随机信号分析与处理简明教程教学设计
一、教学目标
1.理解随机信号的定义和特征，掌握随机变量、随机过程的
概念及其常用分布类型。

2.掌握随机信号的性质分析方法，包括自相关函数、功率谱
密度、自谱密度等。

3.掌握随机信号的常见处理方法，包括滤波、采样、信号平
均等。

4.能够利用 Matlab等软件对随机信号进行仿真和分析。

二、教学内容
1. 随机信号的基本概念
•随机信号的定义和分类
•随机变量的概念及其常用分布类型
•随机过程的概念及其常用分布类型
2. 随机信号的性质分析
•自相关函数与互相关函数的定义和性质
•自谱密度与互谱密度的定义和性质
•功率谱密度的定义和性质
•序列平稳性和宽平稳性
3. 随机信号的处理方法
•滤波和降噪
•采样与重构
•信号平均和时间平均
4. 随机信号的仿真和分析
•Matlab随机信号仿真工具箱的使用
•随机信号的仿真实例分析
三、教学方法
本课程采用“理论讲解+实践操作”的教学方法。

其中，理论讲解和案例分析以讲授为主，通过引导学生发散思维和解决实际问题，形成深度探讨和广度交流。

实践操作部分，将主要通过实验、仿真等方式进行讲授，在操作过程中梳理和总结理论知识。

具体教学方法如下：
1.现场讲解：以PowerPoint为主，讲解随机信号相关的理论
知识。

2.实践操作：在 Matlab软件环境下，模拟随机信号的性质
分析过程，进行实验验证。

3.讨论互动：学生就实验结果进行分析、解释，提出问题和
质疑，并进行深入探究和解决问题。

4.实例分析：以工程实际问题为案例，引导学生通过分析和
实践来解决问题。

四、教学评估
教学评估通过考核学生综合理解和实战练习能力来进行。

具体考核方式如下：
1.期中考试：主要测试学生掌握的理论知识。

考试时间为90
分钟，总分100分。

占总成绩的30%。

2.实验作业：通过对所学实验进行分析，编写程序进行仿真
测试，对实验结果进行分析解释，以及撰写实验报告等方式来评估学生的学习成果。

占总成绩的40%。

3.期末考试：考查学生的理论知识和实际应用能力。

考试时
间为120分钟，总分100分。

占总成绩的30%。

五、教学资源
1.教材：《随机信号分析与处理》（王为人著）
2.软件：Matlab，PowerPoint等
3.实验设备：计算机、数字信号处理器、信号发生器等设备
六、教学进度安排
章节教学内容教学时间
第一章随机信号的基本概念6课时
第二章随机信号的性质分析12课时
第三章随机信号的处理方法12课时
第四章随机信号的仿真和分析6课时
章节教学内容教学时间
第五章综合案例分析6课时
——合计42课时
七、教学团队
主讲教师：某某某（博士，副教授），主要研究方向为信号处理与
模式识别。

配合教师：某某某（硕士，讲师），主要研究方向为数字信号处理。