融合DSP的“数字信号处理”课程教学研究

“数字信号处理”是一门理论性强、知识抽象的电子信息类课程,DSP芯片是一种专门用于数字信号处理的集成电路。因此针对“数字信号处理”课程,在现有基于MATLAB开展教学的基础上,融合DSP技术教学课程内容,设计了由基础及综合设计实验,结合教学实际情况,采用个体独立与小组配合相结合的方式开展,实践表明,融合DSP处理技术实现“数字信号处理”课程中信号处理的教学研究,可有效引导学生对课程间相关知识点进行思考,调动学生的学习主动性,培养学生的工程实践能力。

基于数字信号处理器实现特定消谐脉宽调制控制技术的研究

在大功率交流传动控制中,传统的PWM(脉宽调制)方法输出由于存在低次谐波,会使电流和转矩产生脉动,影响控制精度。以三相电压型逆变器为分析对象,提出了一种基于数字信号处理器(DSP)来实现特定次谐波消除脉宽调制(SHEPWM)控制技术。该技术是首先根据SHEPWM控制技术的基本原理建立其特定谐波消除中开关角与调制度之间的数学模型;然后通过Matlab软件对该非线性数学模型方程组进行求解,得到对应的PWM单相电压脉冲的输出波形;同时利用dsPACE半实物仿真平台对SHEPWM控制技术进行数字化实现及验证;最后通过试验平台分析验证其输出电压、电流在不同载波比下的谐波消除情况。结果表明:基于DSP实现的SHEPWM控制技术,在实际应用中能够消除低次谐波、减小电流和转矩脉动,并能提高电能控制质量。

基于数字信号处理器的数字式脉宽调制方法

提出了基于数字信号处理器的数字式脉宽调制方法，建立了适于调制直流、工频交流、迭加谐波等信号的脉宽调制数学模型。通过试验与数字仿真，证明了该方法适于解决运算量及控制量繁重的、多种信号脉宽调制的实时性问题，可使脉宽调制电源的应用领域得到进一步扩展。

课程思政融入研究生数字信号处理课程的探索

研究生数字信号处理课程是信息与通信工程学科的重要学位课。课程思政是高等教育实现立德树人目标的重要举措。为了在数字信号处理课程教学中融入思政教育,提高研究生的人文素养和爱国主义情操,本文分析了课程思政与数字信号处理专业课教学的融合方式和课程思政教学对策,以数字信号处理课程教学内容为载体,通过挖掘相关的思政元素,探索知识传授、能力培养、价值塑造三位一体的课程教学模式,为不断提高研究生课程思政教学质量,实现新工科背景下的高素质数字化人才培养提供借鉴。

成果导向教学提升数字信号处理课程实践育人探索

针对数字信号处理课程传统教学侧重理论知识传授与验证,实践育人环节薄弱问题,依据工程教育认证成果导向理念开展课程实践育人改革。面向专业人才培养目标,设计了涵盖“知识传授、能力培养、价值塑造”的高阶性课程目标;挖掘思政元素,融入科研案例,依据课程目标重构知识体系和教学内容,开发了“口袋实验室”“蓝墨云班课资源库”等线上线下教学资源;实施了“BOPPPS+翻转课堂+实践”深度融合的实践育人新模式;面向课程目标,开展了“过程性考核+终结性考核”的多维度评价方式。与传统教学相比,基于成果导向理念开展的教学改革将企业的用人需求分解到实际的教学过程之中,由易到难,逐次递进,不断提升学生的工程实践能力。

混合式翻转课堂的实践探索——以“数字信号处理”课程为例

文章探讨了新工科背景下混合式翻转课堂教学模式在数字信号处理课程教学中的应用效果和推广的可行性。以四个平行班级为研究对象,两个班级采用混合式翻转课堂教学,一个班级采用线下教学模式,一个班级采用线上教学模式。对采用混合式翻转课堂教学的班级,重组数字信号处理课程内容,运用翻转课堂教学培养学生创新能力,强化学生自主学习。采用目标达成度评价混合式翻转课堂教学、线下教学模式和线上教学模式。其中,混合式翻转课堂教学模式表现出良好的教学效果,为工程技术专业课程改革提供了新思路。

“数字信号处理”“口袋实验室”的设计与实践

针对“数字信号处理”课程存在实践环节薄弱等问题,研制“口袋实验室”开展理论和实践一体化教学。设备以软硬件开源的Wemos D1 mini单片机为核心,以人体心电脉搏信号研究对象,采用模块化设计思想,具有性价比高、可扩展性强、便携性好等优点。同时,重构知识体系及教学内容,开发教学资源,开展理实一体化教学改革与实践。教学实践结果表明学生的数字信号处理能力得到有效提升,教学效果良好。

“数字信号处理”课程中的以渔易鱼

“数字信号处理”是信息类专业中的一门主干基础课,但在教学过程中,经常会遇到学生学习效果不佳、学习动力不足等问题。为了改善这些现状,结合五邑大学实际情况,从教学内容、教学方式、仿真实践等三个方面进行了改革探索,目的是通过理论与实际的结合改善该课程的学习现状,强调知识点的掌握,更重视培养学生的工科学习思维。期望通过以渔易鱼的方式,拓宽学生的工程视野,提高学生的学习兴趣,培养工程的思维方式。

“数字信号处理”课程进阶性与创新性实验方案设计与实践

“数字信号处理”作为电子信息专业中实践性较强的基础课程,其实验实践环节是课堂教学的有力补充,亟需在现有实验基础上增加有挑战度的进阶性实验,提升学生的创新能力。文章梳理整合课程内容,设计了进阶及综合实验,并结合教学安排采用独立开展与小组配合相结合的方式,对其进行有序开展。结果表明,该方案能够解决教学中理论与应用结合不紧密的问题,较好地提升了学生的实践能力,符合新工科教育思想和工程专业认证规范要求。

“数字信号处理”课程思政教学实践

专业课程中的思政教育是每位专业课教师都要认真思考、积极面对的挑战。做到“守好一段渠,种好责任田”是时代赋予的使命。结合“数字信号处理”课程中的思政教育,介绍了在教学过程中所采用的思路和教学方法。利用身边人、身边事、学情分析、工程案例、信号处理杂谈等,将思政元素“如盐入水”地融入课程教学中,取得了良好的教学效果。

一流课程“数字信号处理”课程目标达成情况分析

适用于工程教育专业认证的课程体系包括符合本专业毕业要求的工程基础类课程、专业基础类课程与专业类课程,“数字信号处理”课程是电子信息类专业的专业基础课。列出了“数字信号处理”课程目标与毕业要求的支撑关系,课程目标分别支撑毕业要求指标点2-3与3-2,按照工程教育专业认证的要求,明确了课程的考核方式,分析了通信工程专业某教学班的课程目标达成情况,并以学生为中心提出了改进建议。改进之后,学生能够根据性能需求进行数字滤波系统参数选择和方案设计,具备使用现代工具进行系统仿真分析、优化系统性能和扩展系统功能等的能力。

数字信号处理课程实验教学平台建设

探索数字信号处理课程的实验教学平台建设,提出了三种实验教学平台建设方案。基于MATLAB软件的实验教学平台和基于CCS软件的实验教学平台,按照实验教学内容,在MATLAB软件平台上编写MATLAB脚本实验程序,在CCS软件平台上编写C语言实验程序,组成实验教学程序库,参考该程序库完成实验教学。基于MATLAB软件和DSP实验箱的实验教学平台,结合实验教学内容,编写MATLAB脚本程序和C语言程序,组成实验教学程序库完成实验教学。借助三种实验教学平台,以FFT快速算法和FIR带阻滤波器设计及其滤波分析为例,讨论了其实验方案及其步骤,比较实验结果,可以看出,三种实验平台都能较好地完成数字信号处理课程的实验教学。

新工科背景下数字信号处理课程改革探索

文章针对新工科背景下人才培养的需要,从课程内容、教学模式、教学实践途径三个方面分析数字信号处理课程在教学中存在的问题,并提出课程教学改革思路及对策。数字信号处理课程改革对策包括三方面:以基础为核心的模块化项目设计,丰富教学内容的高阶性设计;应用知识图谱打通知识点壁垒,转变枯燥教学为融合建模;以实践案例丰富多学科领域应用内涵,为工程人才培养提供新的借鉴。

基于数字信号处理器的正弦脉宽调制矩阵变换器

将正弦脉宽调制(SPWM)控制技术应用于矩阵变换器中,导出了矩阵变换器的SPWM调制策略,控制开关函数不需要复杂的数学推导和计算。利用TMS320F240数字信号处理器设计了矩阵变换器控制系统,分析了该系统的控制方法,给出了系统的硬件框图、软件流程图。该系统可满足矩阵变换器对控制实时性的要求,且性能良好,系统软、硬件设计简单。

“数字信号处理”教学探索与实践

为了培养新时代合格的通信工程专业建设者和接班人,牢固树立“以学生发展为中心”的教育理念,坚持立德树人,通过挖掘适用于“数字信号处理”课程的思政素材,设计合理的教学方案,使课程更具现代感和趣味性,激发学生的家国情怀和学习主动性;在课程教学过程中以学生为“1”中心;教学实施贯穿课前(看)、课中(辩)、课后(提)“3”阶段;教学方法注重课内与课外、讲授与讨论、理论与实践、教学与科研“4”结合;坚持并持续优化“看、辨、提”三阶段教学方式,结合课程知识点指导学生完成大学生创新项目,提升学生分析和解决复杂工程问题的能力,进一步强化学生团队合作意识与思维训练,促进学生在知识、能力、素质三方面协同发展。

“数字信号处理”课程教学改革探索

随着国内各产业的现代化推进发展,相关人才的需求日益增加。为了适应产业的发展及相应专业人才的培养需求,满足学科的发展和社会对课程知识的需要,文章对“数字信号处理”课程的教学改革进行了探析,主要表现在教学内容的优化整合、教学方法多样化、多种教学手段并用、创新实践教学、完善合理的教学考核制度几个方面,注重培养学生分析问题、解决问题及设计能力。通过实践,课程教学改革后提高了学生的工程实践能力和创新能力,改善了教学效果。

数字信号处理课程思政元素的挖掘与教学实践

剖析了理工类专业课程教学中课程思政教育的不足,以数字信号处理课程教学为例,挖掘教学内容蕴含的思政元素,开展了课程思政教学实践.课程蕴含的思政元素与专业教学内容的有机结合,使学生在专业课程学习过程中学习到专业知识的同时接受思想的启迪与教育,有助于培养既有良好专业素养,又有家国情怀、强烈的社会责任感的新型工科人才.

数字信号处理技术在电子信息工程中的应用

随着信息技术的快速发展和应用领域的不断扩展,数字信号处理技术在电子信息工程中的应用越来越广泛。例如,在人工智能、机器学习、深度学习和计算机视觉等领域。文中首先介绍了数字信号处理技术的优点,包括高效的数据处理能力、可控的实现过程和高度集成的特点。接着,阐述了数字控制系统的设计和实现过程。最后,分析了基于DSP控制器架构下PWM整流数字信号的仿真控制。

面向数字信号处理领域的近似计算技术应用与研究进展

在信号处理领域,近似计算技术备受关注。复杂算法和海量数据限制了应用的处理速度且增加了系统硬件消耗。由于信号具有冗余性,精确结果并非必需,满足用户可接受的结果已足够。因此,采用近似计算技术可以有效减少计算量,提高计算效率和系统性能。该文以近似计算技术的不同设计层次为切入,首先介绍了信号处理应用的特点,综述了近年来近似计算技术在算法和电路层面的研究进展,并调研了通信、视频图像以及雷达等信号处理方向的近似计算技术方案。最后,对该领域的发展方向进行了讨论和展望,为推动近似计算技术在信号处理领域的应用提供了思路。

基于思政与OBE理念融合的数字信号处理课程建设

数字信号处理是电子信息类专业本科生课程体系中的一门重要的专业基础课。在传统的教与学的过程中,往往注重大量的数学公式推导证明,而忽视了公式和定理背后的物理意义,导致学生总是对知识吃不透、嚼不烂,教学过程难以实现闭环。课程本身所蕴含的知识以外的育人元素也未得到充分地挖掘和利用。为探索新时代电子信息类专业课程建设方法,该文从课程思政的视域出发,结合成果导向教育(Outcome Based Education,OBE)理念,以数字信号处理课程为研究对象,深入剖析现有专业课程建设中存在的问题,并结合南京邮电大学校情特色和专业背景,对课程的教学目标、教学内容、教学方法、评价考核机制等各环节进行重新设计,并将其融入课程教学实践,探索一条“春风化雨、润物无声”的课程建设之路。