主题词：

 时代精神 国家富强

标题：

中国智慧—对数字滤波器“窗函数设计法”的理解与思考

课程信息：

《数字信号处理》，第七章 窗函数设计法

教师信息：

电子信息工程学院  朱军，屈磊，蒋芳

图片：(教师教学活动图像)

一、课程思政目标：

数字滤波器系统的设计与应用是“数字信号处理”课程的重要内容。了解有限长冲激响应数字滤波器的特点是学习设计方法的关键步骤。为了更好的掌握“窗函数设计法”这一知识点，课堂引导学生观察“主瓣与旁瓣能量相互制约”这一有趣现象，通过现象分析本质，一方面帮助学生理解“窗函数设计法”中加窗之后对数字滤波系统频率响应的影响，另一方面启发学生思考，探究解决问题的方法，用现象与本质的辩证统一的哲学观点观察分析解决问题，用智慧解决问题，要有社会责任感和担当意识。

该案例支撑了安徽大学课程思政元素指标体系中的指标点2.3:时代精神；3.1国家富强；4.3社会责任。

二、教学设计：

1、案例教学设计流程图。教学内容安排与思政元素融入如下图所示： 

2、案例阐释：

窗函数设计法中窗的类型多样，窗的频谱包含主瓣与旁瓣，以问题引导讲解，首先让同学们思考：对系统的单位冲激响应加窗的目的是什么？加窗之后对系统的频率响应会产生什么影响？然后分析矩形窗的频谱与理想低通滤波器频率响应在频域卷积的过程，加深同学们对知识的理解程度。分析现象可知：窗函数频谱的主瓣与旁瓣能量相互制约，主瓣宽则旁瓣衰减大、幅度小，对窗函数的选择有两方面的要求，一是要求窗谱主瓣尽可能窄以获得较陡的过渡带；二是尽量减少窗谱最大旁瓣的相对幅度、以减小肩峰和波纹。然而，这两方面的要求是相互矛盾的，要获得较陡的过渡带就会牺牲滤波器阻带的衰减。类比到现实生活中，新时代中国的发展会遇到难题，解决问题需要依靠时代精神和中国智慧。

时代精神的核心和意义是改革创新，是与时俱进、开拓进取、求真务实、勇争第一的精神。华为芯片及设备被封锁，使得我们在科技发展各领域迅速觉醒，中国人最不缺少的就是智慧！在过去的几年里世界发生了巨大变化，中国人制造“中国芯”，中国在半导体行业进入到快速发展阶段。我国在科技领域也迎来了勃勃生机的春天，我国鸿蒙操作系统的研发，我国在芯片领域的不断创新，都彰显出中国人的智慧。中国人的智慧是无穷无尽的，有时为了更好的合作，才放慢了自己发展的脚步。面对困难我们要保持积极向上的心态，我们要有社会责任感和担当意识，迎着困难勇往直前！只要我们不放弃，方法总会比困难多。让我们一起团结奋斗，努力拼搏为祖国的科技发展和繁荣富强贡献力量！