信号分析与处理大纲

《信号分析与处理》教学大纲课程名称：信号分析与处理学分：3总学时：48讲课学时：40实验学时：8考核方式：考试先修课程：《高等数学》、《模拟电路》、《数字电路》适用专业：机械电子工程开课系或教研室：机械电子工程（一）课程性质与任务1．课程性质本课程是机械电子工程专业的专业任选课。2．课程任务(1)准确而系统地理解和掌握有关信号与系统的基本概念、基本范畴、基本命题、基本理论、基本知识，逐步形成和树立切合信号与系统的基本观念。(2)让学生了解现代信息理论的一些基本术语和基本概念；熟练掌握信号的基本概念以及信号的频域和变换域分析方法；掌握信号通过线性时不变系统的基本分析方法。(3)为以后从事信息理论方面的研究做好初步的理论准备，为阐释和研究信息技术现象提供理论武器。（二）课程教学基本要求对课程教学环节的要求（包括理论课时；课堂实践、实验、上机课时；课堂实践课时的具体安排意见；成绩考核形式等）1、课时分配理论课时为40，实践课时为8。2、成绩评定成绩评定采用百分制。3、计分原则本课程为期末闭卷考试和平时成绩相结合进行综合评定，最终成绩由以下三部分组成：第一部分：期末闭卷考试成绩占总成绩的70%；第二部分：平时作业成绩占总成绩的20%；第三部分：上课考勤占总成绩的10%。（三）课程教学内容第一章绪论第一节信号与系统第二节信号的描述、分类和典型示例第三节信号的运算第四节阶跃信号与冲激信号第五节信号的分解第六节系统模型及其分类第七节线性时不变系统第八节系统分析方法第二章连续时间系统的时域分析第一节引言第二节微分方程式的建立与求解第三节起始点的跳变——从0-到0+状态的转换第四节零输入响应和零状态响应第五节冲激响应与阶跃响应第六节卷积第七节卷积的性质第八节用算子符号表示微分方程第九节以“分配函数”的概念认识冲激函数第三章傅里叶变换第一节引言第二节周期信号的傅里叶级数分析第三节典型周期信号的傅里叶级数分析第四节傅里叶变换第五节典型非周期信号的傅里叶变换第六节冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换第七节傅里叶变换的基本性质第八节卷积特性（卷积定理）第九节周期信号的傅里叶变换第十节抽样信号的傅里叶变换第十一节抽样定理第四章拉普拉斯变换、连续时间系统的Ｓ域分析第一节引言第二节拉普拉斯变换的定义、收敛域第三节拉氏变换的基本性质第四节拉普拉斯逆变换第五节用拉普拉斯变换法分析电路、S域元件模型第六节系统函数（网络函数）H（S）第七节由系统函数零、极点分布决定时域特性第八节由系统函数零、极点分布决定频响特性第九节二阶谐振系统的S平面分析第十节全通函数与最小相移函数的零、极点分布第十一节线性系统的稳定性第十二节双边拉氏变换第十三节拉普拉斯变换和傅里叶变换的关系第五章傅里叶变换应用于通信系统——滤波、调制与抽样第一节引言第二节利用系统函数H（jw）求响应第三节无失真传输第四节理想低通滤波器第五节系统的物理可实现性、佩利—维纳准则第六节利用希尔伯特变换研究函数的约束特性第七节调制与解调第八节带通滤波系统的运用第九节从抽样信号恢复连续时间信号第十节脉冲编码调制（PCM）第十一节频分复用与时分复用第六章信号的矢量空间分析第一节引言第二节信号矢量空间的基本概念第三节信号的正交函数分解第四节完备正交函数集、帕塞瓦尔定理第五节沃尔什函数第六节相关第七节能量谱和功率谱第八节信号通过线性系统的自相关函数、能量谱和功率谱分析第九节匹配滤波器第十节测不准（不定度）原理及其证明第十一节码分复用、码分多址（CDMA）通信第七章离散时间系统的时域分析第一节引言第二节离散时间信号——序列第三节离散时间系统的数学模型第四节常系数线性差分方程的求解第五节离散时间系统的单位样值（单位冲激）响应第六节卷积（卷积和）第七节解卷积（反卷积）第八章离散系统的Z域分析第一节引言第二节Z变换定义、典型序列的Z变换第三节Z变换的收敛域第四节逆Z变换第五节Z变换的基本性质第六节Z变换和拉普拉斯的关系第七节利用Z变换解差分方程第八节序列的傅立叶变换（DTFT）第十节离散时间系统的频率响应特性第九章离散傅里叶变换以及其他离散正交变换*第一节引言第二节傅里叶变换的离散性与周期性第三节从离散傅里叶级数到离散傅里叶变换第四节离散傅里叶变换的性质第五节离散傅里叶变换与Z变换的关系第六节快速傅里叶变换（FFT）第七节离散傅里叶变换的应用第八节沃尔什变换及其应用举例第九节离散余弦变换（DCT）第十章模拟与数字滤波器*第一节引言第二节无源一端口模拟网络综合第三节无源二端口模拟网络综合第四节模拟滤波器的逼近第五节模拟滤波器的频率变换与元件变换第六节无限冲激响应（IIR）数字滤波器第七节有限冲激响应（FIR）数字滤波器第八节RC有源滤波器第九节开关电源滤波器（SCF）（四）学时分配表章次学时安排讲授备注（习题）第一章446-8第二章667-8第三章886-8第四章884-6第五章自学第六章自学第七章666-8第八章886-8第九章自学第十章自学合计4040（五）教材及参考书教材：《信号分析与处理》主编：杨西侠出版社：机械工业出版社参考书：《信号分析与处理》主编：徐科军出版社：清华大学出版社执笔：（课程负责人或课程责任教师签字）胡俊峰审核：（系或教研室主任签字）潘春荣审定：（教学院长签字）古莹奎日期：2013年10月10日