數(shù)字信號(hào)處理論文精選(九篇)

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第1篇：數(shù)字信號(hào)處理論文范文

關(guān)鍵詞：數(shù)字信號(hào)處理；教學(xué)改革；實(shí)踐教學(xué)

作者簡(jiǎn)介：藍(lán)會(huì)立（1975-），男，壯族，廣西馬山人，廣西工學(xué)院電子信息與控制工程系，講師；廖鳳依（1977-），女，廣西融水人，廣西工學(xué)院電子信息與控制工程系，講師。（廣西 柳州 545006）

中圖分類(lèi)號(hào)：G642     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A     文章編號(hào)：1007-0079（2012）01-0050-02

“數(shù)字信號(hào)處理”課程是電氣信息類(lèi)專(zhuān)業(yè)本科生的一門(mén)重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，它以信號(hào)與系統(tǒng)課程的理論為基礎(chǔ)，直接面向?qū)嶋H應(yīng)用，注重算法的研究，是繼續(xù)學(xué)習(xí)其它信號(hào)處理課程、通信與電子系統(tǒng)課程的必不可少的基礎(chǔ)。該課程的特點(diǎn)是使用數(shù)學(xué)語(yǔ)言對(duì)工程實(shí)踐中的數(shù)據(jù)采集、分析與處理問(wèn)題進(jìn)行描述，內(nèi)容比較抽象，理論性強(qiáng)，包含大量公式的推導(dǎo)和證明，課程闡述的理論與現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展前沿和應(yīng)用密切相關(guān)。因此，有效提高該課程教學(xué)質(zhì)量，對(duì)提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)素質(zhì)和綜合分析解決問(wèn)題的能力有著重要的意義。在廣西工學(xué)院（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我校”），“數(shù)字信號(hào)處理”作為電子信息、自動(dòng)化和測(cè)控專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，在初期教學(xué)采用傳統(tǒng)教學(xué)方式，重視研究教師教法和理論教學(xué)，而忽視了實(shí)踐教學(xué)及對(duì)學(xué)生潛力的挖掘和應(yīng)用基本理論解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)，教學(xué)效果不明顯。近幾年來(lái)，課程組對(duì)課程教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行重新定位，在積極探索課程課堂教學(xué)模式，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，改進(jìn)教學(xué)方法和手段，完善課程考核方式等方面進(jìn)行了全面地改革和實(shí)踐，取得了較好的成果。

一、調(diào)整優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

“數(shù)字信號(hào)處理”和“信號(hào)與系統(tǒng)”構(gòu)成了我校電氣類(lèi)學(xué)科的信號(hào)處理基礎(chǔ)理論平臺(tái)，課程內(nèi)容既具有明確的分工又緊密關(guān)聯(lián)。“信號(hào)與系統(tǒng)”涉及信號(hào)分析與系統(tǒng)分析，信號(hào)分析是基礎(chǔ)，突出信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析和變換域分析的物理概念和工程概念，而三大變換只是實(shí)現(xiàn)時(shí)域分析到變換域分析的數(shù)學(xué)工具。“數(shù)字信號(hào)處理”課程涉及數(shù)字信號(hào)分析和數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)。離散傅里葉變換DFT是實(shí)現(xiàn)信號(hào)數(shù)字化分析的核心技術(shù)，F(xiàn)FT是提高DFT運(yùn)算效率的重要算法。信號(hào)分析是信號(hào)處理的基礎(chǔ)，而數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)則是信號(hào)處理的具體實(shí)現(xiàn)。其中離散信號(hào)與系統(tǒng)分析是信號(hào)分析和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，也是“信號(hào)與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號(hào)處理”課程承上啟下的內(nèi)容，在兩門(mén)課中都占有比較多的學(xué)時(shí)，造成教學(xué)重復(fù)和學(xué)生的厭學(xué)情緒，同時(shí)本門(mén)課程的重點(diǎn)內(nèi)容因?qū)W時(shí)少而縮減。傳統(tǒng)教學(xué)計(jì)劃都強(qiáng)調(diào)每門(mén)課程內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性，造成內(nèi)容多學(xué)時(shí)少的矛盾，單門(mén)課程的教學(xué)改革很難收到理想效果，如何優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，避免重復(fù)教學(xué)是“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)改革的一個(gè)核心。因此，建立了信號(hào)處理課程群，即將內(nèi)在聯(lián)系較為緊密的“數(shù)字信號(hào)處理”和“信號(hào)與系統(tǒng)”等課程組合起來(lái)構(gòu)成一個(gè)課群，作為信號(hào)處理基礎(chǔ)系列課程，其課程體系和教學(xué)內(nèi)容被作為一個(gè)整體進(jìn)行優(yōu)化整合。課程群建設(shè)實(shí)行二級(jí)負(fù)責(zé)制，課程群組長(zhǎng)負(fù)責(zé)各門(mén)課程之間的協(xié)調(diào)，課程負(fù)責(zé)人負(fù)責(zé)本課程內(nèi)部的調(diào)整，以便能適應(yīng)當(dāng)前教學(xué)的改革與發(fā)展。根據(jù)“數(shù)字信號(hào)處理”課程在課程群中的任務(wù)和地位，以及學(xué)生就業(yè)應(yīng)具備的能力，重新規(guī)劃制定課程教學(xué)計(jì)劃，通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行分解、整合，編寫(xiě)適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)和教學(xué)的教學(xué)大綱，在強(qiáng)調(diào)基本概念和原理的基礎(chǔ)上，以突出應(yīng)用性、實(shí)踐性為原則，側(cè)重于學(xué)生綜合分析解決問(wèn)題和動(dòng)手實(shí)踐能力的培養(yǎng)，做好“數(shù)字信號(hào)處理”課程與其他課程部分重復(fù)內(nèi)容的銜接，避免造成課時(shí)浪費(fèi)，使學(xué)生掌握課程的精髓部分，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

其次，針對(duì)課程理論教學(xué)大多只討論算法的理論及其推導(dǎo)，較少涉及實(shí)現(xiàn)方法及相關(guān)的軟硬件技術(shù)，我們對(duì)實(shí)踐性教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革，開(kāi)設(shè)了少學(xué)時(shí)的MATLAB信號(hào)處理課程和DSP硬件技術(shù)應(yīng)用課程。通過(guò)課堂演示、基于MATLAB的算法仿真實(shí)驗(yàn)及分析、基于DSP的硬件算法綜合實(shí)驗(yàn)等三個(gè)層次的實(shí)踐活動(dòng)，強(qiáng)化工程素質(zhì)和實(shí)踐能力的綜合訓(xùn)練，幫助學(xué)生進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)和深化課堂上學(xué)到的有關(guān)數(shù)字信號(hào)處理的基本概念、基本原理以及基本的信號(hào)處理操作及濾波器設(shè)計(jì)方法。使學(xué)生逐步克服了對(duì)DSP的陌生和恐懼心理，激發(fā)了同學(xué)們強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，分析解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神。

二、教學(xué)方法改革

“數(shù)字信號(hào)處理”課程的特點(diǎn)是理論性、概念性比較強(qiáng)，涉及到大量的數(shù)學(xué)公式和理論推導(dǎo)，學(xué)生普遍感覺(jué)吃力，不易理解，缺乏興趣。要提高教學(xué)效果，必須改進(jìn)滿堂灌的傳統(tǒng)教學(xué)方法，采用多種教學(xué)方法相結(jié)合來(lái)豐富課程的教學(xué)過(guò)程。在教學(xué)過(guò)程中，結(jié)合學(xué)習(xí)的規(guī)律性，針對(duì)不同階段、不同知識(shí)點(diǎn)靈活運(yùn)用不同的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性。

在教學(xué)過(guò)程的初期主要采用引導(dǎo)式教學(xué)法，即通過(guò)形象化的成果引導(dǎo)學(xué)生去了解理論知識(shí)在實(shí)踐中的應(yīng)用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。例如，通過(guò)課堂講授與課外專(zhuān)題講座形式介紹學(xué)科發(fā)展前沿，開(kāi)拓學(xué)生視野，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；或者在開(kāi)始講授新的內(nèi)容體系之前，通過(guò)多媒體等形式有針對(duì)性地介紹相應(yīng)技術(shù)在數(shù)字信號(hào)處理領(lǐng)域的工程應(yīng)用，以調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，以致提高教學(xué)效果。

在教學(xué)的中間過(guò)程主要采用啟發(fā)式、討論式教學(xué)方法。這是一種以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的課堂討論式教學(xué)方法，鼓勵(lì)學(xué)生積極投入到課堂教學(xué)的過(guò)程中，由被動(dòng)接受知識(shí)向主動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變，改變單向灌輸?shù)慕虒W(xué)模式。在課堂上，重視討論和交流，教師根據(jù)授課內(nèi)容設(shè)計(jì)一些思考題，在課堂上以設(shè)問(wèn)的方式，引導(dǎo)學(xué)生積極思考和討論，積極引導(dǎo)學(xué)生參與到教學(xué)過(guò)程中來(lái)，教師根據(jù)學(xué)生的分析思路和結(jié)果進(jìn)行點(diǎn)評(píng)、糾正和總結(jié)，積極鼓勵(lì)學(xué)生形成問(wèn)題意識(shí)、進(jìn)行批判思維。這種方法可以活躍課堂氣氛，重點(diǎn)突出，學(xué)生比較容易把握教學(xué)重點(diǎn)。

在教學(xué)的后期主要采用研究式教學(xué)方法。研究式教學(xué)就是將科學(xué)領(lǐng)域的研究方法引入課堂，通過(guò)教師的激勵(lì)、引導(dǎo)和幫助使學(xué)生去主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，并在探究過(guò)程中獲取知識(shí)、訓(xùn)練技能、培養(yǎng)創(chuàng)新能力。在教學(xué)過(guò)程中，組織多名學(xué)生為一組，圍繞課程中一些主題，獨(dú)立搜集研究方向，在課外依循一定的步驟開(kāi)展研究性學(xué)習(xí)，最終提供一份包含有課題題目、問(wèn)題提出、程序、調(diào)試波形和結(jié)果說(shuō)明的完整研究報(bào)告，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用數(shù)字信號(hào)處理的知識(shí)分析、解決問(wèn)題，注重學(xué)生思維及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，在研究中加深對(duì)數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)知識(shí)的理解，提高利用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

三、教學(xué)手段改革

本課程的特點(diǎn)是大量使用了數(shù)學(xué)的方法來(lái)表示物理的過(guò)程，公式較多，計(jì)算繁復(fù)，學(xué)生不容易掌握，因此采用單一的教學(xué)手段很難提高教學(xué)效果，必須針對(duì)授課內(nèi)容采用多種教學(xué)手段相結(jié)合的授課方式。其一，采用多媒體課件教學(xué)手段，使教案多媒體化、教學(xué)過(guò)程互動(dòng)化。多媒體教學(xué)信息量大，可以拓展學(xué)生的知識(shí)面，精簡(jiǎn)課堂授課學(xué)時(shí)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。例如，在對(duì)概念、公式和定理的物理含義闡述和定性分析中，利用聲音、圖像、視頻、動(dòng)畫(huà)等多媒體教學(xué)手段，使抽象的內(nèi)容形象化和可視化，令學(xué)生理解其物理含義或包含的思想。但是多媒體教學(xué)存在不足是授課速度比較快，因此對(duì)于基本原理和基本方法的推導(dǎo)和證明，宜配合板書(shū)的授課方式，放慢講課速度，讓學(xué)生跟上教師的思路和有足夠時(shí)間領(lǐng)會(huì)。其二，通過(guò)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源，使教學(xué)資源共享化、教學(xué)方式多樣化和教師答疑實(shí)時(shí)化。針對(duì)課后的復(fù)習(xí)、相關(guān)背景知識(shí)的學(xué)習(xí)以及課堂內(nèi)容的擴(kuò)展部分，充分利用網(wǎng)絡(luò)，建立課程主頁(yè)，提供相關(guān)資源和討論空間，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)輔導(dǎo)、網(wǎng)上課程研討、網(wǎng)上交付作業(yè)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告和優(yōu)秀作業(yè)展示等。

四、完善課程考核方式

成績(jī)?cè)u(píng)定既是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，也是檢驗(yàn)教學(xué)效果的重要手段，教學(xué)模式的改革要求課程考核方式應(yīng)靈活多樣，評(píng)價(jià)方法由“一考定全局”的傳統(tǒng)終結(jié)性評(píng)價(jià)轉(zhuǎn)向形成性評(píng)價(jià)與終結(jié)性評(píng)價(jià)相結(jié)合、課內(nèi)教學(xué)與課外自主學(xué)習(xí)相結(jié)合的全程評(píng)價(jià)，從而體現(xiàn)教學(xué)評(píng)價(jià)的全面性、導(dǎo)向性、實(shí)效性、過(guò)程性和發(fā)展性特點(diǎn)。完善課程考核方式，對(duì)素質(zhì)教育的實(shí)施和學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)非常有利，使學(xué)生考試成績(jī)更加具有層次性，更加體現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)。教師要加強(qiáng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)情況考查，采用筆試、口試和論文答辯等多樣化的考核方式，多方面地測(cè)量學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。課程綜合評(píng)定成績(jī)主要包括期末考試成績(jī)（50％）、課程論文（20％）、實(shí)驗(yàn)（15％）和平時(shí)成績(jī)（15％）。期末考試主要考查學(xué)生對(duì)基本概念的掌握和知識(shí)的靈活運(yùn)用能力，避免過(guò)多公式推導(dǎo)與演算。課程論文主要考查評(píng)估學(xué)生知識(shí)掌握程度、文獻(xiàn)查閱調(diào)研能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、論文撰寫(xiě)和表達(dá)能力。實(shí)踐表明，這種多模式相結(jié)合的考試方式更能檢查學(xué)生的真實(shí)能力，避免了對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)一刀切，有利于學(xué)生對(duì)考核的認(rèn)同和接受，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和自覺(jué)性，激發(fā)學(xué)生的潛能和個(gè)性的發(fā)展。

五、結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)“數(shù)字信號(hào)處理”課程的特點(diǎn)，結(jié)合我校的人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生的總體水平層次，對(duì)課程的教學(xué)內(nèi)容體系、教學(xué)方法和手段、教學(xué)評(píng)價(jià)方式進(jìn)行了改革，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生的潛能和個(gè)性發(fā)展，注重學(xué)生思維及創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。通過(guò)學(xué)生的評(píng)教及后續(xù)課程的評(píng)價(jià)表明課程的教學(xué)改革取得了很好的教學(xué)效果，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性，學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和綜合素質(zhì)明顯提高。

參考文獻(xiàn)：

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第2篇：數(shù)字信號(hào)處理論文范文

關(guān)鍵詞數(shù)字信號(hào)處理；教學(xué)改革；實(shí)驗(yàn)課程；MATLAB；工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2017）24-0156-03

1引言

工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證是一種以培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)出口要求為導(dǎo)向的合格性評(píng)價(jià)，是國(guó)際通行的工程教育質(zhì)量保障制度，也是實(shí)現(xiàn)工程教育國(guó)際互認(rèn)和工程師資格國(guó)際互認(rèn)的重要基礎(chǔ)。工程教育專(zhuān)業(yè)認(rèn)證的核心就是要確保工科的專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生達(dá)到行業(yè)認(rèn)可的既定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求。目前，工科的教育實(shí)踐重理論輕實(shí)踐，重視知識(shí)學(xué)習(xí)而輕視開(kāi)拓創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)個(gè)人能力而忽視團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神，缺乏解決復(fù)雜工程問(wèn)題能力的培養(yǎng)。因此，有必要結(jié)合實(shí)踐教學(xué)改革，解決學(xué)生培養(yǎng)中有待解決的問(wèn)題。

數(shù)字信號(hào)處理是目前電子信息專(zhuān)業(yè)的一門(mén)核心基礎(chǔ)課，是信息類(lèi)及相關(guān)專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的重點(diǎn)課程。無(wú)論是無(wú)線通信系統(tǒng)的發(fā)展，還是數(shù)字消費(fèi)電子市場(chǎng)的發(fā)展，在人工智能、模式識(shí)別等諸多方面都離不開(kāi)數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)。因此，無(wú)論是對(duì)學(xué)生今后的就業(yè)，還是繼續(xù)深造從事相關(guān)研究，學(xué)好數(shù)字信號(hào)處理這門(mén)課程都是至關(guān)重要的。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要使學(xué)生建立數(shù)字信號(hào)處理的基礎(chǔ)理論知識(shí)體系，掌握常用的基本分析方法和分析工具，為從事通信和信息處理等方面工作和研究打下基礎(chǔ)[1-3]。

然而，本課程的理論性強(qiáng)，原理抽象復(fù)雜，公式及推導(dǎo)煩瑣，令人感覺(jué)枯燥難懂，學(xué)生大多對(duì)這樣的課程興趣不高，課堂效率較低。對(duì)于這樣一門(mén)理論性和實(shí)踐性要求均較強(qiáng)的綜合課程，如何有效地組織課堂教學(xué)內(nèi)容并適當(dāng)?shù)卦黾訉?shí)踐環(huán)節(jié)，使學(xué)生打好理論基礎(chǔ)的同時(shí)提高應(yīng)用型技能，實(shí)現(xiàn)在做中學(xué)，是值得探討和需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

為此，本次實(shí)踐型教學(xué)改革研究探索主要針對(duì)該課程的設(shè)置特點(diǎn)，參照培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求和教學(xué)大綱，協(xié)調(diào)相關(guān)課程，積極進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容改革，開(kāi)發(fā)出既有利于夯實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)，又能提高學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題能力的教學(xué)計(jì)劃和課程教案。為提高課堂教學(xué)效率，采用多種教學(xué)方式相結(jié)合，使表現(xiàn)形式更加豐富、生動(dòng)和直觀，以此來(lái)吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。根據(jù)課程內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)，在教案中制定具體方法步驟，增加個(gè)性化和前沿內(nèi)容。同時(shí)，增加適當(dāng)?shù)膶?zhuān)題報(bào)告，一方面作為教材內(nèi)容的補(bǔ)充，另一方面有利于多樣化教學(xué)。在此基礎(chǔ)上擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，提高學(xué)生專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)以及實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和處理問(wèn)題的能力。增加應(yīng)用型和實(shí)例型作業(yè)，開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)與教材相配套的練習(xí)題。教師結(jié)合承擔(dān)的相關(guān)科研工作，向?qū)W生介紹該學(xué)科領(lǐng)域近年來(lái)取得的一些新成果、新進(jìn)展及新技術(shù)，鼓勵(lì)學(xué)生參與教師科研，以此培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。此外，制訂合理的考核計(jì)劃以及考核內(nèi)容，建立與之相適應(yīng)的評(píng)價(jià)體系和反饋機(jī)制，全面檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)和教師講授效果，并持續(xù)改進(jìn)以實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的最優(yōu)化。

2教學(xué)設(shè)計(jì)改革探討

數(shù)字信號(hào)處理主要內(nèi)容包括離散時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析、頻域分析，離散傅里葉變換，快速傅里葉變換，數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)，數(shù)字濾波器的結(jié)構(gòu)和多采樣率數(shù)字信號(hào)處理。通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)，能夠讓學(xué)生掌握基本概念和基本分析方法，在此基礎(chǔ)上建立數(shù)學(xué)模型，用于解決計(jì)算機(jī)信息處理的實(shí)際問(wèn)題。長(zhǎng)期以來(lái)，本課程的課堂教學(xué)形式主要采用板書(shū)式單一教學(xué)方式。教師板書(shū)推導(dǎo)、講解，學(xué)生課堂上聽(tīng)教師講，課后通過(guò)完成作業(yè)來(lái)鞏固課堂學(xué)習(xí)的內(nèi)容。在這種學(xué)習(xí)情境下，學(xué)生的時(shí)間和精力被繁雜的計(jì)算推導(dǎo)所占用，而未必能理解解題背后的正真意義。此次實(shí)踐型教學(xué)改革探索的具體教學(xué)設(shè)計(jì)思路如下。

通過(guò)協(xié)調(diào)相關(guān)課程，整合教學(xué)內(nèi)容，拎主線、抓關(guān)鍵，去粗取精主要闡述離散系統(tǒng)、頻譜分析及濾波的基本原理和方法，用實(shí)用、易懂的理論推導(dǎo)并講解，通過(guò)實(shí)例對(duì)數(shù)字信號(hào)處理相關(guān)的基本原理和方法進(jìn)行全面介紹，增加專(zhuān)題講座和前沿動(dòng)態(tài)介紹以及實(shí)用案例教學(xué)，從而使學(xué)生掌握離散系統(tǒng)和離散信號(hào)的基本特性，掌握離散信號(hào)各種變換、數(shù)字濾波的基本方法，掌握數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)以及數(shù)字濾波器的特點(diǎn)，并且能夠靈活運(yùn)用這些理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。

豐富教學(xué)手段和方法在講授過(guò)程中可采用啟發(fā)式教學(xué)、討論式教學(xué)、多媒體示范教學(xué)等方法，互相補(bǔ)充、揚(yáng)長(zhǎng)避短，激發(fā)學(xué)生興趣，吸引學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)。對(duì)于一些公式的推導(dǎo)，邏輯性和推理性強(qiáng)，如果采用多媒體教學(xué)的話，PPT翻新太快，學(xué)生來(lái)不及思考。因此，這部分內(nèi)容采用板書(shū)，把握好學(xué)生節(jié)奏，逐步推理。對(duì)于難以接受的抽象概念，學(xué)生需要形象直觀地認(rèn)識(shí)。教師利用多媒體教學(xué)手段和仿真軟件進(jìn)行圖形和動(dòng)畫(huà)展示，在提高學(xué)生興趣的同時(shí)，使難以理解的內(nèi)容通過(guò)形象化的界面給學(xué)生留下深刻印象。

此外，在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，如果自始至終都由教師來(lái)講，會(huì)比較枯燥，因此嘗試選擇一些較為簡(jiǎn)單的章節(jié)讓學(xué)生來(lái)講解。學(xué)生通過(guò)準(zhǔn)備和制作課件，加深對(duì)理論知識(shí)的了解，激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，也培養(yǎng)了表達(dá)能力。教師在此基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)生所講的內(nèi)容進(jìn)行點(diǎn)評(píng)并補(bǔ)充。這樣一方面會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，充分做好預(yù)習(xí)工作；另一方面，自己的同伴當(dāng)小老師對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)是新奇的，更容易激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

實(shí)驗(yàn)與教學(xué)相互補(bǔ)充、相輔相成對(duì)于一些基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)可以穿插在教學(xué)過(guò)程中進(jìn)行，以多媒體的方式展現(xiàn)，這樣既可以加深學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解，又能節(jié)省實(shí)驗(yàn)課時(shí)，騰出時(shí)間增加一些設(shè)計(jì)性、綜合性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，以適應(yīng)實(shí)踐型需求；設(shè)計(jì)一些復(fù)雜性的工程問(wèn)題，通過(guò)學(xué)生組隊(duì)完成，不僅可以提高學(xué)生解決問(wèn)題的能力，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力。

合理布置作業(yè)與充分利用第二課堂合理布置作業(yè)，注重完成效果，安排時(shí)間進(jìn)行課外答疑與輔導(dǎo)工作。通過(guò)組織學(xué)生參加實(shí)踐活動(dòng)，參與學(xué)術(shù)水平較高、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)豐富的專(zhuān)業(yè)教師的研究課題，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力和創(chuàng)新精神；充分利用課后時(shí)間調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，跟蹤分析完成情況，并反饋到教學(xué)中。

3實(shí)驗(yàn)課程改革探索

數(shù)字信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)課程是對(duì)課堂教學(xué)的補(bǔ)充和提升。目的是通過(guò)各類(lèi)實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)課堂所學(xué)理論知識(shí)的理解，通過(guò)案例，編寫(xiě)MATLAB程序來(lái)解決信號(hào)分析和處理問(wèn)題。之前所設(shè)置的實(shí)驗(yàn)都是簡(jiǎn)單單一的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，很難讓學(xué)生將理論很好地聯(lián)系到實(shí)際應(yīng)用中，因此非常有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行改革，建設(shè)綜合實(shí)驗(yàn)體系。根據(jù)該課程的內(nèi)容特點(diǎn)和教學(xué)目的，科學(xué)合理地設(shè)置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，制訂基礎(chǔ)型、提高型、研究型三層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案[4-5]。

基礎(chǔ)型實(shí)驗(yàn)主要是一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，包括時(shí)域離散信號(hào)和系統(tǒng)時(shí)域分析、時(shí)域離散信號(hào)和系統(tǒng)頻域分析、離散傅里葉變換、快速傅里葉變換。每個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)課程的一部分基礎(chǔ)理論內(nèi)容，主要用于鞏固和理解數(shù)字信號(hào)處理基礎(chǔ)理論，用以幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解，明確具體的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，這些可以在學(xué)生預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)完成。

提高型實(shí)驗(yàn)包括數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有IIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)、FIR數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)等。這些具體的信號(hào)處理實(shí)例能夠加強(qiáng)學(xué)生對(duì)濾波器基本理論的理解和實(shí)踐能力，這部分內(nèi)容作為課堂驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。

基于項(xiàng)目的研究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有一定的開(kāi)放性，能夠讓學(xué)生對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)都融會(huì)貫通，又能提高工程實(shí)踐能力和團(tuán)隊(duì)合作精神，為以后就業(yè)從事相關(guān)的工作做好準(zhǔn)備。這類(lèi)實(shí)驗(yàn)主要由教師課后指導(dǎo)，學(xué)生組隊(duì)完成。

實(shí)驗(yàn)考核方式也做了相應(yīng)調(diào)整，分別是基本實(shí)驗(yàn)和綜合能力兩部分。基本實(shí)驗(yàn)又基于實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)結(jié)果兩個(gè)方面進(jìn)行評(píng)分：每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束前以提問(wèn)的方式對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的關(guān)鍵要點(diǎn)進(jìn)行考核，依據(jù)回答情況給出實(shí)驗(yàn)過(guò)程得分；在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生需完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，分為預(yù)習(xí)報(bào)告和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，依據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫(xiě)情況給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果考核分?jǐn)?shù)。

綜合能力考核用于考查學(xué)生綜合應(yīng)用該課程知識(shí)與方法的能力，通過(guò)項(xiàng)目設(shè)計(jì)和小論文兩方面進(jìn)行考核。依據(jù)設(shè)計(jì)的項(xiàng)目和提交小論文的原創(chuàng)性、新穎性和現(xiàn)實(shí)意義等給出綜合能力分。

按照以上實(shí)驗(yàn)課程改革思路實(shí)施教學(xué)改革，既可以加深學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握和鞏固，又能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，使學(xué)生更加直觀地領(lǐng)會(huì)常用的基本分析、設(shè)計(jì)方法和處理結(jié)果，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和興趣，提高解決復(fù)雜工程問(wèn)題的能力，培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需求的實(shí)踐型人才。

4多層次的考核激勵(lì)與持續(xù)改進(jìn)機(jī)制的建立

為提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)際應(yīng)用能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，應(yīng)同時(shí)建立相應(yīng)的多環(huán)節(jié)綜合考核評(píng)價(jià)機(jī)制，全面檢查學(xué)生各方面綜合能力。改革本門(mén)課程原有筆試為主的考核方式，增加出勤成績(jī)、作業(yè)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)成績(jī)組成，綜合表現(xiàn)、第二課堂評(píng)價(jià)成績(jī)等，采用多層次評(píng)價(jià)以體現(xiàn)學(xué)生的綜合素質(zhì)。同時(shí)，建立評(píng)價(jià)體系和反饋機(jī)制，將階段性效果反饋至教學(xué)中，對(duì)教師的授課內(nèi)容、授課方式、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及綜合設(shè)計(jì)等進(jìn)行不斷總結(jié)和調(diào)整，逐步實(shí)現(xiàn)教與學(xué)的最優(yōu)化。

5結(jié)語(yǔ)

針對(duì)工程認(rèn)證背景下數(shù)字信號(hào)處理課程教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題與不足，提出基于實(shí)踐的教學(xué)改革思路。此改革探索以理論為基礎(chǔ)，優(yōu)化實(shí)踐與考核方式，注重培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)合作能力及系統(tǒng)工程能力。這種教學(xué)改革模式將理論學(xué)習(xí)與實(shí)踐訓(xùn)練相結(jié)合，有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力，加強(qiáng)合作和溝通技巧，促進(jìn)綜合實(shí)踐與創(chuàng)新能力，有助于高層次工程技術(shù)人才的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn) 

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第3篇：數(shù)字信號(hào)處理論文范文

【關(guān)鍵詞】“數(shù)字信號(hào)處理”；課程改革；數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境

0 引言

DSP學(xué)科的基本理論是基于經(jīng)典的數(shù)值分析技術(shù)和20世紀(jì)40～50年展起來(lái)的采樣理論，從1969年第一本《數(shù)字信號(hào)處理》專(zhuān)著出版，《數(shù)字信號(hào)處理》課程陸續(xù)在一些世界著名大學(xué)開(kāi)設(shè)。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，該課程教材內(nèi)容發(fā)生了很大的變化，教學(xué)的對(duì)象也從研究生課程或本科選修課變成專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)必修課。目前，國(guó)內(nèi)所有大學(xué)面向電子信息、通信和計(jì)算機(jī)應(yīng)用等專(zhuān)業(yè)的本科生都開(kāi)設(shè)了《數(shù)字信號(hào)處理》課程，主要內(nèi)容為確定性數(shù)字信號(hào)處理的概念和方法。該課程的特點(diǎn)是理論性很強(qiáng)，突出數(shù)學(xué)分析，工程概念薄弱[1]，學(xué)生學(xué)習(xí)起來(lái)比較吃力。為適應(yīng)電子技術(shù)的發(fā)展，使學(xué)生所學(xué)盡可能的與社會(huì)發(fā)展接軌，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理這一課程進(jìn)行改革勢(shì)在必行。

隨著現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化學(xué)習(xí)成為一種接受教育的新方式，它包括了新的溝通機(jī)制和新的人與人之間的交互作用。本文討論在新形勢(shì)下，如何充分利用數(shù)字化學(xué)習(xí)資源，改變以往靜態(tài)的演示性教學(xué)方式，建立新的溝通機(jī)制；改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)的目的和功能，強(qiáng)調(diào)個(gè)性化學(xué)習(xí)，提高教學(xué)效果。

1 數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境的特點(diǎn)

數(shù)字化學(xué)習(xí)（e-Learning）是一種以數(shù)字技術(shù)為主要特征的學(xué)習(xí)方式。美國(guó)教育技術(shù)首席執(zhí)行總裁論壇在2000年6月召開(kāi)的以“數(shù)字化學(xué)習(xí)的力量：整合數(shù)字化內(nèi)容”為主題的第三次年會(huì)中，已提出了“數(shù)字化學(xué)習(xí)”的觀念[2]。隨著信息技術(shù)的日新月異，數(shù)字化學(xué)習(xí)資源越來(lái)越豐富，從數(shù)字音頻、數(shù)字視頻、多媒體軟件、網(wǎng)站、在線學(xué)習(xí)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)模擬、在線討論、數(shù)據(jù)文件及數(shù)據(jù)庫(kù)等等，到近年來(lái)大規(guī)模網(wǎng)上公開(kāi)課、微課，慕課的興起，信息技術(shù)與教育聯(lián)系得越來(lái)越緊密。數(shù)字化學(xué)習(xí)的主要目的是提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量和效率，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和終身學(xué)習(xí)能力。而目前，在校大學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)的理念和應(yīng)用水平還處在初級(jí)階段，甚至有相當(dāng)比例的學(xué)生在觀念上僅把網(wǎng)絡(luò)等媒體作為檢索信息、通訊和娛樂(lè)的工具，而對(duì)其蘊(yùn)含的學(xué)習(xí)功能卻沒(méi)有充分認(rèn)識(shí)[3]。

在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)模式也發(fā)生了重要的變化，主要體現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

（1）學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)講不僅僅依賴(lài)于傳統(tǒng)的教師的講授與課本的學(xué)習(xí)，而是利用數(shù)字化平臺(tái)和數(shù)字化資源，由依賴(lài)書(shū)本學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向利用資源學(xué)習(xí)，形成新的溝通機(jī)制。

（2）由按部就班的線性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向具有個(gè)性特征的非線性學(xué)習(xí)。

（3）由死記硬背式的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)建構(gòu)性的學(xué)習(xí)。

（4）由依靠教師的學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)學(xué)習(xí)。

學(xué)習(xí)方式的變革以及信息學(xué)習(xí)環(huán)境的支持為學(xué)生形成良好的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)提供了理想的條件，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。

2 課程教學(xué)模式改革

2.1 轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)模式

傳統(tǒng)的課程教學(xué)中，老師主要起到引領(lǐng)的作用，老師對(duì)課程內(nèi)容的熱情比較難通過(guò)單方面的講授傳達(dá)給學(xué)生，激發(fā)期學(xué)生的主動(dòng)性。在數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)習(xí)資源非常豐富，各學(xué)科都可以利用學(xué)習(xí)資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，教師可以將數(shù)字化學(xué)習(xí)資源與課堂教學(xué)進(jìn)行結(jié)合，提高教學(xué)效果，同時(shí)還能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)數(shù)字化學(xué)習(xí)資源的使用，提高學(xué)生的信息素養(yǎng)，培養(yǎng)終身化學(xué)習(xí)能力[4]。

具體在授課過(guò)程中，充分利用網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)技術(shù)，給教師和學(xué)生提供一個(gè)新的雙向交流環(huán)境，重視教學(xué)的過(guò)程。在課前課后，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)，給學(xué)生提供預(yù)習(xí)自學(xué)、課后復(fù)習(xí)的平臺(tái)，針對(duì)每一課的目標(biāo)、重點(diǎn)，提出問(wèn)題，由學(xué)生自己動(dòng)手，親自尋找答案，得出結(jié)論反饋給教師。在主動(dòng)探究學(xué)習(xí)的過(guò)程中，“問(wèn)題”是學(xué)生學(xué)習(xí)的重要載體，問(wèn)題的設(shè)置可以靈活多樣，與生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。比如：緒論課時(shí)，請(qǐng)同學(xué)們討論信號(hào)處理在實(shí)際生活中的應(yīng)用；后續(xù)增加“幽默講卷積”、“怎樣理解傅里葉變換”、“信號(hào)頻譜的概念與意義”、“頻譜分析中窗函數(shù)的使用”等專(zhuān)題討論。教與學(xué)的整個(gè)環(huán)節(jié)都強(qiáng)調(diào)利用資源而不僅僅依賴(lài)書(shū)本，指導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、多媒體、專(zhuān)業(yè)內(nèi)容網(wǎng)站、信息檢索、電子圖書(shū)館、遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)與網(wǎng)上課堂等建立新的溝通機(jī)制。課程的授課形式是教師課堂上講授，但教師會(huì)提供十分豐富的課程資料，教師會(huì)出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)討論平臺(tái)和其他媒體上；同時(shí)，也鼓勵(lì)學(xué)生們課后通過(guò)討論模塊互相交流，展現(xiàn)自己。

2.2 加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力培養(yǎng)

學(xué)生的思想不是一個(gè)需要填充的容器，而是需要點(diǎn)燃的木頭，只有通過(guò)老師和學(xué)生的積極交流，而不是簡(jiǎn)單地授課填充學(xué)生的腦袋，才能點(diǎn)燃他們的創(chuàng)造力、想象力和解決問(wèn)題的能力。傳統(tǒng)的課程教學(xué)教師與學(xué)生的交流僅僅局限于課堂上，課后答疑以及作業(yè)，考試環(huán)節(jié)的反饋，數(shù)字化資源與課堂教學(xué)的結(jié)合的新模式下，通過(guò)教師的“導(dǎo)學(xué)”作用，倡導(dǎo)學(xué)生基于數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下的自主探究性學(xué)習(xí)，由按部就班的線性學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)向非線性學(xué)習(xí)。利用數(shù)字化資源，教師、學(xué)生之間開(kāi)展協(xié)商討論、合作學(xué)習(xí)，并通過(guò)對(duì)資源的收集利用、探究知識(shí)、發(fā)現(xiàn)知識(shí)、創(chuàng)造知識(shí)、以及展示知識(shí)的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)[5]。

課程實(shí)驗(yàn)是學(xué)生們動(dòng)手能力，綜合能力培養(yǎng)的平臺(tái)。以往的實(shí)驗(yàn)中，由于采用Matlab軟件仿真方式，學(xué)生往往滿足于編寫(xiě)和理解程序，而不是將精力放在實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和理解上；在較短的上機(jī)實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)，學(xué)生僅能完成指定算法的驗(yàn)證，無(wú)法根據(jù)自己對(duì)概念的理解，通過(guò)嘗試改變算法的實(shí)現(xiàn)方式，加深對(duì)概念本身的理解等問(wèn)題。因此，本文研制了基于Matlab的《數(shù)字信號(hào)處理》實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)（圖1），旨在充分利用Matlab軟件在可視化編程和數(shù)值計(jì)算方面的優(yōu)勢(shì)，詳細(xì)生動(dòng)地揭示數(shù)字信號(hào)處理理論的物理實(shí)際意義，豐富教師的教學(xué)手段，提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量。該系統(tǒng)既可以在理論教學(xué)課堂上演示課程中比較重要的概念，同時(shí)也可以安裝在實(shí)驗(yàn)室的計(jì)算機(jī)上，同學(xué)們動(dòng)手操作，觀看演示結(jié)果，增加對(duì)實(shí)驗(yàn)的感性認(rèn)識(shí)，然后再做編程調(diào)試，提高同學(xué)們的興趣。

通過(guò)對(duì)數(shù)字化教學(xué)資源的真正利用，徹底擺脫死記硬背，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與發(fā)現(xiàn)的興趣，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。在這個(gè)過(guò)程中，以學(xué)習(xí)小組，實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)的形式，通過(guò)小組成員間的交流討論，增強(qiáng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神和創(chuàng)新意識(shí)[6]。

2.3 建立新的評(píng)價(jià)模式

目前，課程采用的考核方式是傳統(tǒng)的平時(shí)成績(jī)占10%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)占20%，期末卷面成績(jī)占70%的形式。平時(shí)成績(jī)主要由上課考勤和平時(shí)作業(yè)組成，而考勤“代答”和作業(yè)抄襲現(xiàn)象遲遲無(wú)法完全杜絕，這就降低了平時(shí)成績(jī)的公正性和真實(shí)性。筆試中，由于課程涉及到的數(shù)學(xué)計(jì)算相對(duì)復(fù)雜，很多學(xué)生死記硬背數(shù)學(xué)公式，無(wú)法真正考察學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的掌握理解程度。所以，此次教學(xué)改革對(duì)課程考試方式作了改變，具體做法為：①評(píng)價(jià)過(guò)程分散至學(xué)習(xí)過(guò)程，并且脫離形式化。學(xué)生將在條件許可的情況下，嘗試自己的新想法。嘗試不同學(xué)習(xí)小組的成員，作業(yè)互評(píng)機(jī)制，使學(xué)生為自己的學(xué)習(xí)承擔(dān)更多的責(zé)任。希望學(xué)生們積極參與到全面數(shù)字化資源中來(lái)，而并不只是依照傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)方法參與到這門(mén)課的學(xué)習(xí)中來(lái)。廣泛使用課堂作答、小論文等考核方式，將學(xué)生在平日中提交的小論文、課堂討論及作業(yè)得分計(jì)入總分的分值適當(dāng)提高，在一定程度上保證成績(jī)的真實(shí)性、公正性，以此來(lái)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情[7]。②筆試以開(kāi)卷考試為主，題目設(shè)計(jì)應(yīng)靈活，出題原則遵循減少死題目，增加活操作；減少死記憶，增加活分析、活應(yīng)用，促進(jìn)學(xué)生的應(yīng)試技巧由死記硬背轉(zhuǎn)向融會(huì)貫通。課程將十分強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)小組以及利用社會(huì)媒體，建立個(gè)人學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)和學(xué)習(xí)小組。課程任務(wù)包括：學(xué)生建立自己的電子學(xué)習(xí)檔案，里面有文本，聲音，視頻，鏈接等等，根據(jù)自己的選擇創(chuàng)立。這個(gè)電子文檔將儲(chǔ)存與本課程相關(guān)的資料，也能通過(guò)一定的數(shù)字方式呈現(xiàn)出來(lái)。教師授課過(guò)程中，學(xué)生會(huì)根據(jù)課程主題完成電子學(xué)習(xí)檔案的建立，并有計(jì)劃地將數(shù)字化應(yīng)用到自己的檔案當(dāng)中，這些都會(huì)在學(xué)生的評(píng)分中體現(xiàn)出來(lái)。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文討論了數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境下，“數(shù)字信號(hào)處理”課程教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變，為探究性學(xué)習(xí)搭建了一種交互的學(xué)習(xí)情境。改變了以往單純課堂教學(xué)方式，滿足了學(xué)生主動(dòng)探究的需要，從而促進(jìn)學(xué)生產(chǎn)生積極的學(xué)習(xí)行為和建構(gòu)性的學(xué)習(xí)過(guò)程。通過(guò)建立數(shù)字化學(xué)習(xí)的溝通機(jī)制，滿足多元化的學(xué)習(xí)需要。通過(guò)資源整合，問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，學(xué)法指導(dǎo)，分組競(jìng)爭(zhēng)形成新的教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情就，提高教學(xué)效果。

數(shù)字化學(xué)習(xí)的興起和發(fā)展將促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。教育信息化、全民化的進(jìn)程從一校、到全國(guó)再到全球；教育也從單一模式、單一地域向多模式、全球化發(fā)展。在全面數(shù)字化資源環(huán)境下，學(xué)生使用數(shù)字終端，在教師的組織、幫助和指導(dǎo)下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，讓學(xué)生擁有學(xué)習(xí)方法的選擇權(quán)。數(shù)字化學(xué)習(xí)不能取代課堂的教育，但作為一種強(qiáng)大的輔助工具必將深深影響課堂教學(xué)的模式。

【參考文獻(xiàn)】

[1]陳華麗，程耕國(guó).“信號(hào)與系統(tǒng)”和“數(shù)字信號(hào)處理”兩課優(yōu)化整合的探討[J].中國(guó)電子教育，2009（3）：48-51.

[2]楊曼，王運(yùn)武.中國(guó)數(shù)字化學(xué)習(xí)資源研究綜述[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2014，10，28（5）.

[3]謝舒瀟，吳蕓，謝雨萌，李招忠.在校大學(xué)生數(shù)字化學(xué)習(xí)特征調(diào)查與分析[J].理論探討，2005（6）.

[4]任鎖平，劉瑞儒.數(shù)字化學(xué)習(xí)資源應(yīng)用現(xiàn)狀的個(gè)案研究：以延安大學(xué)為例[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)教育技術(shù)，2012，8，26（4）.

[5]章國(guó)英，張燕，施稱(chēng).數(shù)字化學(xué)習(xí)環(huán)境及學(xué)習(xí)過(guò)程的優(yōu)化[J].現(xiàn)代教育技術(shù)，2009，19.

第4篇：數(shù)字信號(hào)處理論文范文

電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，使得從事電子工程方向的人員要掌握更多、更新的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。為了適應(yīng)這種變化，高校如何在有限的總課時(shí)內(nèi)將最核心、最有用的知識(shí)傳授給學(xué)生，單純靠增加新的專(zhuān)業(yè)課程是不能夠解決問(wèn)題的。因此，本文依據(jù)海口經(jīng)濟(jì)學(xué)院電子信息工程專(zhuān)業(yè)的教學(xué)現(xiàn)狀，構(gòu)建相應(yīng)課程群體系，并進(jìn)行實(shí)踐探討。

1 課程群的專(zhuān)業(yè)內(nèi)涵

課程群是指內(nèi)容聯(lián)系緊密、內(nèi)在邏輯性強(qiáng)、屬于同一培養(yǎng)范疇的一類(lèi)課程，課程群作為一種新的教學(xué)管理體系，打破了課程內(nèi)容的歸屬性，弱化課程的獨(dú)立性，強(qiáng)化課程之間的親和性，使它們?cè)谝粋€(gè)更高的層面上連貫起來(lái)[1]。

2 電子信息工程專(zhuān)業(yè)課程群建設(shè)目標(biāo)

從企業(yè)崗位需求的角度，結(jié)合民辦本科院校以培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才為主的指導(dǎo)思想，研究海口經(jīng)濟(jì)學(xué)院電子信息工程專(zhuān)業(yè)的課程群建設(shè)，提出相應(yīng)具體的改革措施。

課程群建設(shè)依據(jù)以下幾點(diǎn)原則：

1） 明確課程群建設(shè)目標(biāo)，合理進(jìn)行課程內(nèi)容的實(shí)施與分配，注重實(shí)踐技能的培養(yǎng)，強(qiáng)化內(nèi)容的融合、關(guān)聯(lián)和交叉；

2）加強(qiáng)實(shí)踐類(lèi)課程群的建設(shè)，注重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐技能和綜合素質(zhì)；

3）從企業(yè)需求的人才和專(zhuān)業(yè)發(fā)展出發(fā)，設(shè)計(jì)更符合社會(huì)需要的課程群。

3 我校電子信息專(zhuān)業(yè)課程群建設(shè)

3.1 理論課程群的改革

通過(guò)將課程群里的課程內(nèi)容進(jìn)行分解和融合，在整體上進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)對(duì)教學(xué)資源的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。因此學(xué)生培養(yǎng)計(jì)劃、教學(xué)大綱應(yīng)根據(jù)調(diào)整后的要求進(jìn)行重新編寫(xiě)。

3.1.1 電子技術(shù)類(lèi)課程群

電子技術(shù)類(lèi)課程群的知識(shí)結(jié)構(gòu)是以電路分析為基礎(chǔ)，要求學(xué)生掌握常用的電路元件，熟悉常見(jiàn)的電路模型，能夠熟練應(yīng)用電路分析的基本方法分析基本電路。對(duì)基本、實(shí)用的模擬電路與數(shù)字電路進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握電子電路的基本工作原理和分析與設(shè)計(jì)方法 [2] 。我校把《電路分析》《模擬電子技術(shù)》《數(shù)字邏輯電路》三門(mén)課程合并成一門(mén)《電路與電子技術(shù)》，分成2個(gè)學(xué)期教授，在數(shù)字電子技術(shù)課程中引入 EDA 的內(nèi)容，將EDA和 數(shù)字電路有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。課程中各門(mén)課程中的內(nèi)容進(jìn)行融合，精簡(jiǎn)課時(shí)。比如不再講授一階電路的沖擊響應(yīng)、拉普拉斯變換，加強(qiáng)講解一階電路時(shí)域和頻域特性，以及穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)特性。模擬部分不再講授數(shù)字部分 “門(mén)電路”和“A/D、D/A 變換”等內(nèi)容。

3.1.2 信號(hào)處理類(lèi)課程群

信號(hào)處理類(lèi)課程群中的各門(mén)課程在教學(xué)安排上時(shí)間前后連接，在內(nèi)容方面相承前啟后，逐步深入。《信號(hào)與系統(tǒng)》是信號(hào)處理、分析的基礎(chǔ)，是《數(shù)字信號(hào)處理》重要的先導(dǎo)課程，內(nèi)容包括連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)，以及線性時(shí)不變系統(tǒng)的基本理論和分析方法；《數(shù)字信號(hào)處理》 則是在《信號(hào)與系統(tǒng)》的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)DFT（離散傅里葉變換）、FFT （快速傅里葉變換）、FIR和 IIR（數(shù)字濾波器）設(shè)計(jì)等數(shù)字信號(hào)處理的方法，是《DSP 原理與應(yīng)用》的先修課程[3]。《DSP 原理與應(yīng)用》可以編程實(shí)現(xiàn)《數(shù)字信號(hào)處理》的基本理論，主要涉及 DSP的軟硬件設(shè)計(jì)、應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)方法。

例如在《信號(hào)與系統(tǒng)》課程中包含離散時(shí)間信號(hào)的時(shí)域分析和變換，那么在數(shù)字信號(hào)處理課程中就可以適當(dāng)刪減。如果在《信號(hào)與系統(tǒng)》課程中講過(guò)了Z變換，那么在《數(shù)字信號(hào)處理》中可以簡(jiǎn)單復(fù)習(xí)，而加強(qiáng)濾波器設(shè)計(jì)內(nèi)容的講解，同時(shí)在《數(shù)字信號(hào)處理》課程中對(duì)信號(hào)處理基本理論也是簡(jiǎn)單回顧，不再花課時(shí)講解。重點(diǎn)介紹在實(shí)際應(yīng)用中的使用，減少?gòu)?fù)雜公式的推導(dǎo)，以理解概念、定性分析為主，突出MATLAB軟件仿真和DSP硬件的實(shí)現(xiàn)。

3.2 課程群實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的改革

實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容需要與理論教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合，更需要盡可能地鍛煉學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的思維和能力。因此，在開(kāi)設(shè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加綜合設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，對(duì)學(xué)生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。在課程群課程體系和教學(xué)內(nèi)容改革的基礎(chǔ)上，構(gòu)建層次實(shí)踐教學(xué)新體系。

3.3 課程資源的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)

“網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代的到來(lái)必然會(huì)引起教學(xué)的變革，變革的趨勢(shì)是學(xué)生自主學(xué)習(xí)將加強(qiáng)，學(xué)生對(duì)教師的依賴(lài)將降低” [4]。因此，課程群建設(shè)要為學(xué)生留有自主的學(xué)習(xí)空間，進(jìn)行教學(xué)資源網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)。每類(lèi)課程群所涉及的課程教學(xué)大綱、進(jìn)度表、教案、課件、授課錄像等教學(xué)資源逐步實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。部分課程已經(jīng)建立網(wǎng)上試題庫(kù)、試卷庫(kù)，進(jìn)行教考分離，建立網(wǎng)絡(luò)交互型高校電子信息類(lèi)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，教師與學(xué)生能夠在網(wǎng)上互動(dòng)答疑。課程群建設(shè)最大限度地實(shí)現(xiàn)了教學(xué)資源的共享化。

3.4 課程群的教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)

課程群教師隊(duì)伍由“課程負(fù)責(zé)人 + 骨干教師 + 任課教師”組成，在課程群背景下，應(yīng)以科學(xué)發(fā)展觀作為教學(xué)指導(dǎo)來(lái)建立教學(xué)團(tuán)隊(duì)與教學(xué)骨干，我們的教學(xué)團(tuán)隊(duì)是以雙師型為主的“工程型”教學(xué)團(tuán)隊(duì)，多人有企業(yè)工作的經(jīng)歷。通過(guò)教學(xué)骨干培養(yǎng)對(duì)教學(xué)資源進(jìn)行高效開(kāi)發(fā)，并對(duì)教學(xué)內(nèi)容及方法進(jìn)行改革，以此促進(jìn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)間的教學(xué)研討及經(jīng)驗(yàn)交流。

注重以老帶新，采用多種多樣的師資培養(yǎng)模式，形成老、中、青相結(jié)合的教學(xué)科研隊(duì)伍，比如選派青年教師到企業(yè)掛職鍛煉，學(xué)習(xí)新知識(shí)、掌握新技術(shù)，掛職結(jié)束后進(jìn)行嚴(yán)格的答辯。教學(xué)骨干每年都有機(jī)會(huì)到國(guó)內(nèi)外做訪問(wèn)學(xué)者和到重點(diǎn)院校進(jìn)修。組織專(zhuān)業(yè)教師參加學(xué)術(shù)會(huì)議、專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)等活動(dòng)，以提高科研與學(xué)術(shù)水平。鼓勵(lì)教師參加國(guó)家、省、市級(jí)科研項(xiàng)目的申報(bào)，以科研促進(jìn)教師教學(xué)水平的提高。

以教師在科學(xué)研究方面的相關(guān)科研成果作為確立教學(xué)團(tuán)隊(duì)中教學(xué)骨干的激勵(lì)機(jī)制，有海口經(jīng)濟(jì)學(xué)院科研資助與教學(xué)科研獎(jiǎng)勵(lì)辦法，比如針對(duì)省級(jí)期刊、核心期刊、檢索期刊的論文有不同程度的資金獎(jiǎng)勵(lì)。并進(jìn)行科研工作量按學(xué)時(shí)計(jì)量的方式對(duì)教師進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)和督促。

第5篇：數(shù)字信號(hào)處理論文范文

關(guān)鍵詞：4G通信；關(guān)鍵技術(shù)；智能天線；特點(diǎn)

1 4G通信的簡(jiǎn)述

1.1 4G通信的定義

4G是第四代通訊技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，G是generation（一代）的簡(jiǎn)稱(chēng)。4G系統(tǒng)能夠以100Mbps的速度下載，比目前的撥號(hào)上網(wǎng)快2000倍，上傳的速度也能達(dá)到20Mbps，并能夠滿足幾乎所有用戶對(duì)于無(wú)線服務(wù)的要求。而在用戶最為關(guān)注的價(jià)格方面，4G與固定寬帶網(wǎng)絡(luò)在價(jià)格方面不相上下，而且計(jì)費(fèi)方式更加靈活機(jī)動(dòng)，用戶完全可以根據(jù)自身的需求確定所需的服務(wù)。

1.2 4G通信的特點(diǎn)

（1）傳輸速率更快。4G系統(tǒng)的目標(biāo)速率對(duì)于大范圍高速移動(dòng)用戶（250km/11）數(shù)據(jù)速率為2Mbi“s，對(duì)于中速移動(dòng)用戶（60 knl，}1）數(shù)據(jù)速率為20Mbi魄，對(duì)于低速移動(dòng)用戶（室內(nèi)或步行者）數(shù)據(jù)速率為100Mbi洮；

（2）信道帶寬更寬。研究未來(lái)4G信道的帶寬將達(dá)到100MHz或更高，而3G網(wǎng)絡(luò)的帶寬在5～20MHz之間；

（3）系統(tǒng)容量更大。將采用新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（如空分多址技術(shù)等）來(lái)極大地提高系統(tǒng)的容量，以滿足未來(lái)大信息量的需求；

（4）智能性更高。4G系統(tǒng)的智能性更高，它將能自適應(yīng)地進(jìn)行資源分配，處理變化的業(yè)務(wù)流和適應(yīng)不同的信道環(huán)境，使得系統(tǒng)兼容性更高，4G網(wǎng)絡(luò)中的智能處理器將能夠處理節(jié)點(diǎn)故障或基站超載，4G通信終端設(shè)備的設(shè)計(jì)和操作也將智能化；

（5）實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的多媒體通信。4G系統(tǒng)能提供包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、影像等無(wú)線多媒體通信服務(wù)，大量信息透過(guò)寬頻信道傳輸，讓用戶可以在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)接入到系統(tǒng)中；

（6）業(yè)務(wù)的多樣性。在未來(lái)的全球通信中，人們所需的是多媒體通信，因此個(gè)人通信、信息系統(tǒng)、廣播和娛樂(lè)等各行業(yè)將會(huì)結(jié)合成一個(gè)整體，提供給用戶更廣泛的服務(wù)與應(yīng)用。

2 4G移動(dòng)通信技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)

2.1 OFDM

OFDM即正交頻分復(fù)用技術(shù)，實(shí)際上OFDM是MCM Mullti-CarrierModulation，多載波調(diào)制的一種，OFDM技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)：可以消除或減小信號(hào)波形間的干擾，對(duì)多徑衰落和多普勒頻移不敏感，提高了頻譜利用率；適合高速數(shù)據(jù)傳輸；抗衰落能力強(qiáng)；抗碼間干擾（ISl）能力強(qiáng)。

2.2 智能天線（SA）與多人多出天線（MIMO）技術(shù)

智能天線具有抑制信號(hào)干擾、自動(dòng)跟蹤以及數(shù)字波束調(diào)節(jié)等智能功能，被認(rèn)為是未來(lái)移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)，智能天線成形波束能在空間域內(nèi)抑制交互干擾，增強(qiáng)特殊范圍內(nèi)想要的信號(hào)，這種技術(shù)既能改善信號(hào)質(zhì)量又能增加傳輸容量，其基本原理是在無(wú)線基站端使用天線陣和相干無(wú)線收發(fā)信機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的接收和發(fā)射，同時(shí)通過(guò)基帶數(shù)字信號(hào)處理器，對(duì)各個(gè)天線鏈路上接收到的信號(hào)按一定算法進(jìn)行合并，實(shí)現(xiàn)上行波束賦形，目前智能天線的工作方式主要有兩種：全自適應(yīng)方式和基于預(yù)多波束的波束切換方式。

2.3 編碼調(diào)制技術(shù)

LTE上行調(diào)制方式主要采用位移BPSK（π/2-shift BPSK），QPSK和16QAM，下行主要采用QPSK，16QAM和64QAM，上行采用位移BPSK技術(shù)可以進(jìn)一步降低DFT-S-OFDM的峰均比，此外，可以通過(guò)頻域?yàn)V波、選擇性映射（SLM）、部分傳輸序列（PTS）等技術(shù)進(jìn)一步降低系統(tǒng)峰均比，在信道編碼方面，LTE采用Turbo碼，Turbo碼采用了一種并行級(jí)聯(lián)的結(jié)構(gòu)，將卷積碼和隨機(jī)交織器巧妙地結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)編碼的思想，譯碼采用軟輸入軟輸出（SISO）迭帶譯碼算法，每個(gè)分量譯碼器都有三種不同類(lèi)型的軟輸人：信息比特、校驗(yàn)信息、先驗(yàn)信息，各分量譯碼器之間插入交織器，構(gòu)成迭代譯碼結(jié)構(gòu)，使得譯碼器的輸出比特逼近最大似然。

2.4 軟件無(wú)線電技術(shù)

軟件無(wú)線電就是采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，在可編程控制的通用硬件平臺(tái)上，利用軟件來(lái)定義實(shí)現(xiàn)無(wú)線電臺(tái)的各部分功能：包括前端接收、中頻處理以及信號(hào)的基帶處理等等，即整個(gè)無(wú)線電臺(tái)從高頻、中頻、基帶直到控制協(xié)議部分全部由軟件編程來(lái)完成，軟件無(wú)線電的核心技術(shù)是用寬頻帶的無(wú)線接收機(jī)來(lái)代替原來(lái)的窄帶接收機(jī)，將寬帶模數(shù)變換器（A，D）及數(shù)模變換器（D，A）盡可能地靠近射頻天線，建立一個(gè)具有“A/D―DSP_D，A”模型的開(kāi)放性、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的通用硬件平臺(tái)，從而使無(wú)線電的各種功能模塊盡可能多的采用可編程軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)，以研制出具有高度靈活性、開(kāi)放性的新一代無(wú)線通信系統(tǒng)。總之，軟件無(wú)線電是一種以現(xiàn)代通信理論為基礎(chǔ)、以數(shù)字信號(hào)處理為核心、以微電子技術(shù)為支持的基于數(shù)字信號(hào)處理（DSP）芯片，以軟件為核心的嶄新的無(wú)線通信體系結(jié)構(gòu)，在4G眾多關(guān)鍵技術(shù)中，軟件無(wú)線電技術(shù)是通向未來(lái)4G的橋梁，它不僅能降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，還更易于開(kāi)發(fā)系列型產(chǎn)品，此外，它還減少了硅芯片的使用量，從而降低了運(yùn)算器件的價(jià)格，其開(kāi)放的結(jié)構(gòu)也會(huì)允許多方運(yùn)營(yíng)的介入。

3 結(jié)論

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代通信時(shí)代已經(jīng)步入4G時(shí)代，而且我國(guó)也已經(jīng)頒發(fā)了4G牌照，因此，必須重視4G通信的中的關(guān)鍵技術(shù)，使其能夠更好地為人民服務(wù)。

[參考文獻(xiàn)]

第6篇：數(shù)字信號(hào)處理論文范文

關(guān)鍵詞：DSP；電機(jī)控制；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：B819 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

摘要：論文結(jié)合自己實(shí)際工作，通過(guò)對(duì)DSP的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程、類(lèi)型，以及常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行了深入探討，以期為從事電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研發(fā)和應(yīng)用的工程師、高校相關(guān)專(zhuān)業(yè)的師生提供參考和借鑒。

一、DSP的電機(jī)控制系統(tǒng)概述

DSP是一種專(zhuān)用的綜合性的微處理器，能夠告訴輸入和輸出數(shù)據(jù)，其是專(zhuān)門(mén)處理以運(yùn)算為主的信號(hào)處理應(yīng)用系統(tǒng)。90年代DSP揭開(kāi)了計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類(lèi)、通信、軍事、汽車(chē)等電子市場(chǎng)的新紀(jì)元，在這些技術(shù)高速發(fā)展的同時(shí)，又反過(guò)來(lái)促進(jìn)了數(shù)字信號(hào)處理器技術(shù)的發(fā)展。

常見(jiàn)的數(shù)字式閉環(huán)電機(jī)飼服控制系統(tǒng)原理較為簡(jiǎn)單，該系統(tǒng)一般由電機(jī)、DSP、驅(qū)動(dòng)放大電路、光盤(pán)編碼器等組成。當(dāng)DSP接受主機(jī)發(fā)出的參考輸入時(shí)（轉(zhuǎn)動(dòng)角速度及方向），將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為PWM輸出，經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)放大送給電機(jī)，進(jìn)而產(chǎn)生輸出。再通過(guò)編碼器來(lái)檢測(cè)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和角度，反饋回DSP系統(tǒng)，形成閉環(huán)控制，進(jìn)而達(dá)到有效地控制運(yùn)動(dòng)精度。

二、電機(jī)DSP控制系統(tǒng)有如下優(yōu)越性：

1、DSP采用哈佛結(jié)構(gòu)或者是改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)，使數(shù)據(jù)和程序相互獨(dú)立的總線結(jié)構(gòu)提高了計(jì)算能力。因此可以實(shí)現(xiàn)比較復(fù)雜的控制規(guī)律，如智能控制、優(yōu)化控制等，將現(xiàn)代算法和控制理論的應(yīng)用得以體現(xiàn)。

2、簡(jiǎn)化了電機(jī)控制器的硬件設(shè)計(jì)難度，降低了整體的重量，縮小了體積，降低了能耗。

3、DSP芯片內(nèi)部設(shè)計(jì)，在一定程度上為元器件的可靠性和穩(wěn)定性提供了保證，從而會(huì)使整個(gè)系統(tǒng)的可靠性得到提高。

4、通過(guò)DSP控制系統(tǒng)，使得軟件的靈活性和硬件的統(tǒng)一性得到了有機(jī)的結(jié)合，DSP電機(jī)控制電路可以統(tǒng)一，如DSP控制三相逆變器驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的感應(yīng)電機(jī)、無(wú)刷直流電機(jī)、永磁同步電機(jī)或用改進(jìn)后的逆變器驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)等，它們的硬件電路的結(jié)構(gòu)大致相同，我們只需要針對(duì)不同的電機(jī)，編寫(xiě)和設(shè)計(jì)出不同的控制規(guī)律即可，進(jìn)而使得系統(tǒng)的靈活性大大提高。

三、 電機(jī)DSP控制中存在的問(wèn)題

目前，電機(jī)控制系統(tǒng)根據(jù)控制電路元器件構(gòu)成分為模擬電路、模擬數(shù)字混合電路以及全數(shù)字電路。以數(shù)字控制為主導(dǎo)的電機(jī)控制系統(tǒng)成為電機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展的主流，基于DSP的電機(jī)控制系統(tǒng)存在的問(wèn)題可以歸納如下：

電機(jī)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是不可忽視的問(wèn)題。在實(shí)際工作中，電動(dòng)機(jī)主要是負(fù)責(zé)拖動(dòng)負(fù)載實(shí)現(xiàn)位置伺候、調(diào)節(jié)速度、控制轉(zhuǎn)矩或力。系統(tǒng)工作時(shí)，通過(guò)控制機(jī)械運(yùn)動(dòng)，通過(guò)傳感器，獲得位置誤差信號(hào)。因此，如何檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置、電壓和電流信號(hào)，進(jìn)而觀測(cè)電機(jī)內(nèi)部的磁場(chǎng)變化成為問(wèn)題的關(guān)鍵。根據(jù)電機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩大小可以有效實(shí)現(xiàn)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的控制。

四、基于DSP的電機(jī)控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究

4.1 基于DSP的電機(jī)控制系統(tǒng)串行通信設(shè)計(jì)

在電機(jī)控制系統(tǒng)中。通過(guò)上位機(jī)客戶端設(shè)置電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，并且被控電機(jī)將各種運(yùn)行狀態(tài)信息實(shí)時(shí)地傳給遠(yuǎn)程控制端客戶。采用串行通信設(shè)計(jì)的電機(jī)控制系統(tǒng)連線少，成本低，簡(jiǎn)單可靠，得到廣泛應(yīng)用。韓芝俠等分析數(shù)字信號(hào)處理芯片TMS320LF2407A DSP串行外設(shè)接口SPI和串行通信接口SCI模塊。他們通過(guò)SCI串行通訊接口連接DSP控制器與PC機(jī)，控制人員使用數(shù)碼顯示驅(qū)動(dòng)電路確定電機(jī)的轉(zhuǎn)速、溫度等信息，利用SPI同步串行口來(lái)實(shí)現(xiàn)了DSP與設(shè)備的通信。該電機(jī)控制系統(tǒng)，系統(tǒng)軟件及通訊協(xié)議設(shè)計(jì)通過(guò)初始化設(shè)置所需操作參數(shù)，設(shè)置發(fā)送和接收波特率及中斷方式等。

4.2 基于DSP的多電機(jī)控制系統(tǒng)

在生產(chǎn)和制造過(guò)程中經(jīng)常會(huì)遇到多電機(jī)控制問(wèn)題，采用“一對(duì)一”方式的DSP控制器、逆變器和電機(jī)的方式增加了系統(tǒng)成本和復(fù)雜性，降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。賀洪江等針對(duì)這一問(wèn)題，提出一種基于DSP的多電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，通過(guò)SVPWM 方法實(shí)現(xiàn)對(duì)2臺(tái)電機(jī)的變頻調(diào)速控制，使用1片DSP芯片實(shí)現(xiàn)了對(duì)2臺(tái)異步電機(jī)的控制，并給出了系統(tǒng)主要硬件電路和軟件的實(shí)現(xiàn)方法。該系統(tǒng)以DSP芯片為核心，通過(guò)外部電路協(xié)調(diào)控制2臺(tái)電機(jī)。電壓、電流及電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)經(jīng)DSP通過(guò)調(diào)速控制算法轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂菩盘?hào)，傳送至逆變器控制電機(jī)轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)了對(duì)兩臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)/停止、轉(zhuǎn)向和調(diào)速等控制，也能實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、欠壓保護(hù)等功能。此外，該設(shè)計(jì)方案的控制系統(tǒng)降低了硬件成本，顯著提高了系統(tǒng)的可靠性，具有良好的使用價(jià)值與應(yīng)用前景。

4.3 基于DSP的平面電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

平面電機(jī)由一個(gè)齒狀結(jié)構(gòu)的定子和一個(gè)帶位置傳感器的動(dòng)子組成，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、速度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、控制精度高等特點(diǎn)，還有偏航控制、自動(dòng)校正、誤差補(bǔ)償、停滯檢測(cè)等獨(dú)特功能。李曉飛等設(shè)計(jì)了基于DSP的平面電機(jī)控制系統(tǒng)。其控制系統(tǒng)由平面電機(jī)、控制器模塊、位置反饋模塊、電源模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及人機(jī)交互界面組成，采用高集成度的運(yùn)動(dòng)卡實(shí)現(xiàn)平面電機(jī)三自由度同步控制，完成采集電流信號(hào)、AD校正參考電壓、位置信號(hào)、輸出PMW信號(hào)、數(shù)字濾波、位置伺候控制等。該系統(tǒng)的控制軟件由DSP實(shí)現(xiàn)，具備遠(yuǎn)點(diǎn)歸位、主軸控制、狀態(tài)管理、狀態(tài)采集等功能。平面電機(jī)易以Y軸點(diǎn)對(duì)點(diǎn)方式運(yùn)動(dòng)進(jìn)行精度測(cè)試，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到系統(tǒng)各項(xiàng)指標(biāo)。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用一塊DSP芯片實(shí)現(xiàn)了平面電機(jī)的二維控制，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、電路簡(jiǎn)單、開(kāi)發(fā)成本低。

4.4 基于DSP的直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)

直流無(wú)刷電機(jī)兼具直流電機(jī)和交流電機(jī)的優(yōu)勢(shì)，調(diào)速性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制容易、運(yùn)行效率高等。王延奇等對(duì)基于DSP的直流無(wú)刷電機(jī)控制系統(tǒng)做了深入研究。他們根據(jù)自整定模糊-PID控制器，建立了基于自整定模糊-PID控制器的直流無(wú)刷電機(jī)的控制系統(tǒng)仿真模型，并對(duì)該系統(tǒng)的起動(dòng)、運(yùn)行、突減負(fù)載、突加負(fù)載等過(guò)程做了仿真研究。該系統(tǒng)硬件部分包含DSP接口電路、三相逆變電路、功率驅(qū)動(dòng)電路、邏輯控制電路及保護(hù)電路等主要設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)響應(yīng)平穩(wěn)、快速，具有理想的反電動(dòng)勢(shì)波曲線。

結(jié)語(yǔ)：隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微機(jī)和數(shù)字控制處理芯片的運(yùn)算能力以及可靠性大幅度提高，控制系統(tǒng)逐漸發(fā)展為以單片機(jī)為核心的全數(shù)字化控制系統(tǒng)。數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）芯片的交流電機(jī)控制系統(tǒng)比較復(fù)雜，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大，實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)。該系統(tǒng)可以是吸納高性能復(fù)雜算法，將系統(tǒng)控制、故障監(jiān)視、人機(jī)交互界面以及診斷和保護(hù)等功能集為一體。本文首先介紹了電機(jī)控制系統(tǒng)，指出其優(yōu)越性及不足；然后歸納總結(jié)了電機(jī)DSP控制系統(tǒng)中的問(wèn)題，希望可以對(duì)業(yè)界人士有所幫助。

參考文獻(xiàn)：

第7篇：數(shù)字信號(hào)處理論文范文

隨著信息技術(shù)在經(jīng)濟(jì)社會(huì)各領(lǐng)域的應(yīng)用，信息技術(shù)對(duì)生產(chǎn)力和人類(lèi)文明發(fā)展的巨大作用越來(lái)越明顯。信息與通信技術(shù)專(zhuān)業(yè)是培養(yǎng)信息類(lèi)人才的主要專(zhuān)業(yè)之一，是一門(mén)學(xué)科前沿性強(qiáng)、理論與應(yīng)用結(jié)合緊密、學(xué)科交叉性特點(diǎn)突出的學(xué)科。在缺乏政策、資金和地域優(yōu)勢(shì)，教學(xué)手段和實(shí)驗(yàn)設(shè)備相對(duì)落后、師資力量相對(duì)薄弱的情況下，構(gòu)建面向區(qū)域經(jīng)濟(jì)、行業(yè)經(jīng)濟(jì)的創(chuàng)新型、應(yīng)用型、工程型人才培養(yǎng)體系是地方高校信息與通信類(lèi)專(zhuān)業(yè)建設(shè)的重要目標(biāo)；建立“素質(zhì)、知識(shí)、能力”有機(jī)結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系是該專(zhuān)業(yè)學(xué)生實(shí)踐能力培養(yǎng)的根本途徑，具體措施如下：

一、加強(qiáng)學(xué)科實(shí)驗(yàn)課教學(xué)

學(xué)科實(shí)驗(yàn)課教學(xué)既是對(duì)理論教學(xué)的驗(yàn)證、補(bǔ)充，又是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、增強(qiáng)動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的重要措施。目前，各高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)大都使用現(xiàn)成的綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)或?qū)嶒?yàn)箱等設(shè)備，雖然提高了實(shí)驗(yàn)效率，但是學(xué)生卻失去了動(dòng)手參與的機(jī)會(huì)。實(shí)踐教學(xué)要求在實(shí)驗(yàn)課中要努力變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為綜合性和創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。如模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、微機(jī)原理與接口技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理通信原理、數(shù)字圖像處理、數(shù)字語(yǔ)音處理、移動(dòng)通信、光纖通信、交換技術(shù)、信息論與編碼、計(jì)算機(jī)通信與網(wǎng)絡(luò)等專(zhuān)業(yè)課程的實(shí)驗(yàn)不能單純地開(kāi)展驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，綜合創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也要占有一定的比例；而電子線路cad（一體化課程）、數(shù)字邏輯系統(tǒng)設(shè)計(jì)、電信儀器儀表（一體化課程）、單片機(jī)原理與應(yīng)用（一體化課程）、sopc技術(shù)及應(yīng)用、c++編程、java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、matlab通信系統(tǒng)仿真（一體化課程）、dsp技術(shù)及應(yīng)用、dsp高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)等課程要求設(shè)計(jì)性、開(kāi)發(fā)性實(shí)驗(yàn)或編程題目達(dá)到80%以上；并且每門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)都要求學(xué)生要完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)成績(jī)按一定比例計(jì)入學(xué)科總成績(jī)。

二、實(shí)施學(xué)科綜合課程設(shè)計(jì)

課程設(shè)計(jì)是學(xué)習(xí)某一專(zhuān)業(yè)學(xué)科過(guò)程中，對(duì)課程的基本分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)方法的過(guò)程。實(shí)施學(xué)科綜合課程設(shè)計(jì)就是面對(duì)當(dāng)前通信系統(tǒng)的復(fù)雜性、硬軟件結(jié)合的緊密性以及必修課與選修課的相關(guān)性，對(duì)學(xué)科課程進(jìn)行分類(lèi)組合和構(gòu)建課程群的課程設(shè)計(jì)過(guò)程。

1.電子技術(shù)綜合課程設(shè)計(jì)

電子技術(shù)基礎(chǔ)課程是信息與通信技術(shù)類(lèi)專(zhuān)業(yè)的重要專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課。通過(guò)模擬、數(shù)字、數(shù)模混合電路的綜合設(shè)計(jì)，通過(guò)使用電路開(kāi)發(fā)板、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)和本文由收集整理實(shí)際制作相結(jié)合的手段，可以使學(xué)生進(jìn)一步掌握電子線路設(shè)計(jì)的基本理論和方法。

2.單片機(jī)課程的綜合設(shè)計(jì)

單片機(jī)課程設(shè)計(jì)過(guò)程是和其他學(xué)科緊密結(jié)合，不斷實(shí)踐、創(chuàng)新的過(guò)程。在完成電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)模電、通信線路、單片機(jī)等課程后，學(xué)生已具備了較多的通信電子方面的知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，讓學(xué)生完成一個(gè)與單片機(jī)應(yīng)用相關(guān)的項(xiàng)目，設(shè)計(jì)出一個(gè)實(shí)際產(chǎn)品，可培養(yǎng)學(xué)生的電子信息系統(tǒng)觀和工程意識(shí)，提高學(xué)生的專(zhuān)業(yè)實(shí)踐能力，使課程設(shè)計(jì)更接近實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

3.信息處理類(lèi)課程的綜合設(shè)計(jì)

信號(hào)處理課程是重要的專(zhuān)業(yè)課程，包括信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、通信原理、數(shù)字圖像處理、語(yǔ)音信號(hào)處理等。但是，由于本課程概念比較抽象，許多理論是基于煩瑣的數(shù)學(xué)理論和數(shù)學(xué)推導(dǎo)而產(chǎn)生的，學(xué)生學(xué)起來(lái)比較枯燥吃力，也與實(shí)際聯(lián)系不夠，教學(xué)效果不夠理想。考慮到實(shí)際硬件制作的難度和成本，根據(jù)學(xué)校學(xué)生的實(shí)際情況，在課程設(shè)計(jì)和教學(xué)中，我們主要采用matlab/simulink軟件，按照仿真的方法進(jìn)行課程設(shè)計(jì)。這種課程的教學(xué)重點(diǎn)并不在于提高學(xué)生的軟件編程能力，而主要是讓學(xué)生掌握信號(hào)處理課程的基本概念、方法、技能及應(yīng)用。

4.應(yīng)用軟件編程課程的綜合設(shè)計(jì)

信息與通信專(zhuān)業(yè)軟件類(lèi)課程包括基礎(chǔ)層次的“c語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”和高層次的“數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法設(shè)計(jì)（c++版）”“java語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)”“dsp高級(jí)語(yǔ)言開(kāi)發(fā)”等課程。計(jì)算機(jī)語(yǔ)言系列的課程實(shí)踐性非常強(qiáng)，為此在綜合設(shè)計(jì)中我們重點(diǎn)突出實(shí)用性。我們指導(dǎo)學(xué)生用所學(xué)的一門(mén)或幾門(mén)計(jì)算機(jī)語(yǔ)言對(duì)一些小型項(xiàng)目進(jìn)行模擬編程開(kāi)發(fā)，目的在于訓(xùn)練學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)編程知識(shí)獨(dú)立完成項(xiàng)目設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的能力，加深對(duì)軟件系統(tǒng)的理解，提高其編程水平。實(shí)際教學(xué)中主要指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)編程、網(wǎng)站的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)網(wǎng)絡(luò)小游戲和dsp課程設(shè)計(jì)等。

三、強(qiáng)化校內(nèi)外實(shí)踐實(shí)習(xí)

強(qiáng)化學(xué)生校內(nèi)外的實(shí)踐實(shí)習(xí)，就必須建立健全校內(nèi)外實(shí)踐實(shí)習(xí)基地，密切與企業(yè)和科研單位的合作，共同承擔(dān)應(yīng)用型和技能型人才的培養(yǎng)。校內(nèi)實(shí)踐實(shí)習(xí)主要包括金工實(shí)習(xí)（校內(nèi)金工實(shí)訓(xùn)基地）、電子工藝實(shí)習(xí)（印刷板制作、收音機(jī)組裝等）、現(xiàn)代通信網(wǎng)基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)（學(xué)校建立電子實(shí)訓(xùn)中心）；校外實(shí)習(xí)實(shí)踐主要包括現(xiàn)代通信網(wǎng)方面的實(shí)訓(xùn)（資金不足可與外校共享現(xiàn)代通信網(wǎng)設(shè)備）。要與社會(huì)上的電子、信息、通信類(lèi)的相關(guān)企業(yè)、公司密切合作，每年有計(jì)劃地組織學(xué)生到這些公司企業(yè)進(jìn)行實(shí)地參觀實(shí)習(xí)、實(shí)訓(xùn)、生產(chǎn)勞動(dòng)和頂崗實(shí)習(xí)等。這些實(shí)習(xí)不僅增加了學(xué)生與社會(huì)接觸的機(jī)會(huì)，擴(kuò)大了學(xué)生的視野，而且有效地提高了學(xué)生的實(shí)踐能力。此外，畢業(yè)前夕也可以讓學(xué)生進(jìn)行畢業(yè)實(shí)習(xí)，可由學(xué)生自由選擇單位見(jiàn)習(xí)或?qū)W校幫學(xué)生聯(lián)系單位實(shí)習(xí)。

四、設(shè)置課外學(xué)分，開(kāi)展專(zhuān)業(yè)能力拓展活動(dòng)

1.開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

設(shè)立開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室，設(shè)立大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，鼓勵(lì)參加電子協(xié)會(huì)組織以及電子興趣小組的活動(dòng)。要對(duì)學(xué)生在開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)室的實(shí)踐活動(dòng)進(jìn)行跟蹤記錄并納入相應(yīng)學(xué)分制考核。

學(xué)生在校期間能夠自覺(jué)地到開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)踐活動(dòng)，并有記錄可查，經(jīng)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)老師認(rèn)定，可每學(xué)期給與相應(yīng)課外學(xué)分。學(xué)生每學(xué)期到實(shí)驗(yàn)室完成專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)、在開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室完成設(shè)計(jì)性項(xiàng)目開(kāi)發(fā)等活動(dòng)，也可以獲得相應(yīng)分值的學(xué)分。

2.開(kāi)展各類(lèi)競(jìng)賽活動(dòng)

要組建大學(xué)生創(chuàng)新中心，配備完善的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，設(shè)立多種產(chǎn)品設(shè)計(jì)和研究課題，由專(zhuān)業(yè)教師全天指導(dǎo)，并邀請(qǐng)相關(guān)企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)豐富的高級(jí)工程師作為兼職輔導(dǎo)老師協(xié)同指導(dǎo)學(xué)生，學(xué)生業(yè)余時(shí)間可以隨時(shí)去學(xué)習(xí)、交流、做實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的特長(zhǎng)、興趣和愛(ài)好進(jìn)行研發(fā)。同時(shí)，每年可有計(jì)劃地組織學(xué)生參加全國(guó)、全省的大學(xué)生電子設(shè)計(jì)、制作大賽、全國(guó)大學(xué)生挑戰(zhàn)杯大賽、物聯(lián)網(wǎng)大賽等；也可經(jīng)常組織一些中小型的校內(nèi)競(jìng)賽活動(dòng)。在各類(lèi)電子競(jìng)賽中，積極參加并按要求完成任務(wù)者可以獲得相應(yīng)學(xué)分；在全省及全國(guó)電子設(shè)計(jì)大賽中獲得名次的，要給予物質(zhì)和精神獎(jiǎng)勵(lì)并記錄相應(yīng)學(xué)分。

3.開(kāi)展專(zhuān)題學(xué)術(shù)講座

學(xué)校要定期為學(xué)生開(kāi)展學(xué)術(shù)講座。可由本校高學(xué)歷、高職稱(chēng)的人員舉辦講座，也可以邀請(qǐng)外校的知名學(xué)者、教授來(lái)學(xué)校舉行專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)講座。講座內(nèi)容涉及到電子、信息、通信、計(jì)算機(jī)等最前沿的理論與應(yīng)用技術(shù)，使學(xué)生更加深入地了解信息與通信技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)。

4.畢業(yè)綜合技能測(cè)試

在畢業(yè)前夕，要求每個(gè)學(xué)生參加畢業(yè)綜合技能測(cè)試并獲得相應(yīng)學(xué)分。內(nèi)容涉及常見(jiàn)電子元器件的識(shí)別與使用、儀器儀表的使用、通信電子線路設(shè)計(jì)、移動(dòng)通信、程控交換、光纖通信、通信系統(tǒng)仿真、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字信號(hào)處理、數(shù)字圖像處理、dsp開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、程序開(kāi)發(fā)等，幾乎涵蓋了大學(xué)四年期間所學(xué)的所有專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課和專(zhuān)業(yè)課。這樣做的目的是為了在學(xué)生即將畢業(yè)走向工作崗位之際，對(duì)學(xué)生進(jìn)行一次全面的專(zhuān)業(yè)知識(shí)與動(dòng)手能力的考查，使學(xué)生更好地適應(yīng)將來(lái)的工作崗位。此外，發(fā)表學(xué)術(shù)論文、協(xié)助教師進(jìn)行科研項(xiàng)目研究、參加暑期“三下鄉(xiāng)”社會(huì)實(shí)踐、參加各類(lèi)專(zhuān)業(yè)資格考試的學(xué)生也應(yīng)獲得相應(yīng)的學(xué)分。

五、突出畢業(yè)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)本科生在校期間一次系統(tǒng)、全面和綜合性的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)。它既是對(duì)學(xué)生在校期間所學(xué)知識(shí)和技能的復(fù)習(xí)、鞏固和提高，又是將所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)知識(shí)和相關(guān)知識(shí)綜合運(yùn)用并解決實(shí)際問(wèn)題的一次實(shí)踐，是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力的一個(gè)重要過(guò)程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力具有重要意義。因此，畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題應(yīng)盡可能結(jié)合生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)、教學(xué)建設(shè)等任務(wù)，要有一定的先進(jìn)性和實(shí)用性，目的在于強(qiáng)化學(xué)生的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)應(yīng)用能力。畢業(yè)設(shè)計(jì)選題應(yīng)力求有益于學(xué)生綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論知識(shí)和技能，以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力、自學(xué)能力、鉆研探索能力和創(chuàng)新能力等。

畢業(yè)設(shè)計(jì)的課題類(lèi)型主要有理論研究型、應(yīng)用型和工程設(shè)計(jì)型三類(lèi)。理論研究型畢業(yè)設(shè)計(jì)屬于分析仿真研究范疇，其領(lǐng)域包括現(xiàn)代通信、信息技術(shù)、電子技術(shù)、電子商務(wù)等新技術(shù)所涉及的最新理論、系統(tǒng)設(shè)備部件設(shè)計(jì)方面的研究、數(shù)學(xué)模型的建立以及軟件仿真與技術(shù)分析等。應(yīng)用型課題包括軟件開(kāi)發(fā)型和硬件開(kāi)發(fā)型。軟件開(kāi)發(fā)型畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目屬軟件技術(shù)范疇，其領(lǐng)域包括通信技術(shù)、信息技術(shù)、電子商務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等所涉及的應(yīng)用軟件及系統(tǒng)軟件、協(xié)議、信令、網(wǎng)站、cai課件的開(kāi)發(fā)等；硬件開(kāi)發(fā)型畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目屬電路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)范疇，其領(lǐng)域包括實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像等業(yè)務(wù)所涉及的信號(hào)處理、傳輸?shù)燃夹g(shù)所應(yīng)用的電路部分、設(shè)備部件、控制電路和實(shí)驗(yàn)板開(kāi)發(fā)等。工程設(shè)計(jì)型畢業(yè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目屬系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)范疇，其領(lǐng)域包括數(shù)據(jù)、語(yǔ)音、圖像等業(yè)務(wù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和優(yōu)化、各種通信方式的組網(wǎng)技術(shù)、電子商務(wù)系統(tǒng)的構(gòu)建與組織等。

六、多渠道加強(qiáng)師資隊(duì)伍建設(shè)

第8篇：數(shù)字信號(hào)處理論文范文

關(guān)鍵詞：認(rèn)知無(wú)線電；軟件通信體系結(jié)構(gòu)；認(rèn)知引擎；戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)

中圖分類(lèi)號(hào)：TN924 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：

Research of Cognitive Radio Architecture

Zhang Jian－feng

（Communication Engineering,Hangzhou Dianzi University,310018）

Abstract: This paper first expounds the basic theory and concept of Cognitive Radio(CR),reviews the development course of Cognitive Radio,introduces the status of researching for Cognitive Radio.Then concisely analyzes the application prospect for demand of battlefield communication.At last,suggests a kind of architecture of Cognitive Radio,provides it's software and hardware construction,briefly explains the function of each part.

Key words: Cognitive Radio；SCA；Cognitive Engine；Tactical Radio

0 引 言

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，軍事、民用、商業(yè)對(duì)通信要求也在不斷提高，新的通信設(shè)備和通信手段不斷出現(xiàn)，而目前采用的主要還是基于授權(quán)的靜態(tài)頻帶分配的方法，這就使得常用的無(wú)線頻帶越來(lái)越擁擠，頻譜資源已經(jīng)成為一種緊缺資源。而過(guò)于擁擠的通信頻帶，帶來(lái)的就是設(shè)備通信能力的直線下降。因此，如何解決因頻帶擁擠帶來(lái)的通信能力下降的問(wèn)題，已經(jīng)成為一種迫在眉睫的需求。

認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)（Cognitive Radio，CR）[1]是解決上述問(wèn)題的有效方法之一，它是一種新的智能無(wú)線通信技術(shù)，通過(guò)感知周?chē)h(huán)境的頻率、時(shí)間和空間等特征，對(duì)環(huán)境、信道條件、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、用戶需求以及設(shè)備本身的內(nèi)部情況進(jìn)行推理，根據(jù)推理結(jié)果實(shí)時(shí)調(diào)整傳輸參數(shù)，以保證信息的可靠快速傳輸。

本文結(jié)合認(rèn)知無(wú)線電的技術(shù)特點(diǎn)以及戰(zhàn)場(chǎng)通信的實(shí)際需求，給出了一種基于認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)架構(gòu)，對(duì)其軟硬件組成及功能做了簡(jiǎn)要分析。

1 認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的概念及發(fā)展

上世紀(jì)90年代早期，J.Mitola提出了軟件無(wú)線電(Software DefinedRadios，SDR)的概念。軟件無(wú)線電的核心思想是在盡可能靠近天線的地方使用寬帶A／D和D／A變換器，將盡可能多的無(wú)線電臺(tái)的功能用軟件定義。它的出現(xiàn)使通信終端大大減小對(duì)硬件的要求，可以使相同的終端在不同的通信系統(tǒng)中使用。在2000年的論文中，Mitola將軟件無(wú)線電的概念進(jìn)一步拓展，提出了認(rèn)知無(wú)線電(CR)的概念。認(rèn)知無(wú)線電可以感知周?chē)姶怒h(huán)境，并實(shí)時(shí)調(diào)整傳輸參數(shù)，使通信系統(tǒng)的無(wú)線電參數(shù)不僅與規(guī)則相適應(yīng)，而且能與環(huán)境相匹配，以達(dá)到無(wú)論何時(shí)何地都能達(dá)到通信系統(tǒng)的高可靠性和頻譜利用的高效性。也就是說(shuō)，SDR關(guān)注的是采用軟件方式實(shí)現(xiàn)無(wú)線電系統(tǒng)信號(hào)的處理；而CR強(qiáng)調(diào)的是無(wú)線系統(tǒng)能夠感知操作環(huán)境的變化，并據(jù)此調(diào)整系統(tǒng)工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最佳適配。從這個(gè)意義上講，CR是更高層的概念，不僅包括信號(hào)處理，還包括根據(jù)相應(yīng)的任務(wù)、政策、規(guī)則和目標(biāo)進(jìn)行推理和規(guī)劃的高層活動(dòng)。所以，認(rèn)知無(wú)線電是智能化的軟件無(wú)線電[2]。

此后，不同的機(jī)構(gòu)和學(xué)者從不同的角度給出了CR的定義，其中比較有代表性的包括美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)和著名學(xué)者Simon Haykin教授的定義。FCC認(rèn)為：“CR是能夠基于對(duì)其工作環(huán)境的交互改變發(fā)射機(jī)參數(shù)的無(wú)線電”。Simon Haykin則從信號(hào)處理的角度出發(fā)，認(rèn)為：“CR是一個(gè)智能無(wú)線通信系統(tǒng)。它能夠感知外界環(huán)境，并使用人工智能技術(shù)從環(huán)境中學(xué)習(xí)，通過(guò)實(shí)時(shí)改變某些操作參數(shù)(比如傳輸功率、載波頻率和調(diào)制技術(shù)等)，使其內(nèi)部狀態(tài)適應(yīng)接收到的無(wú)線信號(hào)的統(tǒng)計(jì)性變化，以達(dá)到以下目的：任何時(shí)間任何地點(diǎn)的高度可靠通信；對(duì)頻譜資源的有效利用。”

總結(jié)上述定義，CR應(yīng)該具備以下3個(gè)主要特征：

(1)感知能力

感知能力使CR能夠感知其外部頻譜環(huán)境信息，發(fā)現(xiàn)空閑的頻譜資源或干擾信號(hào)，尋找合適的信道，這是CR工作的前提。

(2)推理和學(xué)習(xí)能力

推理和學(xué)習(xí)能力使CR能夠根據(jù)感知到的外界電磁環(huán)境和自身的狀況，同時(shí)結(jié)合過(guò)往的工作數(shù)據(jù)，得出當(dāng)前的最佳通信參數(shù)的能力，這是CR工作的核心。

(2)重構(gòu)能力

重構(gòu)能力使得CR設(shè)備可以推理結(jié)果對(duì)設(shè)備的各種參數(shù)進(jìn)行重設(shè)置的能力。可以重構(gòu)的參數(shù)包括：頻率、發(fā)射功率、調(diào)制和編碼方式、通信協(xié)議等。

一個(gè)常見(jiàn)的CR設(shè)備工作流程如圖1所示：

如圖1所示，CR設(shè)備的工作過(guò)程一般分為以下三個(gè)階段：

1）感知階段：認(rèn)知設(shè)備感知外界的電磁頻譜環(huán)境；

2）決策階段：根據(jù)感知到的外界電磁環(huán)境和已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)詳細(xì)的運(yùn)算推理過(guò)程，得出最適合當(dāng)前環(huán)境的通信參數(shù)；

3）重構(gòu)階段：根據(jù)決策結(jié)果對(duì)認(rèn)知設(shè)備進(jìn)行參數(shù)加載或配置，完成通信過(guò)程。

感知、決策、重構(gòu)這三個(gè)階段不斷的循環(huán)，構(gòu)成了CR設(shè)備工作的全過(guò)程。

認(rèn)知無(wú)線電的概念提出以后，眾多國(guó)家和國(guó)際組織都對(duì)其投入了巨大的研究精力，其中以美國(guó)和歐盟的研究最具代表性。美國(guó)的研究以認(rèn)知無(wú)線電為主，歐盟則從異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合入手，并正朝著認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展。代表性的研究工作有：

1）2003年12月，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)對(duì)《FCC規(guī)則第15章》公布了修正案，規(guī)定：“只要具備認(rèn)知無(wú)線電功能，即使是其用途未獲許可的無(wú)線終端，也能使用需要無(wú)線許可的現(xiàn)有無(wú)線頻帶”。并且將認(rèn)知無(wú)線電的使用在5G頻段合法化，同時(shí)FCC正在考慮是否在TV頻段也將認(rèn)知無(wú)線電合法化。

2）美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）于2004年11月正式成立IEEE802.22工作組，這是第一個(gè)世界范圍的基于認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的空中接口標(biāo)準(zhǔn)化組織。

3）2005年3月，IEEE通信協(xié)會(huì)(ComSoc)和電磁兼容協(xié)會(huì)(EMC)共同成立了IEEE P1900標(biāo)準(zhǔn)工作組，該機(jī)構(gòu)致力于推進(jìn)與下一代無(wú)線通信技術(shù)和高級(jí)頻譜管理技術(shù)相關(guān)的電磁兼容研究。

4）IEEE JSAC于2007年4月和2008年1月，IEEE Comm Mag于2007年5月和2008年4月，IEEE J-STPTP 于2008年2月分別出版了關(guān)于認(rèn)知無(wú)線電的專(zhuān)輯。

5）2008年2月，歐盟啟動(dòng)的FP7（歐盟第七框架計(jì)劃）又加大了對(duì)下一代無(wú)線網(wǎng)絡(luò)研究的力度，力圖在網(wǎng)絡(luò)融合的基礎(chǔ)上進(jìn)一步向認(rèn)知無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。

2 認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的軍事意義

除了民用方面的研究，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)還被發(fā)現(xiàn)有更多的軍事意義。現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)條件下戰(zhàn)場(chǎng)的電磁環(huán)境日益復(fù)雜，各種電磁輻射源如雷達(dá)、通信、導(dǎo)航、指控、電子對(duì)抗設(shè)備等數(shù)量成倍增加，覆蓋的頻譜越來(lái)越寬，多種電子設(shè)備在有限的地域內(nèi)密集開(kāi)設(shè)，使得頻譜資源異常緊張，電磁兼容問(wèn)題越來(lái)越突出。認(rèn)知無(wú)線電能夠主動(dòng)的感知戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境，并不斷的學(xué)習(xí)歸納，動(dòng)態(tài)的利用頻譜資源，對(duì)信息進(jìn)行智能化的傳輸，因此認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)能大大提高戰(zhàn)場(chǎng)無(wú)線通信的性能和可靠性，具體體現(xiàn)在通信容量、頻譜利用率、抗干擾能力等方面；同時(shí)，由于認(rèn)知無(wú)線電設(shè)備能夠主動(dòng)感知戰(zhàn)場(chǎng)電磁環(huán)境并對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行識(shí)別，因此可以一邊進(jìn)行電磁頻譜偵察，一邊快速釋放或躲避干擾，實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)無(wú)線通信設(shè)備所不具備的電子對(duì)抗功能[3]。

隨著認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)與戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的結(jié)合成為未來(lái)戰(zhàn)場(chǎng)通信的趨勢(shì)，越來(lái)越多的國(guó)家將此作為研究的焦點(diǎn)，但大多處于理論探索階段，只有美國(guó)DARPA(Defense Advance Research Products Agency，國(guó)防高級(jí)計(jì)劃研究局)的XG項(xiàng)目研究時(shí)間最長(zhǎng)，進(jìn)展最快，最為典型。從2003年開(kāi)始，XG以CR技術(shù)為核心，著眼于開(kāi)發(fā)認(rèn)知無(wú)線電的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)和動(dòng)態(tài)頻譜管理標(biāo)準(zhǔn)，采用軟件無(wú)線電技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)最大限度的時(shí)域、頻域和空間等信息的利用，并稱(chēng)其論證的頻譜效率可使目前的頻譜利用率提高10～20倍。其基本思想是：設(shè)備首先“感知”周?chē)鸁o(wú)線環(huán)境并確定頻譜特征，確定基本用戶的存在性并“描述”可用機(jī)會(huì)，通過(guò)對(duì)環(huán)境的理解和主動(dòng)學(xué)習(xí)，遵守應(yīng)用于該頻譜的管理策略，設(shè)備確定一種最佳計(jì)劃，實(shí)時(shí)調(diào)整傳輸參數(shù)比如功率、載波調(diào)制和編碼等，節(jié)點(diǎn)間相互通信協(xié)調(diào)使用機(jī)會(huì)，定義與應(yīng)用干擾限定策略，然后以不與基本用戶發(fā)生沖突的方式發(fā)送信號(hào)，達(dá)到通信系統(tǒng)性能最優(yōu)化的目的。

3 基于認(rèn)知無(wú)線電的電臺(tái)架構(gòu)

戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)作為戰(zhàn)場(chǎng)通信的主要手段，對(duì)通信的實(shí)時(shí)性、可靠性、抗干擾能力有著更高的要求，而認(rèn)知無(wú)線電的技術(shù)特點(diǎn)則決定了認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)必將在戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)上得到廣泛應(yīng)用。因此，采用一種什么架構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)電臺(tái)，將認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)的通信功能完美結(jié)合就變得十分重要。

由認(rèn)知無(wú)線電的概念可知，認(rèn)知無(wú)線電是智能化的軟件無(wú)線電，具有軟件無(wú)線電的所有特征。提到軟件無(wú)線電，就不能不提到軟件通信體系結(jié)構(gòu)（SCA）[4]。SCA是實(shí)現(xiàn)軍用軟件無(wú)線電臺(tái)設(shè)計(jì)的一個(gè)有效規(guī)范和指導(dǎo)，是美軍針對(duì)下一代戰(zhàn)術(shù)無(wú)線通信系統(tǒng)的研制而的通用規(guī)范，它對(duì)多種類(lèi)型軍用無(wú)線電臺(tái)的軟硬件體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定義。基于SCA的戰(zhàn)術(shù)無(wú)線電臺(tái)具有通用性強(qiáng)、便于更新、便于維護(hù)和升級(jí)的特點(diǎn)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不同軍兵種不同系列電臺(tái)之問(wèn)的互連、互通和互操作。目前，美軍已了多個(gè)版本的SCA規(guī)范(最新版本是SCA 2.2.2)，研制并裝備了多種基于SCA的無(wú)線電臺(tái)。近年來(lái)，我軍一直在密切關(guān)注和跟蹤SCA的研究動(dòng)向，并于2004年實(shí)施了適合我軍特點(diǎn)的相關(guān)國(guó)軍標(biāo)，用來(lái)指導(dǎo)我軍下一代戰(zhàn)術(shù)無(wú)線電臺(tái)的研制和開(kāi)發(fā)。因此，綜合考慮認(rèn)知無(wú)線電和SCA的特點(diǎn)，同時(shí)結(jié)合戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)的使用需求，參考SCA規(guī)范，提出一個(gè)基于認(rèn)知無(wú)線電的電臺(tái)體系架構(gòu)。如圖2所示。

該體系架構(gòu)中，自底向上包括硬件平臺(tái)、BSP及設(shè)備驅(qū)動(dòng)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式CORBA中間件、硬件抽象層（MHAL）、核心框架、基礎(chǔ)服務(wù)、無(wú)線通信波形應(yīng)用、頻譜感知波形、認(rèn)知引擎等若干部分。

硬件平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)通信功能和認(rèn)知功能的基礎(chǔ)，由射頻模塊、數(shù)字信號(hào)處理模塊、主控模塊等組成。

BSP、設(shè)備驅(qū)動(dòng)、嵌入式操作系統(tǒng)、嵌入式CORBA中間件、硬件抽象層、核心框架共同構(gòu)成一個(gè)通用開(kāi)放的SCA軟件平臺(tái)。

基礎(chǔ)服務(wù)軟件為用戶提供通用、組件化的共，包括故障檢測(cè)、資源監(jiān)控、信息輸入、時(shí)間服務(wù)等。

無(wú)線通信波形應(yīng)用是由一組實(shí)現(xiàn)通信功能的波形組件構(gòu)成的應(yīng)用軟件，一種無(wú)線通信波形應(yīng)用代表一種通信功能的實(shí)現(xiàn)。具備認(rèn)知功能的電臺(tái)可以根據(jù)認(rèn)知結(jié)果選擇最佳的波形和參數(shù)進(jìn)行通信。

頻譜感知波形完成頻譜感知功能所需的信號(hào)處理工作，得到的感知結(jié)果是認(rèn)知引擎工作的依據(jù)。電臺(tái)可以根據(jù)時(shí)間、空間、頻率等實(shí)際情況運(yùn)行不同側(cè)重的頻譜感知波形以獲取最佳的感知結(jié)果。

認(rèn)知引擎是在軟件無(wú)線電平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)基于人工智能技術(shù)的推理與學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)并驅(qū)動(dòng)整個(gè)認(rèn)知環(huán)路，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知功能的核心部件。通常，認(rèn)知引擎由推理機(jī)、學(xué)習(xí)機(jī)、知識(shí)庫(kù)等功能模塊組成。可以說(shuō)，認(rèn)知引擎是CR的“大腦”。

由圖 2所示的電臺(tái)體系架構(gòu)可知，基于認(rèn)知無(wú)線電的電臺(tái)在硬件上通常由以下模塊組成：

1）實(shí)現(xiàn)通信功能的射頻模塊；

2）實(shí)現(xiàn)頻譜感知功能的射頻模塊；

3）運(yùn)行通信和頻譜感知波形的數(shù)字信號(hào)處理模塊；

4）運(yùn)行認(rèn)知引擎、完成對(duì)各模塊運(yùn)行管理的主控模塊。

一個(gè)多通道的認(rèn)知無(wú)線電臺(tái)硬件架構(gòu)如圖3所示：

根據(jù)電臺(tái)使用需求的不同，可對(duì)圖 3所示的硬件架構(gòu)進(jìn)行裁減，但最少必須保留一個(gè)通信通道和一個(gè)認(rèn)知通道。此時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理模塊和主控模塊的功能也可以在一個(gè)硬件模塊上實(shí)現(xiàn)。一個(gè)典型的單通道認(rèn)知無(wú)線電臺(tái)硬件架構(gòu)如圖4所示。

圖中的射頻功能模塊完成通信射頻信號(hào)的處理；頻譜感知模塊根據(jù)需求完成對(duì)相應(yīng)頻段的電磁環(huán)境探測(cè)；主控及數(shù)字信號(hào)處理模塊是電臺(tái)的核心，運(yùn)行通信波形、認(rèn)知引擎，同時(shí)負(fù)責(zé)電臺(tái)的控制管理。并且，按照?qǐng)D 2所示的體系架構(gòu)，在主控及數(shù)字信號(hào)處理模塊上還要運(yùn)行嵌入式操作系統(tǒng)、核心框架、中間件、硬件抽象層等基礎(chǔ)軟件以滿足體系架構(gòu)的要求。

4 結(jié)論

本文首先介紹了認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的基本原理及，然后結(jié)合認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的發(fā)展闡述了其在軍事上的用途，最后參考軟件通信體系結(jié)構(gòu)（SCA）提出了一種基于認(rèn)知無(wú)線電的電臺(tái)體系架構(gòu)，對(duì)其軟硬件組成做了簡(jiǎn)要分析。

認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)作為一種全新的通信技術(shù)，能有效提高通信設(shè)備的通信效能及抗干擾能力；以認(rèn)知無(wú)線電設(shè)備組網(wǎng)，能大幅提高通信網(wǎng)絡(luò)的頻譜利用率及通信容量；結(jié)合世界軍事信息技術(shù)發(fā)展的特點(diǎn)，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)的軍事用途更是不可低估。近年來(lái)，認(rèn)知無(wú)線電技術(shù)已經(jīng)受到廣泛和深入的研究，在不遠(yuǎn)的將來(lái)，必將對(duì)現(xiàn)有的通信技術(shù)造成巨大的沖擊，在通信技術(shù)發(fā)展的歷史上留下深遠(yuǎn)的影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] J.Mitola，Cognitive Radio：An Integrated Agent Architecture for Software Defined Radio[D]，Sweden，KTH Royal Institute of Technology，2000 .

[2] 楊小牛，從軟件無(wú)線電到認(rèn)知無(wú)線電，走向終極無(wú)線電[J]，中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào),2007,1：4

第9篇：數(shù)字信號(hào)處理論文范文

動(dòng)的交流化、功率變換器的高頻化、控制的數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化。因此，變頻器作為系統(tǒng)的重要功率變換部件，因提供可控的高性能變壓變頻的交流電源而得到迅猛發(fā)展。

變頻器的快速發(fā)展得益于電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)及電機(jī)控制理論的發(fā)展。變頻器的發(fā)展水平是由電力電子技術(shù)、電機(jī)控制方式以及自動(dòng)化控制水平三個(gè)方面決定的。當(dāng)前競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)在于高壓變頻器的研究開(kāi)發(fā)生產(chǎn)方面。

隨著新型電力電子器件和高性能微處理器的應(yīng)用以及控制技術(shù)的發(fā)展，變頻器的性能價(jià)格比越來(lái)越高，體積越來(lái)越小，而且廠家仍在不斷地提高可靠性，為實(shí)現(xiàn)變頻器的進(jìn)一步小型輕量化、高性能化和多功能化以及無(wú)公害化而做著新的努力。辨別變頻器性能的優(yōu)劣，一要看其輸出交流電壓的諧波對(duì)電機(jī)的影響；二要看對(duì)電網(wǎng)的諧波污染和輸入功率因數(shù)；最后還要看本身的能量損耗（即效率）。這里僅以量大面廣的交—直—交變頻器為例，闡述其發(fā)展趨勢(shì)：主電路功率開(kāi)關(guān)元件的自關(guān)斷化、模塊化、集成化、智能化；開(kāi)關(guān)頻率不斷提高，開(kāi)關(guān)損耗進(jìn)一步降低。

在變頻器主電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面。變頻器的網(wǎng)側(cè)變流器對(duì)低壓小容量的裝置常采用6脈沖變流器，而對(duì)中壓大容量的裝置采用多重化12脈沖以上的變流器。負(fù)載側(cè)變流器對(duì)低壓小容量裝置常采用兩電平的橋式逆變器，而對(duì)中壓大容量的裝置采用多電平逆變器。對(duì)于四象限運(yùn)行的轉(zhuǎn)動(dòng)，為實(shí)現(xiàn)變頻器再生能量向電網(wǎng)回饋和節(jié)省能量，網(wǎng)側(cè)變流器應(yīng)為可逆變流器，同時(shí)出現(xiàn)了功率可雙向流動(dòng)的雙PWM變頻器，對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器加以適當(dāng)控制可使輸入電流接近正弦波，減少對(duì)電網(wǎng)的公害。

脈寬調(diào)制變壓變頻器的控制方法可以采用正弦波脈寬調(diào)制控制、消除指定次數(shù)諧波的PWM控制、電流跟蹤控制、電壓空間矢量控制（磁鏈跟蹤控制）。

交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)整控制方法的進(jìn)展主要體現(xiàn)在由標(biāo)量控制向高動(dòng)態(tài)性能的矢量控制與直接轉(zhuǎn)矩控制發(fā)展和開(kāi)發(fā)無(wú)速度傳感器的矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)方面。微處理器的進(jìn)步使數(shù)字控制成為現(xiàn)代控制器的發(fā)展方向。運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)是快速系統(tǒng)，特別是交流電動(dòng)機(jī)高性能的控制需要存儲(chǔ)多種數(shù)據(jù)和快速實(shí)時(shí)處理大量信息。

近幾年來(lái)，國(guó)外各大公司紛紛推出以DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）為基礎(chǔ)的內(nèi)核，配以電機(jī)控制所需的功能電路，集成在單一芯片內(nèi)的稱(chēng)為DSP單片電機(jī)控制器，價(jià)格大大降低、體積縮小、結(jié)構(gòu)緊湊、使用便捷、可靠性提高。

在DSP出現(xiàn)之前數(shù)字信號(hào)處理只能依靠MPU（微處理器）來(lái)完成。但MPU較低的處理速度無(wú)法滿足高速實(shí)時(shí)的要求。隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的發(fā)展，1982年世界上首枚DSP芯片誕生了。這種DSP器件采用微米工藝NMOS技術(shù)制作，雖功耗和尺寸稍大，但運(yùn)算速度卻比MPU快了幾十倍，尤其在語(yǔ)音合成和編碼解碼器中得到了廣泛應(yīng)用。DSP芯片的問(wèn)世標(biāo)志著DSP應(yīng)用系統(tǒng)由大型系統(tǒng)向小型化邁進(jìn)了一大步。隨著CMOS技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，第二代基于CMOS工藝的DSP芯片應(yīng)運(yùn)而生，其存儲(chǔ)容量和運(yùn)算速度成倍提高，成為語(yǔ)音處理、圖像硬件處理技術(shù)的基礎(chǔ)。80年代后期，第三代DSP芯片問(wèn)世，運(yùn)算速度進(jìn)一步提高，其應(yīng)用于范圍逐步擴(kuò)大到通信、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域。

90年代DSP發(fā)展最快，相繼出現(xiàn)了第四代和第五代DSP器件。現(xiàn)在的DSP屬于第五代產(chǎn)品，它與第四代相比，系統(tǒng)集成度更高，將DSP芯核及組件綜合集成在單一芯片上。這種集成度極高的DSP芯片不僅在通信、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域大顯身手，而且逐漸滲透到人們?nèi)粘ＯM(fèi)領(lǐng)域，前景十分可觀。

DSP和普通的單片機(jī)相比，處理數(shù)字運(yùn)算能力增強(qiáng)10—15倍，可確保系統(tǒng)有更優(yōu)越的控制性能。數(shù)字控制使硬件簡(jiǎn)化，柔性的控制算法使控制具有很大的靈活性，可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜控制規(guī)律，使現(xiàn)代控制理論在運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)中應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，易于與上層系統(tǒng)連接進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，便于故障診斷、加強(qiáng)保護(hù)和監(jiān)視功能，使系統(tǒng)智能化。

交流同步電動(dòng)機(jī)已成為交流可調(diào)轉(zhuǎn)動(dòng)中的一顆新星，特別是永磁同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)獲得無(wú)刷結(jié)構(gòu)，功率因數(shù)高，效率也高，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速?lài)?yán)格與電源頻率保持同步。同步電機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)有他控變頻和自控變頻兩大類(lèi)，自控變頻同步電機(jī)在原理上和直流電機(jī)極為相似，用電力電子變流器取代了直流電機(jī)的機(jī)械換向器，如采用交—直—交變壓變頻器時(shí)叫做“直流無(wú)換向器電機(jī)”或稱(chēng)“無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)”。傳統(tǒng)的自控變頻同步機(jī)調(diào)速系統(tǒng)有轉(zhuǎn)子位置傳感器，現(xiàn)正開(kāi)發(fā)無(wú)轉(zhuǎn)子位置傳感器的系統(tǒng)。同步電機(jī)的他控變頻方式也可采用矢量控制，其按轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制比異步電機(jī)簡(jiǎn)單。