数学知识在信号类课程教学中的应用

“数字信号处理”和“信号与系统”等信号类课程对数学要求较高,复杂繁冗的数学推导和证明容易导致学生产生畏难情绪,影响教学效果。本文以周期序列的离散傅立叶级数和傅立叶变换的推导为例,就教师如何用简单的或学生所熟悉的数学知识,进行深入浅出的教学进行了探讨。     

基于一种新的交换矩阵的离散分数阶傅立叶变换实现

分数阶傅立叶变换比傅立叶变换更具有一般性,多年来引起人们深入研究.由于连续的分数阶傅立叶变换在工程实现时都要抽样离散化,直接对连续分数阶傅立叶变换的核离散化会失去很多重要的性质,因此人们研究它的离散实现并保持它具有与连续分数阶变换同样的性质.本文提出了一种新的交换矩阵实现离散分数阶傅立叶变换,其变换的离散核矩阵与连续变换的分数阶傅立叶变换核有相似性,诸如酉特性、可加性、正交性和可逆性.仿真结果证实了所提出的分数阶傅立叶变换核与连续分数阶傅立叶变换核的相似性以及两种变换对矩形信号这种典型信号的分数阶傅立叶变换的相似性.     

45分钟进入离散傅立叶变换

离散傅立叶变换在数字信号处理课程中非常重要,也非常难,在讲解离散傅立叶变换的公式和性质之前,应先让学生理解离散傅立叶变换的物理意义以及与其他三种傅立叶变换的联系,本文采用3W1H的叙述方式让学生对离散傅立叶变换产生学习兴趣。     

分数阶傅立叶变换的多种定义形式及其光学实现系统分析

分数阶傅立叶变换是经典傅立叶变换的广义形式，它同时从时间域和频率域(或空间域)揭示信号特征．本文系统地分析了分数阶傅立叶变换三种定义形式及其所对应的光学实现系统的组成和原理，说明了光学信息处理系统实现分数阶傅立叶变换的有效性．     

一个关于傅立叶变换求解问题的探讨

在“信号与线性系统”课程中，傅立叶级数和傅立叶变换是一个非常重要的内容，通过这些内容的学习，学生可以建立起信号频谱的概念，同时也可以理解线性系统的频域分析方法。本文针对学生在求解一个关于傅立叶变换的问题时出现的困惑，首先给出了问题的最佳答案，然后分析了问题的本质，最后给出了该问题的最优解法。     

分数阶傅立叶变换的多种定义形式及其光学实现系统分析

分数阶傅立叶变换是经典傅立叶变换的广义形式,它同时从时间域和频率域(或空间域)揭示信号特征。本文系统地分析了分数阶傅立叶变换三种定义形式及其所对应的光学实现系统的组成和原理,说明了光学信息处理系统实现分数阶傅立叶变换的有效性.     

补零离散傅立叶变换的插值算法

插值离散傅立叶变换能提高正弦信号参数估计精度,但传统的比值插值算法只适用于数据长度等于离散傅立叶变换长度的场合。本文研究了补零离散傅立叶变换的插值问题,提出一种基于窗函数频谱一阶泰勒级数展开的插值算法,它与原比值法具有类似的形式和相同的计算量,是原比值法在数据长度小于或等于离散傅立叶变换长度时的扩展。性能分析和仿真试验还表明,补零离散傅立叶变换插值算法对频率偏差的敏感度降低,稳定性更好。     

"微机系统"课程教学体系改革

“微机系统”课程目前的教学体系已经不再适应微机技术的发展。原有的教学体系无法使学生理解386以上体系的核心思想——在硬件级别上支持操作系统。尽管微机芯片迅速更新换代，但386体系结构的基本原理自1985年夏推出80386，到新世纪的P4仍在沿用。本文提出以MPU对操作系统的支持为主干，辅以微机硬件和操作系统的相关知识来重新整合，建立全新的“微机系统”课程体系。新的教学体系内容包括：进程和线程、高速缓存、虚拟存储器、流水线、超标量和超级流水线等先进技术。     

关于单位阶跃函数的傅立叶变换的教学

单位阶跃函数在"信号与系统"课程中占有非常重要的地位.由于该函数是非连续的,且不满足经典傅立叶变换存在的充分条件,因而其傅立叶变换是课程的一个难点问题,很多学生在学习这一内容时会感到困扰.本文结合经典"信号与系统"教科书介绍的几种计算单位阶跃函数的傅立叶变换方法,并对该变换的相关教学问题进行讨论,期望给这一问题带来一个较全面的认识.     

正交频分复用系统中抗线性调频干扰算法研究

针对基于离散傅立叶变换的正交频分复用系统(OFDM),提出了一种新的线性调频(LFM)干扰抑制算法。该算法分为两部分:干扰估计和干扰重构抑制。干扰估计时,首先采用离散傅立叶变换进行粗略估计,然后采用离散匹配傅立叶变换进行精确估计,整个过程均可共用傅立叶变换单元,有效地节省了系统资源。实验结果表明:该算法的干扰抑制性能良好;与现有的抗线性调频干扰算法相比,其运算复杂度大为降低,具有很好的工程实用性。     

复指数函数内涵的傅里叶变换教学方法探索

在电子信息类教学中,以傅里叶变换为代表的变换域思想是贯穿多门专业基础课的核心知识点之一。傅里叶变换的公式虽然不算复杂,但由于教学的侧重点不同,学生往往只是机械记忆而缺乏对原理本质的深入理解。依据教学实践,本文从图像入手,介绍复指数函数和时间函数的缠绕特性,探讨了一种能够反映复指数函数内涵的傅里叶变换教学方法。结果表明,这种方法使学生能更直观地理解和掌握核心知识点和研究思想,激发学习兴趣,改善教学效果。     

新工科下专业课程的教学创新改革与实践

为解决“远程监控技术”课程传统教学“痛点”，按照新工科新发展的建设要求，基于OBE理念，以学生为中心，进行了课程教学创新设计与实践的研究，在教学模式与方法、教学内容及学生考核评价等方面提出了相关创新举措，实现了教学的创新。成绩对比分析说明教学创新实践充分调动了学生学习的积极性和对课外知识拓展的主动探索性，提高了学生自主学习的能力，实现了教学相长和课程教学目标的有效达成。     

“数字信号处理”课程中思政元素探究

本文结合“数字信号处理”课程知识体系特点，以科学发展观和唯物辩证法为主线，以基本理论为支撑，以工程应用为靶点，提出了课程思政目标，开展课程思政与专业教学“协同育人”框架研究与设计，并建立思政元素“基因库”，以期更好地将知识传授、能力培养与价值引领相结合，推进课堂思政育人成效。     

浅谈控制理论课程思政

本文以控制理论课程为载体，“润物无声”的融入课程思政，在知识学习中融入理想信念层面的精神指引，发挥高校课程体系的育人功能。弘扬学生的爱国情怀，提高学生的法治意识和社会责任感，坚定学生理想信念，切实提升立德树人的成效。     

面向本科生的傅里叶变换拓展教学方法

在本科生电子信息类教学中,傅里叶变换占有非常重要的地位,在学习了连续和离散傅里叶变换后,作为教学的延伸,引入窗口傅里叶变换作为拓展教学内容,并启发式的引导学生对自适应傅里叶分解进行探究。本文主要介绍从傅里叶变换到窗口傅里叶变换（STFT）和自适应傅里叶分解（AFD）的信号分析拓展教学方法,以强化学生的理论基础,增强学生的应用能力,让学生了解更多的学术前沿研究成果,启发学生的创新性思维。     

学生参与电气人才创新能力培养的探索

基于“以学生为本”的OBE教育理念，本文对电气人才创新能力培养进行了探索。整个过程将专业课程体系契合学业规划以明确学生学习目标；学生参与理论、实践教学和平台搭建，在夯实其理论知识的同时丰富教学资源；在创新考核中采用“螺旋递进式”的师生互动模式，全程培养学生自主的创新能力。多年实践探索表明学生在课程实践、学科竞赛、论文发表和申报专利等方面的创新能力得到显著提升。     

基于全变差正则化的相位恢复算法

相位恢复问题是指仅通过信号傅立叶变换（或其它线性变换）的幅值恢复原始信号.由于相位信息的缺失,该问题是一个不适定问题,因此需利用先验知识确保精确重建.本文基于非线性压缩感知框架,提出利用自然图像在梯度算子下的稀疏性进行相位恢复的算法.该算法将全变差正则项融合到基于支撑约束和幅值约束的相位恢复问题中,并利用交替方向乘子法（ADMM）对所对应的非凸优化问题进行求解.实验结果表明,该算法明显优于HIO,RAAR等经典的相位恢复算法,并对噪声具有鲁棒性.     

“电路”课程教学内容中变换思想探讨

在电路课程教学中探讨思政元素与教学内容的融入点，引用“穷则变，变则通，通则久”的辩证思想,总结了复数运算、傅立叶变换、拉普拉斯变换数学方法与电路理论相结合的教学内容，引导学生深入理解电路基本概念和方法，同时培养学生穷“需”变，变则通的科学思维习惯。     

分数阶傅里叶变换域上带通信号的采样定理

傅里叶变换和采样定理是信号处理领域的两大基本问题,采样定理研究了傅里叶变换域上带限信号的采样和重构理论.分数阶傅里叶变换(FRFT)是傅里叶变换的一种推广,与之相应的采样理论目前还不十分完备,所以有必要从FRFT域上重新研究采样定理.本文首先得到了均匀冲激串采样信号的FRFT,然后在此基础上导出了FRFT域上带通信号和低通信号的采样定理和重构公式.这些结果是经典理论的推广,将丰富分数阶傅里叶变换的理论体系.     

数字信号处理课程思政案例探索

通过发掘“数字信号处理”课程蕴含的思政元素，给出了三个思政案例。首先从离散傅里叶变换到快速傅里叶变换的发展过程，凝练出国家战略需求的牵引往往能获得更有价值的研究成果；其次通过介绍线性卷积与循环卷积的联系，引出我国移动通信技术从空白到领跑的奋斗之路；再次通过介绍无限长冲激响应和有限长冲激响应滤波器设计方法，阐明要从多维度全面看待事物并能从不同维度切入解决问题。