《信号与系统》课程教学大纲

1/7《信号与系统》课程教学大纲编写者：闫利超审核者：马鹏阁课程代码：MB221A适用专业：电子信息工程专业、通信工程专业、物联网工程参考学时：理论学时56+实验学时8参考书目：1.《信号与系统》，郑君里主编，高等教育出版社，2018年。2.《信号与线性系统分析》，吴大正主编，高等教育出版社，2005年。3.《信号与系统》，管致中主编，高等教育出版社，2011年。一、说明(一)本课程的教学目的与任务教学目的在于通过本课程的学习，培养学生的抽象思维能力，提高分析问题、解决问题的能力，为进一步学习数字信号处理、高频电子线路、通信原理、自动控制原理等课程打下必要的理论基础。b5E2RGbCAP任务在于研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法，初步认识如何建立信号与系统的数学模型，经适当的数学分析与求解，对所得的结果给以物理解释、赋予物理意义。p1EanqFDPw(二)本课程的基本要求1.掌握连续信号的时域、频域、复频域分析的数学方法，理解其物理含义及特性；掌握离散信号的时域、Z域分解的数学方法，理解其物理含义及特性。DXDiTa9E3d2.掌握连续系统的时域、频域、复频域分析的数学方法；掌握离散系统的时域、Z域分析方法；熟练掌握时域中的卷积运算和变换域中的傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换等数学工具。RTCrpUDGiT3.掌握系统函数，系统函数的零、极点与系统时域响应、频域响应的关系；掌握系统稳定性的概念及其判定方法。5PCzVD7HxA(三)编写原则1.本大纲根据高等教育对教学大纲总体要求编写。2.本大纲根据国家教委对信号与系统课程的基本要求编写。3.本大纲按照专业培养目标和教学计划编写。2/7(四)建议1.必开先修课程：高等数学、线性代数、复变函数、电路分析。2.条件允许的情况下，应结合EWB仿真软件和MATLAB软件进行计算机仿真分析和辅助设计。3.尽可能利用现代化教学手段进行教学，以提高教学效率。教学过程中应精讲多练，培养学生分析和解决问题的能力。jLBHrnAILg(五)有关其它问题的说明1.学生能够熟练使用示波器观察信号波形。2.理论与实验结合起来，加深对理论知识的理解。二、课时计划章节教学内容总学时课时分配备注讲授实验上机其它1绪论882连续时间系统的时域分析8623傅里叶变换161244拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析10825傅里叶变换应用于通信系统---滤波、调制与抽样226信号的矢量空间分析227离散时间系统的时域分析668Z变换和离散时间系统的Z域分析12123/7合计64568三、教学内容第一章绪论教学目的和要求：掌握典型信号及其分类，信号的基本运算，阶跃信号与冲激信号，线性时不变系统；熟悉系统的概念，系统模型及其分类，LTI系统分析方法。xHAQX74J0X教学内容：1.信号的描述、分类及常见典型信号。2.信号的基本运算。3.信号的分解。4.阶跃信号与冲激信号。5.系统模型及其分类。6.线性时不变系统。教学重点与难点：重点:阶跃信号和和冲激信号、信号的基本运算。难点:判断系统的时变性、线性。第二章连续时间系统的时域分析教学目的和要求：掌握卷积积分计算和性质，冲激响应和阶跃响应、零输入响应和零状态响应的求解，熟悉线性连续时间系统数学模型的建立，用时域经典法求解微分方程，起始点的跳变。LDAYtRyKfE教学内容：1.线性时不变系统微分方程的经典求解法。2.线性时不变系统零输入响应求解。3.起始点的跳变4.线性时不变系统冲激响应和阶跃响应求解。5线性时不变系统零状态响应求解和卷积积分法。4/76卷积的性质。教学重点与难点：重点:冲激响应和阶跃响应求解、卷积积分的性质和计算。难点:卷积积分的性质和计算，起始点的跳变。第三章傅里叶变换教学目的和要求：掌握周期信号的傅里叶级数、非周期信号的傅里叶变换、典型信号的傅里叶变换、傅里叶变换的基本性质、抽样信号的傅里叶变换、抽样定理和周期信号的傅里叶变换。Zzz6ZB2Ltk教学内容：1.周期信号的傅里叶级数。2.非周期信号的傅里叶变换。3.典型信号的傅里叶变换。4.傅里叶变换性质。5.周期信号的傅里叶变换。6.抽样信号的傅里叶变换及抽样定理。教学重点与难点：重点:典型非周期信号的傅里叶变换，傅里叶变换的基本性质、抽样信号的傅里叶变换及抽样定理。难点:抽样信号的傅里叶变换。第四章拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析教学目的和要求：掌握典型信号的拉普拉斯变换，拉普拉斯变换的性质，拉普拉斯逆变换，线性系统的稳定性；熟悉电路和元件的复频域模型，系统函数的定义及应用，.全通函数与最小相移函数。dvzfvkwMI1教学内容：1.拉普拉斯变换定义和收敛域。5/72.拉普拉斯变换的性质。3.拉普拉斯逆变换。4.电路和元件的复频域模型。5.系统函数的定义及应用。6.全通函数与最小相移函数。7.线性系统的稳定性。教学重点与难点：重点:拉普拉斯正反变换和性质、线性系统的稳定性和系统函数。难点:系统的复频域分析。第五章傅里叶变换应用于通信系统---滤波、调制与抽样教学目的和要求：熟悉利用系统函数求响应，理想低通滤波器，佩利-维纳准则；掌握无失真传输，系统的物理可实现性。教学内容：1.利用系统函数求响应。2.理想低通滤波器。3.系统的物理可实现性及佩利-维纳准则。4.无失真传输。教学重点与难点：重点:无失真传输，系统的物理可实现性。难点:利用系统函数求响应。第六章信号的矢量空间分析教学目的和要求：熟悉信号的矢量空间表示，沃尔什函数、能量谱和功率谱；掌握信号的正交函数分解、完备正交函数集、帕塞瓦尔定理。rqyn14ZNXI教学内容：1．信号的矢量空间表示。6/72.信号的正交函数分解。3.完备正交函数集、帕塞瓦尔定理、沃尔什函数。4.能量谱和功率谱。教学重点与难点：重点:信号的正交函数分解、完备正交函数集、帕塞瓦尔定理。难点:判断函数集是否为完备正交函数集。第七章离散时间系统的时域分析教学目的和要求：掌握典型的离散时间序列，离散系统的单位样值响应，卷积和；熟悉离散时间系统的数学模型，差分方程的求解。教学内容：1.典型的离散时间序列。2.离散时间系统的数学模型。3.差分方程的求解。4.卷积和。5.离散系统的单位样值响应。教学重点与难点：重点:卷积和、离散系统的单位样值响应。难点:卷积和。第八章Z变换、离散时间系统的Z域分析教学目的和要求：掌握Z变换与Z反变换、序列的离散傅里叶变换和离散系统的系统函数；熟悉离散系统的Z域分析，Z域与S域之间的关系，离散时间系统的频率响应。EmxvxOtOco教学内容：1.Z变换与性质。2.Z反变换。7/73.序列的离散傅里叶变换。4.系统函数H(z)。5.Z域与S域的关系。6.离散系统稳定性和频率响应。教学重点与难点：重点:Z变换及其性质、离散系统的Z域分析和DTFT变换。难点:离散系统的Z域分析。