的应用 |
Ø 信号的采样 |
|||
|
Ø 信号的调制与解调 Ø 滤波与系统频谱分析 |
||||
|
离散信号的频域分析 |
Ø 傅里叶分析方法的离散化 Ø 数字图像的傅里叶分析方法 |
|||
|
复频域分析 |
连续信号的复频域分析 |
Ø 拉普拉斯变换 Ø 拉普拉斯变换的应用 |
||
|
离散信号的复频域分析 |
Ø Z变换 Ø Z变换的应用 |
|||
注：上述表格会根据实际授课情况进行更新，请以授课后更新的内容为准。
课程作业
作业一 截止时间：2022/11/27 23:59:59 已提交名单
作业二 截止时间：2022/12/02 23:59:59 已提交名单
作业三 截止时间：2022/12/07 23:59:59 已提交名单
作业四 截止时间：2022/12/18 23:59:59 已提交名单
联系方式
主讲教师：王魏 （wangw@nju.edu.cn）
助教：
吴子源 （wuzy@lamda.nju.edu.cn）
胡文超 （huwc@lamda.nju.edu.cn）