《信号与系统》实验教学大纲

《信号与系统》实验教学大纲《信号与系统》实验教学大纲（适用专业：电子信息工程）开课对象：电子信息工程、通信工程二年级先修课程：高等数学、电路分析一、实验教学内容实验一、仪器设备使用（验证性，4学时）目的：熟悉掌握实验箱功能模块的操作及示波器。内容：熟悉函数信号发生器、数字式交流毫伏表、频率计、扫频源及实验箱各功能模块的使用。实验二、信号的分解与合成及零输入响应与零状态响应（验证性，4学时）目的：理解信号的分解与合成，学会零输入响应与零状态响应的观察方法。内容：观察信号分解的过程及信号中包含的各次谐波；观察零输入响应和零状态响应的过程。实验三、信号的采样与恢复及无失真系统（验证性，4学时）目的：了解电信号的采样方法和过程及恢复方法；了解无失真传输的条件。内容：观察抽样过程的各种信号，观察信号混叠情况；观察信号在无失真系统中的波形。实验四、系统极点对系统频响的影响（综合性，4学时）目的：了解极点分布对系统频响的影响，学会改变系统极点而改变系统频响的方法。内容：用正弦信号测试两个系统的幅频特性，比较传输函数，看特殊点的变化；观察当系统的极点在不同位置时系统的输出波形。实验五、模拟滤波器的设计（设计性，4学时）目的：熟悉并掌握不同阶数巴特沃斯滤波器的设计过程。内容：根据要求设计出相应的模拟滤波器，并用正弦信号测试其幅频特性。注：实验四、实验五可任选一个，实验一不写实验报告。二、实验目的本课程是《信号与系统》课程的实验环节。通过本实验，使学生达到：1、掌握《信号与系统》课程的重要原理，掌握系统测量方法，熟练正确使用常用仪器、处理实验数据和产生实验报告。2、加强实际操作能力，提高对实际应用系统的理解，培养工程实践能力。3、能够独立设计简单系统。4、获得研究信号分析和系统分析的概念和方法，同时具备进一步学习、研究有关网络理论、通信理论、控制理论、信号处理和信号检测理论等课程和理论的基本能力。三、实验教学重点、难点及教学方式实验重点、难点及教学方式综合表四、对学生的实验操作技能、能力和科学作风等方面的要求表2五、实验教学条件，根据具体组（类）实验提出并列表说明实验教学条件明细表表3六、实验考核1、考核学生的实际操作、动手能力和数据处理能力，是否能按实验报告的要求完成实验，根据实验过程和实验结果进行考核。2、评阅实验报告，考核学生实验报告的完整性。是否能够体现出扎实掌握实验的操作过程和对实验原理的深刻理解。3、按照班级为单位统计分析实验考核的结果，并按学校要求进行记分。七、教学进度总学时数：16学时八、思考题、作业，需要学生查阅的资料（含电子文档）和参考书。1.思考题：《信号与系统实验指导书》每个实验的思考题。2.作业：《信号与系统实验指导书》每个实验的思考题和实验二、三、四的实验报告。3.主要参考书：管致中主编《信号与系统》，高等教育出版社出版吴大正主编《信号与线性系统分析》，高等教育出版社出版《信号与系统》实验教学大纲（适用专业：通信工程）开课对象：通信工程专业、二年级学生先修课程：高等数学、电路分析一、实验教学内容实验一、仪器设备使用（验证性，4学时）目的：熟悉掌握实验箱功能模块的操作及示波器。内容：熟悉函数信号发生器、数字式交流毫伏表、频率计、扫频源及实验箱各功能模块的使用。实验二、信号的分解与合成及零输入响应与零状态响应（验证性，4学时）目的：理解信号的分解与合成，学会零输入响应与零状态响应的观察方法。内容：观察信号分解的过程及信号中包含的各次谐波；观察零输入响应和零状态响应的过程。实验三、信号的采样与恢复及无失真系统（验证性，4学时）目的：了解电信号的采样方法和过程及恢复方法；了解无失真传输的条件。内容：观察抽样过程的各种信号，观察信号混叠情况；观察信号在无失真系统中的波形。实验四、模拟滤波器的分析（验证性，4学时）目的：了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性、对比研究无源和有源滤波器的滤波特性、学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法、比较不同阶数滤波器的滤波效果、比较巴特沃斯和切比雪夫滤波器的异同。内容：用函数信号发生器中正弦信号观察各滤波器的幅频特性、用扫频源观察各滤波器的幅频特性。实验五、一阶、二阶系统的幅频特性测试（综合性，4学时）目的：学会利用一些基本运算单元，搭建一些简单的实验系统、学会测试系统的频率响应的方法、了解二阶系统的阶跃响应特性、学会对其零状态响应和零输入响应进行分析。内容：了解一些基本运算单元、根据要求搭建一阶、二阶实验系统、测试一阶、二阶系统的幅频特性和阶跃响应。实验六、系统稳定性分析（综合性，4学时）目的：熟悉系统稳定的概念和条件、熟悉判别系统稳定性的Routh判据、了解系统函数零、极点分布对系统时域影响。内容：当系统的极点在S平面的左平面时，观察系统稳定时的波形、当系统的极点在S平面的右平面时，观察系统非稳定时的波形。实验七、系统极点对系统频响的影响（综合性，4学时）目的：了解极点分布对系统频响的影响，学会改变系统极点而改变系统频响的方法。内容：用正弦信号测试两个系统的幅频特性，比较传输函数，看特殊点的变化；观察当系统的极点在不同位置时系统的输出波形。实验八、模拟滤波器的设计（设计性，4学时）目的：熟悉并掌握不同阶数巴特沃斯滤波器的设计过程。内容：根据要求设计出相应的模拟滤波器，并用正弦信号测试其幅频特性。注：实验一不写实验报告。二、实验目的本课程是《信号与系统》课程的实验环节。通过本实验，使学生达到：1、掌握《信号与系统》课程的重要原理，掌握系统测量方法，熟练正确使用常用仪器、处理实验数据和产生实验报告。2、加强实际操作能力，提高对实际应用系统的理解，培养工程实践能力。3、能够独立设计简单系统。4、获得研究信号分析和系统分析的概念和方法，同时具备进一步学习、研究有关网络理论、通信理论、控制理论、信号处理和信号检测理论等课程和理论的基本能力。三、实验教学重点、难点及教学方式实验重点、难点及教学方式综合表四、对学生的实验操作技能、能力和科学作风等方面的要求五、实验教学条件，根据具体组（类）实验提出并列表说明实验教学条件明细表表3六、实验考核1、考核学生的实际操作、动手能力和数据处理能力，是否能按实验报告的要求完成实验，根据实验过程和实验结果进行考核。2、评阅实验报告，考核学生实验报告的完整性。是否能够体现出扎实掌握实验的操作过程和对实验原理的深刻理解。3、按照班级为单位统计分析实验考核的结果，并按学校要求进行记分。七、教学进度总学时数：32学时八、思考题、作业，需要学生查阅的资料（含电子文档）和参考书。1.思考题：《信号与系统实验指导书》每个实验的思考题。2.作业：《信号与系统实验指导书》每个实验的思考题和实验二----八的实验报告。3.主要参考书：郑君里主编《信号与系统》，高等教育出版社出版吴大正主编《信号与线性系统分析》，高等教育出版社出版管致中主编《信号与系统》，高等教育出版社出版大纲制订者：杨玉强2021-3-26