《隨機(jī)信號處理》教學(xué)大綱

課程英文名RandomSignalProcessing課程代碼03M0066

理論實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)踐

學(xué)分2總學(xué)時(shí)3232000

學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)學(xué)時(shí)

高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性

課程類別專業(yè)教育課課程性質(zhì)任選先修課程代數(shù)、模擬電子線路、通信電路、信

號與系統(tǒng)

適用專業(yè)電子信息工程開課學(xué)院信息工程學(xué)院

專業(yè)教

執(zhí)筆人趙會(huì)欣審定人學(xué)評價(jià)制定時(shí)間2024年12月

小組

注：課程類別是指公共基礎(chǔ)課/學(xué)科基礎(chǔ)課/專業(yè)教育課；諜程性質(zhì)是指必修/限選/任選。

一、課程地位與課程目標(biāo)

（）課程地位

《隨機(jī)信號處理》是電子信息工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)選修課程。本課程應(yīng)用高等數(shù)學(xué)的

代數(shù)理論、概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論的概率論知識以及信號與系統(tǒng)的時(shí)域和頻域分析方法，使學(xué)生

了解隨機(jī)分析的概念，理解隨機(jī)過程的定義，掌握平穩(wěn)隨機(jī)過程的概念，以及隨機(jī)信號通過線性

系統(tǒng)的基本理論與分析方法，具有運(yùn)用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、電子信息工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識解決復(fù)雜

工程問題的能力。

（-）課程目標(biāo)

I.能夠描述電子信息丁程領(lǐng)域好雜丁程問題的隨機(jī)分析與統(tǒng)計(jì)科學(xué)的基本概念C

2.能夠建立電子信息領(lǐng)域復(fù)雜工程問題的數(shù)學(xué)或物理模型，應(yīng)用隨機(jī)理論解決相應(yīng)的數(shù)學(xué)或物

理模型，獲得實(shí)際的解決方案。

3.能夠使用專業(yè)設(shè)計(jì)和仿真工具（如Protel、QuartuslkMatlab）,對所建立的隨機(jī)模型與模擬的

結(jié)果進(jìn)行分析、求解電子信息工程問題的模型或者完成實(shí)驗(yàn)，并對解決方法進(jìn)行評價(jià)。

（三）思政目標(biāo)

通過對隨機(jī)信號基本理論及分析方法的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力，提高綜合創(chuàng)

新能力：通過價(jià)值引領(lǐng)，使學(xué)生形成正確的人生觀、世界觀、價(jià)值觀，樹立社會(huì)主義核心價(jià)值觀。

二、課程目標(biāo)達(dá)成的途徑與方法

主要以課堂教學(xué)為主，結(jié)合課后練習(xí)和期末考試。

三、課程目標(biāo)與相關(guān)畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系

課程目標(biāo)對畢業(yè)要求的支撐程度（H、M、L）

課程目標(biāo)

畢業(yè)要求1.1畢業(yè)要求1.2畢業(yè)要求2.1畢業(yè)要求2.2畢業(yè)要求2.3

課程目標(biāo)1H(0.2)

課程目標(biāo)2H(0.2)H(0.2)

課程目標(biāo)3H(0.2)H(0.2)

注：1.支撐強(qiáng)度分別填寫H、N或L（其中H表示支撐程度高、M為中等、L為低），括號里的數(shù)字

代表權(quán)重，權(quán)重由各自課程來定，注意H的權(quán)重〉M>L,各項(xiàng)總權(quán)重之和為1。（這里參考通信專業(yè)的

描述）

2.畢業(yè)要求應(yīng)根據(jù)課程所在專業(yè)培養(yǎng)方案進(jìn)行描述。

3.通識選修課程可不填寫上表。

四、課程主要內(nèi)容與基本要求

1、隨機(jī)變量與隨機(jī)變量函數(shù)

了解概率空間、隨機(jī)變量及其概率分布，隨機(jī)變量函數(shù)的分布，隨機(jī)變量的數(shù)字特征、特征

函數(shù)等概念。這部分是該課程的基礎(chǔ)部分，重點(diǎn)掌握隨機(jī)變量函數(shù)的分布，隨機(jī)變量的數(shù)字特征。

這部分是該課程的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，為后續(xù)章節(jié)的隨機(jī)過程提供必要的鋪墊。通過獷物的因果關(guān)系、抓

住事物的主要矛盾等案例，引導(dǎo)學(xué)習(xí)以辯證唯物主義的思想看待問題，培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀、

人生觀、價(jià)值觀。

2、隨機(jī)過程

了解隨機(jī)過程的定義、概率分布、數(shù)字特征、特征函數(shù)等基概念：隨機(jī)過程的導(dǎo)數(shù)和積分的

定義；重點(diǎn)掌握平穩(wěn)隨機(jī)過程、遍歷過程的定義和統(tǒng)計(jì)特性，平穩(wěn)隨機(jī)過程的數(shù)學(xué)期望和相關(guān)函

數(shù)的性質(zhì)，以及兩個(gè)隨機(jī)過程獨(dú)立、不想關(guān)、正交等概念.這部分闡述該課程的基本概念基礎(chǔ)，

為后續(xù)章節(jié)的隨機(jī)信號處理提供理論支撐。通過抓住事物的“本質(zhì)”看疫情防控一一隨機(jī)過程的

聯(lián)合統(tǒng)計(jì)特性分析?，引導(dǎo)學(xué)生抓住事物的本質(zhì)看問題，培養(yǎng)學(xué)生求真的探索精神，增強(qiáng)家國情懷。

3、平穩(wěn)隨機(jī)過程的譜分析

了解平穩(wěn)隨機(jī)過程功率譜密度的概念、性質(zhì)，以及功率譜密度和自相關(guān)函數(shù)之間的關(guān)系，兩

個(gè)聯(lián)合平穩(wěn)隨機(jī)過程的互譜密度的定義、性質(zhì)和互相關(guān)函數(shù)的關(guān)系，以及白噪聲的定義和性質(zhì)。

重點(diǎn)掌握功率譜密度和自相關(guān)函數(shù)之間的關(guān)系，以及白噪聲的定義和性質(zhì)。這些理論及概念廣泛

應(yīng)用于實(shí)際的信號處理、通信和控制等應(yīng)用場合，具備用數(shù)學(xué)方法解決實(shí)際工程問題的能力。

4、隨機(jī)信號通過線性系統(tǒng)的分析

了解隨機(jī)信號通過線性系統(tǒng)時(shí)輸出與輸入信號統(tǒng)計(jì)特征之間的關(guān)系，掌握相應(yīng)的時(shí)域和頻域

分析的基本方法。這是本課程的核心內(nèi)容，是隨機(jī)信號理論聯(lián)系應(yīng)用的橋梁。實(shí)際處理的信號可

以用平穩(wěn)隨機(jī)信號模型描述，實(shí)際設(shè)計(jì)的信號處理系統(tǒng)多為線性系統(tǒng)，本部分講述使用線性系統(tǒng)

處理平穩(wěn)隨機(jī)信號的基本原理和基本結(jié)論，掌握信息獲取和處理的基本原理和應(yīng)用的一般方法，

為實(shí)際應(yīng)用打下良好的基礎(chǔ)，通過中心極限定理、聯(lián)合平穩(wěn)隨機(jī)過程等案例的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生全

面客觀地看待事物，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

五、課程學(xué)時(shí)安排

章節(jié)

教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)學(xué)生任務(wù)對應(yīng)課程目標(biāo)

號

1隨機(jī)變量6作業(yè)1課程目標(biāo)1

2隨機(jī)信號10作業(yè)2課程目標(biāo)1,2

3隨機(jī)信號的譜分析6作業(yè)3課程目標(biāo)1,2

隨機(jī)信號通過線性系統(tǒng)的分

410作業(yè)4課程目標(biāo)2,3

析

六、實(shí)踐環(huán)節(jié)及基本要求

序?qū)嶒?yàn)性實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱學(xué)時(shí)基本要求學(xué)生任務(wù)

號質(zhì)類別

1無

注：1.實(shí)驗(yàn)性質(zhì)指演示性、撿證性、設(shè)計(jì)性、綜合性等；2.實(shí)驗(yàn)類別指必做、選做等。

七、考核方式及成績評定

考核內(nèi)容考核方式評定標(biāo)準(zhǔn)（依據(jù)）占總成績比例

過程考核含到課率、平時(shí)作業(yè)等簽到成績、作業(yè)批改成績20%

期末考核開卷卷面成績80%

考核類別考查

成績登記方式百分制

八、課程目標(biāo)達(dá)成度評價(jià)方法

課程目標(biāo)權(quán)重成績評定

過程考核0.2過程考核Aio

課程目標(biāo)1期末考試0.8期末考試B.o

目標(biāo)達(dá)成度1:(0.2*Ai+0.8*B1)/(0.2*A10+0.8*Bi?)

過程考核0.2過程考核A加

課程目標(biāo)2期末考試0.8期末考試以

目標(biāo)達(dá)成度2=(0.2M2+0.8*B2)/(0.2*A20+0.8*B20)

過程考核0.2過程考核Aw

課程目標(biāo)3期末考試0.8