通信工程數(shù)字信號處理現(xiàn)況分析論文

　　摘要：數(shù)字信號處理作為通信工程專業(yè)一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，隨著數(shù)字化和信息化的迅速發(fā)展，其地位越益重要。通過該課程改革和建設(shè)，擺脫以往課堂教學(xué)紙上談兵和課外作業(yè)僅局限于數(shù)學(xué)推導(dǎo)的局面，讓學(xué)生明確課程學(xué)習(xí)目的和知識的應(yīng)用領(lǐng)域，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，培養(yǎng)學(xué)生利用理論知識解決工程實踐問題的能力。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)字信號處理；課程改革和建設(shè)；通信工程；能力培養(yǎng)

　　一、工科院校的數(shù)字信號處理課程面臨的現(xiàn)狀

　　1.《數(shù)字信號處理》與先修課程《信號與系統(tǒng)》內(nèi)容銜接脫節(jié)。信號與系統(tǒng)是大二第一學(xué)期開設(shè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，是數(shù)字信號處理的先修課程，學(xué)生對信號與系統(tǒng)知識的熟練程度直接決定了是否能夠快速理解數(shù)字信號處理課程中的數(shù)學(xué)推導(dǎo)。而數(shù)字信號處理課程的開設(shè)時間是在大三第一學(xué)期，通常學(xué)生們對信號與系統(tǒng)的知識點已經(jīng)陌生，造成了對數(shù)字信號處理課程學(xué)習(xí)的困難。2.數(shù)字信號處理課程理論性強，數(shù)學(xué)公式推導(dǎo)多。該課程要求數(shù)學(xué)基礎(chǔ)較高，內(nèi)容比較抽象，需要使用數(shù)學(xué)語言對問題進行描述，缺少直觀性。但因聯(lián)系工程實踐緊密，這些特點向教學(xué)工作提出了嚴峻的挑戰(zhàn)，很容易出現(xiàn)“講不清，學(xué)不明，用不上”的情況。3.學(xué)生語言編程能力弱。數(shù)字信號處理技術(shù)有很強的實踐性，學(xué)生缺乏扎實的工程實踐背景，對Mat-lab，HDL等編程語言基礎(chǔ)知識缺乏，導(dǎo)致學(xué)習(xí)過程和實踐環(huán)節(jié)非常被動。4.課程內(nèi)容豐富與課時較少矛盾突出。數(shù)字信號處理課程內(nèi)容十分豐富且涉及面廣，學(xué)習(xí)過程難度增加，但分配的學(xué)時有限，內(nèi)容豐富和學(xué)時較少的矛盾突出，不但給掌握知識帶來障礙，而且給教學(xué)過程帶來不便。5.科學(xué)研究需求給課程教學(xué)內(nèi)容選擇帶來挑戰(zhàn)。由于通信專業(yè)學(xué)生科學(xué)研究側(cè)重于通信系統(tǒng)的設(shè)計，因此需要對通信信號在處理算法的理論和實踐上進行拓展，以滿足通信專業(yè)學(xué)生的課題需求，現(xiàn)有的教材這方面內(nèi)容包羅萬象，如何合理選擇教學(xué)和實踐內(nèi)容，直接關(guān)系到教學(xué)內(nèi)容的完整性、系統(tǒng)性和實用性。6.軟件無線電平臺的出現(xiàn)給數(shù)字信號處理實驗和課程設(shè)計帶來新機。現(xiàn)有實驗和課程設(shè)計均是在Matlab平臺上去實現(xiàn)算法。Matlab是個虛擬的軟件平臺，跟實際的工程實踐還有距離，軟件無線電平臺可為工程產(chǎn)品設(shè)計提供原型驗證，讓學(xué)生們能真正接觸到實際的工程應(yīng)用。

　　二、針對以上現(xiàn)狀，我們進行的課程改革和建設(shè)

　　1.教學(xué)內(nèi)容改革。結(jié)合教學(xué)計劃的修訂工作，對數(shù)字信號處理課程的教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容進行修訂。增加該課程與先修課程《信號與系統(tǒng)》的銜接內(nèi)容；增加與通信系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)的多抽樣率數(shù)字信號處理知識點的教學(xué)；設(shè)計側(cè)重工程應(yīng)用的多個課程實驗和綜合性的課程設(shè)計。數(shù)字信號處理課程基本上可以分為以下兩大塊內(nèi)容：信號分析（圖1）和數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計（圖2）。其中虛線框部分表示課程改革中新增加的內(nèi)容。由于數(shù)字信號處理課程與信號與系統(tǒng)課程開設(shè)時間相差一個學(xué)期，大部分學(xué)生對信號與系統(tǒng)中傅里葉級數(shù)、傅里葉變換、拉普拉斯變換的知識已經(jīng)生疏，因此在數(shù)字信號處理課程中，首先增加了對這些基本概念的回顧，也將所有的變換串聯(lián)起來。在數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計部分，新增加的多抽樣速率信號處理、有效字長效應(yīng)和軟件無線電平臺實現(xiàn)都是跟通信系統(tǒng)設(shè)計和工程實踐聯(lián)系最為緊密的部分。2.教學(xué)方法和手段改革。開放教學(xué)手段，加快建設(shè)立體化教學(xué)資源。利用surface電腦授課，將課堂上所有手寫的數(shù)學(xué)推導(dǎo)及教學(xué)錄音保存下來，以供學(xué)生課后隨時溫習(xí)；建立交互式的《數(shù)字信號處理》課程網(wǎng)站以及具有豐富課程資源的手機APP，以便學(xué)生利用手機、平板或個人電腦下載、查看課堂資源。課程調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，不少學(xué)生更喜歡傳統(tǒng)教學(xué)方式下的師生課堂交流。這是因為課堂教學(xué)從一定程度上講是教師的表演，是師生心靈、情感的交流，而一般多媒體教學(xué)形式下，教師的表情、神態(tài)對學(xué)生影響減弱，從而忽視了多媒體教學(xué)手段所應(yīng)遵循的輔助性原則，忽視了教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)———師生之間的情感交流。而如何實現(xiàn)多種教學(xué)手段的有機結(jié)合，達到最佳的課堂教學(xué)效果，還需要進一步探索。3.課程實驗及課程設(shè)計硬軟件平臺建設(shè)。利用Matlab中的信號處理工具箱來輔助設(shè)計數(shù)字濾波器，引入最新的軟件無線電平臺AES-ZSDR3-ADI-G來驗證算法，讓原本枯燥、抽象的理論教學(xué)變得生動、形象。同時，通過實踐環(huán)節(jié)培養(yǎng)了學(xué)生分析和解決實際問題的能力，也對課堂教學(xué)內(nèi)容有更深的理解。AES-ZSDR3-ADI-G平臺的射頻模塊是由ADI公司推出的AD-FMCOMMS3-EBZ-FMC，里面包含的AD9361射頻芯片支持從70MHz到6GHz的載頻�；鶐�芯片是Xilinx公司的ZC706SoC模塊。該平臺與Matlab的simulink連接，可驗證學(xué)生設(shè)計的數(shù)字濾波器的優(yōu)劣。4.考試方法改革。采用閉卷、課程實驗、課程設(shè)計對學(xué)生進行測試，判斷學(xué)生掌握課堂內(nèi)容的程度，考試題目側(cè)重于考查學(xué)生對概念的理解以及利用理論知識來解決實際問題的能力，提高課程設(shè)計成績在總成績中的比重，實現(xiàn)科學(xué)判定、教考分離。逐步過渡到閉卷考試（50%），課程設(shè)計（30%），課程實驗（20%）的綜合評測模式，改變以往學(xué)生考前死背公式，臨時抱佛腳，混過考試的現(xiàn)象。通過這種綜合評價模式的考核，讓學(xué)生能夠真正理解數(shù)字信號處理的基本概念、基本原理。綜上所述，本課程改革和建設(shè)教學(xué)內(nèi)容上增加與先修課程的銜接，增加與通信系統(tǒng)設(shè)計相關(guān)的多抽樣速率信號處理知識，設(shè)計多個偏重工程實踐的課程實驗及綜合性的課程設(shè)計。授課方式上與移動互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，構(gòu)建立體化的教學(xué)資源。手寫電腦surface授課，代替了傳統(tǒng)的黑板，使課堂中所有的數(shù)學(xué)推導(dǎo)均可保存；適合手機、平板電腦瀏覽的課程網(wǎng)站的完善以及手機APP的開發(fā)讓學(xué)生們可以隨時隨地訪問教學(xué)資源，瀏覽課件，鞏固學(xué)習(xí)。課程設(shè)計與實驗上與最新的軟件無線電平臺結(jié)合，將Matlab設(shè)計的數(shù)字系統(tǒng)在平臺上調(diào)試、驗證，有助于學(xué)生了解工程實際需求，培養(yǎng)學(xué)生運用理論知識解決實際工程問題的能力。

　　參考文獻：

　　[1]陳海燕,何繼愛,藺瑩.基于問題引導(dǎo)的“數(shù)字信號處理”課程教學(xué)方法研究與實踐[J].教育教學(xué)論壇,2018,(4):173-174.

　　[2]朱佳,鄒玉龍,梁涓.PBL在“數(shù)字信號處理”課程教學(xué)中的研究[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報,2017,(3):62-65.

　　[3]王娜,劉永紅,付榮榮.“數(shù)字信號處理”課程規(guī)范化建設(shè)探究[J].教育教學(xué)論壇,2017,(27):134-135.

　　[4]李光平,韓一石.地方工科院校數(shù)字信號處理課程的教學(xué)思考[J].信息科技,2011,(18):6.

【通信工程數(shù)字信號處理現(xiàn)況分析論文】相關(guān)文章：

分析產(chǎn)險公司經(jīng)營的現(xiàn)況12-08

通信工程的論文05-15

數(shù)字信號處理器中D/A功能的實現(xiàn)03-19

基于PCI接口的高速數(shù)字信號處理板卡的設(shè)計03-18

通信工程的論文[精品]05-18

通信工程專業(yè)論文11-21

關(guān)于混凝土裂縫原因分析與處理論文（精選6篇）02-25

分層結(jié)構(gòu)高速數(shù)字信號處理系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用03-18

路面病害分析處理03-13