《信号与系统》教学大纲--2006
《信号与系统》教学大纲
《信号与系统》教学大纲信号与系统是电子信息类专业中一门重要的基础课程。
它是研究信号的产生、传输、处理和控制的学科,涉及到电子、通信、自动化等领域。
本文将从课程目标、内容安排、教学方法和评价方式等方面来探讨《信号与系统》教学大纲。
一、课程目标《信号与系统》作为一门基础课程,旨在培养学生对信号与系统的基本概念、原理和方法的理解与应用能力。
具体目标包括:1. 掌握信号的定义、分类和描述方法,了解信号的特性和变换;2. 理解系统的基本概念、特性和分类,掌握系统的时域和频域分析方法;3. 学习信号与系统的线性时不变(LTI)模型和卷积运算;4. 熟悉傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换的定义、性质和应用;5. 培养分析和设计信号与系统的能力,为后续专业课程打下坚实基础。
二、内容安排《信号与系统》的内容安排通常包括以下几个方面:1. 信号的基本概念:介绍信号的定义、分类和描述方法,包括连续信号和离散信号;2. 时域分析:学习信号的时域表示方法,如冲激函数、阶跃函数和周期信号的分析;3. 频域分析:引入傅里叶级数和傅里叶变换的概念,掌握信号的频域表示方法;4. 系统的基本概念:介绍系统的定义、特性和分类,包括线性系统和非线性系统;5. 系统的时域分析:学习系统的时域描述方法,如冲激响应和单位脉冲响应;6. 系统的频域分析:引入拉普拉斯变换和Z变换的概念,掌握系统的频域表示方法;7. 系统的稳定性和滤波器设计:研究系统的稳定性判据和滤波器设计方法;8. 信号与系统的应用:介绍信号与系统在通信、控制和信号处理等领域的应用。
三、教学方法在教学过程中,可以采用多种教学方法来提高学生的学习效果和兴趣:1. 理论讲解:通过讲解基本概念、原理和方法,帮助学生建立起完整的知识体系;2. 数学推导:引导学生进行数学推导和证明,加深对信号与系统理论的理解;3. 实例分析:通过实际案例和应用实例,将抽象的理论联系到实际问题,提高学生的应用能力;4. 计算实践:引入计算工具和软件,让学生进行信号与系统的计算和仿真实验;5. 小组讨论:组织学生进行小组讨论和合作学习,促进彼此之间的交流和思维碰撞。
《信号与系统》教学大纲
《信号与系统》教学大纲Signals and Systems一、课程教学目标1、任务和地位:《信号与系统》是通信及相关专业的专业基础课,是通信专业的必修课程。
通过本课程的学习,使学生掌握用系统的观点和方法分析求解电子系统的特性,为后续课程(通信理论、网络理论、控制理论、信号处理和信号检测理论等课程)的学习和今后从事专业技术工作打下坚实的基础。
2、知识要求:本课程是信息类各专业本科生继“电路分析基础”课程之后必修的重要主干课程。
该课程主要研究确知信号的特性,线性时不变系统的特性,信号通过线性时不变系统的基本分析方法,以及信号与系统分析方法在某些重要工程领域的应用。
该课程是学习《现代通信原理》、《数字信号处理》等后续课程所必备的基础。
3、能力要求:通过本课程的学习,使学生掌握信号分析与线性系统分析的基本理论及分析方法,能对工程中应用的简单系统建立数学模型,并对数学模型求解。
为适应信息科学与技术的飞速发展,及在相关专业领域的深入学习打下坚实的基础。
同时,通过习题和实验,学生应在分析问题与解决问题的能力及实践技能方面有所提高。
二、教学内容的基本要求和学时分配2、具体要求:第一章信号与系统[目的要求]1.掌握信号、系统的概念,以及它们之间的关系。
2.了解信号的函数表示与图形表示。
3.掌握信号的能量和信号的功率的概念。
4.熟练掌握信号的自变量变换和信号的运算。
5.掌握阶跃信号、冲激信号,及其性质、相互关系。
6.了解系统的性质。
[教学内容]1. 信号、信号的自变量变换。
2. 能量和功率信号的判别方法3. 阶跃信号和冲激信号。
4. 一些典型序列。
5. 连续时间系统和离散时间系统。
6. 系统的性质[重点难点]1. 信号和系统的概念。
2. 能量和功率信号的判别方法3. 信号的自变量变换4. 阶跃信号和冲激信号。
5. 系统的性质。
[教学方法] 课堂讲解[作业] 7道[课时] 6第二章线性时不变系统[目的要求]1. 单位冲激响应的概念。
信号与系统教学大纲(Word)
《信号与系统》课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象:电子信息工程专业、通信工程专业、信息工程专业、自动化专业课程代码:AAD00914学时分配:72学时=64学时(理论)+8学时(实验)赋予学分:4学分先修课程:《电路分析》、《线性代数》、《高等数学》后续课程:《数字信号处理》、《通信原理》、《数字图像处理》、《语音信号处理》二、课程性质与任务《信号与系统》是电子信息类专业本科生必修的专业基础课程。
本课程的基本任务使学生牢固掌握信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。
理解傅里叶变换、拉普拉斯变换和z 变换的基本内容、性质,掌握信号与系统的时域、变换域分析方法(时域法、频域法、z 域法、s 域法、状态变量法),特别要注意建立信号与系统的频域分析以及系统函数的概念,为学生进一步学习后续相关课程奠定坚实的理论基础。
三、教学目的与要求设置本课程的目的在于使学生通过本课程的学习,初步建立起有关“信号与系统”的基本概念,掌握“信号与系统”的基本理论和基本分析方法,为进一步学习后续课程及从事通信、信息处理等方面有关研究工作打下基础。
通过本课程的学习,学生应该掌握信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法,通过一定数量的习题练习加深对各种分析方法的理解与掌握。
四、教学内容与安排第一章绪论(6学时)教学内容:1、信号与系统2、信号的描述、分类和典型示例3、信号的运算4、阶跃信号与冲激信号5、信号的分解6、系统模型及其分类7、线性时不变系统8、系统分析方法第二章连续时间系统的时域分析 (8学时)教学内容:1、引言2、微分方程式的建立与求解3、起始点的跳变——从0-到0+状态的转换4、零输入响应和零状态响应5、冲激响应与阶跃响应6、卷积7、卷积的性质第三章傅里叶变换 (12学时)教学内容:1、引言2、周期信号的傅里叶级数分析3、典型周期信号的傅里叶级数4、傅里叶变换5、典型非周期信号的傅里叶变换6、冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换7、傅里叶变换的基本性质8、卷积特性(卷积定理)9、周期信号的傅里叶变换10、抽样信号的傅里叶变换11、抽样定理第四章连续时间系统的复频域分析 (10学时)教学内容:1、引言2、拉普拉斯变换的定义、收敛域3、拉氏变换的基本性质4、拉普拉斯逆变换5、用拉普拉斯变换法分析电路、s域元件模型6、系统函数(网络函数)H(s)7、由系统函数零、极点分布决定时域特性8、由系统函数零、极点分布决定频响特性9、全通函数与最小相移函数的零、极点分布10、线性系统的稳定性11、拉普拉斯变换与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 (4学时) 教学内容:1、引言2、利用系统函数求响应3、无失真传输4、理想低通滤波器5、系统的物理可实现性、佩利—维纳准则6、带通滤波系统的运用7、从抽样信号恢复连续时间信号第六章离散时间系统的时域分析 (8学时)教学内容:1、引言2、离散时间信号——序列3、离散时间系统的数学模型4、常系数线性差分方程的求解5、离散时间系统的单位样值(单位冲激)响应6、卷积(卷积和)第七章离散时间系统的Z域分析 (10学时)教学内容:1、引言2、z变换定义、典型序列的z变换3、z变换的收敛域4、逆z变换5、z变换的基本性质6、z变换与拉普拉斯变换的关系7、利用z变换解差分方程8、离散系统的系统函数9、离散时间系统的频率响应特性第八章系统的状态变量分析法 (6学时)教学内容:1、引言2、连续时间系统状态方程的建立3、连续时间系统状态方程的求解4、离散时间系统状态方程的建立5、离散时间系统状态方程的求解6、状态矢量的线性变换7、系统的可控性和可观测性五、教学设备与设施要求使用多媒体教学设备六、课程考核与评估本课程采用闭卷考试的方法,考试时间为120分钟。
《信号与系统》课程教学大纲(中文)
《信号与系统》课程教学大纲课程中文名称:信号与系统课程英文名称:Signals and System 课程类别:专业基础课课程编号: 071210T107课程归属单位:电信学院制定时间:2006年8月一、课程的性质、任务1、课程的性质、目标和任务本课程是通信工程专业的一门重要的专业基础课。
它主要讨论确定信号的特性,线性时不变系统的特性,信号通过线性系统的基本分析方法。
从时间域到变换域,从连续到离散,从输入输出描述到状态描述,力求以统一的观点阐明基本概念和方法。
通过本课程的学习,使学生掌握信号分析及线性系统的基本理论和基本的分析方法,进一步培养学生的思维推理能力和分析运算能力,为学习数字信号处理、通信原理、信号与信息处理、信号检测等后续课程打下必要的基础2、课程基本要求本课程旨在使学生掌握信号与线性系统的基本理论,基本分析法,为后续课的学习及从事实际的科研工作奠定必要的基础。
3、课程适用专业与学时、学分授课对象:通信工程、网络工程及相关专业。
授课学时:54学时(其中理论教学42,实验12)。
学分:3学分4、先修课程高等数学,复变函数,电路分析基础5、推荐教材及主要教学参考用书◆《信号与系统》(第二版)(英文版),奥本海姆,电子工业出版社 2006年◆《信号与系统》(第二版)(上、下),郑君里应启珩杨为理,高等教育出版社 2000年6、教学方法教学方式:课堂教学与实验相结合。
考核方式:总成绩=期末考试成绩(70%)+平时成绩(10%)+实验成绩(20%)。
二、理论教学内容和要求1、内容和要求第一章信号与系统1.基本内容:连续时间信号与离散时间信号的概念;连续时间系统和离散时间系统的概念;信号的基本运算;卷积的计算。
2.基本要求:掌握:①连续时间信号与离散时间信号的概念;②连续时间系统和离散时间系统的概念。
理解:①信号的基本运算;②卷积的计算。
3.教学重点和难点:重点:信号和系统的基本概念。
难点:卷积的计算。
《信号与系统》教学大纲
考核方式
总评成绩=平时成绩+期中考试成绩+期末考试成绩
平时成绩占10%
期中考试成绩占30%
期末考试成绩占60%
实验教学
无
专业培养能力
(1)具有从事信息工程所需的扎实的数学、自然科学、工程基础和专业知识,并能够综合应用这些知识解决信息工程领域复杂工程问题的能力。要求掌握工程基础知识,并能够应用其基本概念、基本理论和基本方法解决实际问题。
学分/学时
4/64
开课学期
每学年第三学期
开课单位
信息学院
适用专业
信息工程、吴健雄学院强化班、吴健雄学院高等理工班、电子工程等等
教学语言
中文
先修课程
电路分析
后续课程
通信原理、数字信号处理等等
教材及参考书
教材:管致中等,《信号与线性系统》第五版,高等教育出版社
参考书:
1、郑君里等,《信号与系统》,高等教育出版社
通过本课程的学习,可以为学生今后进一步学习信号处理、网络理论、通信理论、控制理论等课程打下良好的基础。
本门课程有着很强的数学背景,介绍的内容涉及到线性微分方程、复变函数、积分变换、离散数学等多门数学课程的知识,本课程的主要任务也是结合线性系统分析这一个主线,对这些数学方法进行详细的介绍。可以认为,这是一门结合实际工程应用进行的数学课程。课程中各个理论的系统性较强,数学推导比较严密,但是在内容中不苛求数学上的系统和严密。通过实际系统分析,可以使学生更好地掌握相关的数学知识。
《信号与系统》教学大纲
课程代码
04011020
课程名称
信号与系统
Signals and Systems
信号与系统(72学时)
《信号与系统》课程教学大纲课程代号:21100080总学时:72 (讲授/理论 64 学时,实验/技术/技能 8 学时,上机/课外实践学时)适用专业:电子信息工程,电子信息科学与技术,电子科学与技术先修课程:《高等数学》,《电路基础》,《数字电路》,《模拟电路》一、本课程地位、性质和任务信号与系统课程是电子技术,通讯,自动化,信号检测,信息处理,计算机等专业的一门主要的技术基础课,主要研究信号与线性系统分析的基本概念和基本分析方法;主要讨论确定信号与线性时不变的特性及数学模型,信号通过系统的基本分析方法及由某些典型信号通过某些典型系统引出的一些重要的基本概念。
通过该课程的学习,学生应掌握信号分析,线性时不变系统基本理论及信号通过线性时不变系统的基本分析方法。
要求学生掌握用系统的观点和方法分析求解电子系统的特性,为后续专业课程的学习和今后专业技术工作打下坚实的基础。
二、课程教学的基本要求本课程作为一门专业基础课,其先行课程基础是工程数学和电路原理(电路分析基础),教学安排在电子技术基础(模拟电子技术和数字电子技术)及计算机程序语言(Matlab)之后为宜。
从学科的性质来看,它综合应用现代数学的概念和分析的方法对工程技术比如电路设计,通信工程,信息处理,自动控制,计算机技术以及生命科学当中的实际问题提供指导思想和分析方法。
通过教学,使学生牢固树立信号与系统的概念,熟练应用数学工具分析典型的物理问题。
了解确知信号的时域、频域描述方法及其相互之间的关系,掌握确知信号通过线性时不变系统的时域、变换域分析方法,强调学以致用,结合实际应用巩固所学知识。
三、课程学时分配、教学要求及主要内容(一) 课程学时分配一览表(二) 课程教学要求及主要内容第1章信号与系统的基本概念教学目的和要求:(1)掌握信号的分类和基本运算;(2)熟练掌握阶跃函数和冲激函数的性质;(3)掌握系统的特性和分析方法。
教学重点和难点:阶跃函数和冲激函数的性质。
《信号与系统》教学大纲
《信号与系统》课程教学大纲一、适用对象适用于网络教育、成人教育学生二、课程性质《信号与系统》是电子信息专业的一门非常重要的专业基础课。
它以《电路分析》和《高等数学》为支撑,通过对该课程的学习,为学生以后学习《数字信号处理》、《通信原理》及《随机信号与过程》等课程打下坚实的基础,同时为今后从事电子信息领域的工作打下牢固的理论基础。
前序课程:“微积分”、“大学物理”、“电路分析基础”三、教学目的(1)让学生进一步应用《电路分析》知识,来进行电路和系统的分析。
(2)让学生掌握《信号与系统》的基本概念、基本知识和分析信号和系统的基本方法。
(3)能够使用常用的分析方法,来分析模拟及数字信号和系统。
四、教材及学时安排教材:郑君里应启珩杨为理编著,信号与系统(第二版),高等教育出版社出版,2000年5月学时安排:总学时64课时。
第一章绪论,6课时。
第二章连续时间系统的时域分析,8课时。
第三章傅立叶变换,14课时。
第四章拉普拉斯变换、连续时间系统的S域分析,15课时。
第五章傅立叶变换应用于通信系统-滤波、调制和抽样,3课时。
第七章离散时间系统的时域分析,3课时。
第八章z变换、离散时间系统的z域分析,12课时。
课堂习题课3课时。
五、教学要求第一章绪论教学内容:1、信号和系统的概念,信号的描述和分类。
2、系统的模型和分类及系统的分析方法。
3、信号的变换。
4、常见的典型信号,如正弦信号,指数信号,复指数信号,抽样信号,阶跃信号和冲激信号。
5、典型连续时间信号及单位冲激信号和单位阶跃信号。
6、信号的分解。
7、线性时不变系统的基本特性。
教学要求:需要了解的内容是:1、信号和系统的概念,信号的描述和分类。
2、系统的模型和分类及系统的分析方法。
需要理解的内容是:1、典型连续时间信号及单位冲激信号和单位阶跃信号。
2、信号的分解。
3、线性时不变系统的基本特性。
需要掌握的内容是:1、常见的典型信号。
如正弦信号,指数信号,复指数信号,抽样信号,阶跃信号和冲激信号。
信号与系统教学大纲_马金龙_信号与系统
信号与系统教学大纲_马金龙_信号与系统第一篇:信号与系统教学大纲_马金龙_信号与系统信号与系统教学大纲课程英文译名: Signals and Systems课内总学时: 64/48 学分: 4/3课程编号: A0401070/A0401080课程类别:必修面向专业:电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、通信工程、光信息科学与技术、计算机通信、信息对抗与技术课程编号: B040108课程类别:限选面向专业:计算机科学与技术一、课程的任务和目的本课程是电子工程、通讯工程专业的一门主要专业基础课。
其任务是以系统的观点研究信号传输的数学模型,通过适当的数学分析手段建立和求解描述系统的方程并对所得的结果给以物理解释,赋予物理意义。
本课程主要讨论确定性信号经线性时不变系统传输后如何处理的基本理论,从时域分析到变换域分析,从连续时间系统到离散时间系统,从系统的输入-输出描述法到状态空间描述法,力求以统一的观点阐述信号分析及线性系统的基本要领及基本分析方法。
通过本课程的完整理论体系的学习可以激发学生对信号与系统学科的学习兴趣和热情,对培养学生建立正确的思维方法、严谨的学习作风、提高分析问题和解决问题的能力等方面都有重要作用,为后续课程的学习及进一步的研究工作提供坚实的理论基础。
二、课程内容与基本要求本课程要求学生掌握信号的概念及系统的基本要求,包括信号的时域模式和频谱理论;连续系统和离散系统数学模型的建立及几种分析方法,特别注意各种分析方法之间的相互关联。
(一)信号与系统的基本概念信号传输系统概述,了解信号的描述及其分类,信号的分解,系统模型及其划分,理解线性时不变系统的基本特性,了解线性时不变系统的一般分析方法。
(二)连续时间信号的频域分析掌握周期信号傅里叶级数,理解周期信号和非周期信号的频谱概念;了解傅里叶变换的引入过程,注意信号的奇偶性和频谱的奇谐、偶谐之间的关系和区别;理解频谱概念的物理意义;掌握常用基本信号的频谱和傅里叶变换的性质;掌握抽样信号的概念及抽样定理;理解频域分析求解系统响应的物理实质。
信号与系统教学大纲
《信号与系统》课程教学大纲一、课程基本信息课程编号080911444课程名称信号与系统课程英文名称Signals and Systems 总学时数56 授课学时40实践学时实验学时10习题课学时6设计学时学分 3开课单位江西蓝天学院电子信息工程系适用专业电子信息工程、通信工程、自动化先修课程高等数学、物理学、电路等课程类别专业基础必修课选用教材《信号与系统》段哲民主编电子工业出版社主要教学参考书《信号与线性系统分析》(第三版)吴大正主编高等教育出版社《信号、系统和控制》B.P.拉斯著科学出版社本课程任务和目的本课程是电类各专业必修的一门重要的技术基础课。
它主要讨论确定信号的特性,线性时不变系统的特性,信号通过线性系统的基本分析方法。
通过本课程的学习,使学生掌握信号分析及线性系统的基本理论和基本的分析方法,进一步培养学生的思维推理能力和分析运算能力,为学习网络理论、通信原理、信号与信息处理、信号检测等后续课程打下必要的基础。
课程的基本要求:1.掌握连续信号的时域、频域、复频域分解的数学方法,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。
2.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。
3.掌握线性系统的状态变量分析法。
教学大纲制订单位电子信息工程系电子信息教研室教学大纲制订时间2011.8二、课程内容及基本要求第一章信号与系统的基本概念基本内容:1、信号与系统的定义2、典型信号介绍,阶跃信号与冲击信号3、信号的分解4、线性,时不变系统的介绍5、系统的因果稳定性基本要求:1、了解连续信号与离散信号的定义,表示式和波形。
2、理解信号的分类和系统的分类。
系统的描述。
3、掌握信号的基本运算。
4、掌握奇异函数及信号的时域分解。
5、掌握线性时不变系统的性质。
本章重点:奇异函数及相关性质,线性时不变系统的性质本章难点:信号的时域分解第二章连续系统的时域分析基本内容:1、零输入响应和零状态响应、阶跃响应和冲激响应的概念2、微分方程的建立以及求解3、冲击响应及阶跃响应的求解4、卷积的定义及性质5、算子法表示微分方程基本要求:1、了解零输入响应和零状态响应、阶跃响应和冲激响应的概念。
《信号与系统 》课程教学大纲
《信号与系统》课程教学大纲Signals and Systems课程负责人:执笔人: 编写日期:一、课程基本信息1.课程编号:L082552.学分:2学分3.学时:32(理论32)4.适用专业:电气工程及其自动化二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程属电气工程及其自动化专业的专业基础课程(公共平台基础课),在电气工程及其自动化培养计划中列为选修课程。
本课程的教学任务理解信号与系统的概念,掌握信号与系统的时域、变换域分析的基本原理和基本方法;理解傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换的数学概念、物理概念与工程概念;掌握有关系统的稳定性、频响、因果性;理解系统的状态变量分析法。
本课程的教学目标是使学生获得信号与系统的基本理论与方法分析和解决实际问题的基本技能,为后续的理论课程和专业课程的学习打下坚实的理论基础。
三、课程教学内容与基本要求(一)课程简介(1课时)主要内容:本课程的性质、任务与教学目标;本课程教学内容;本课程教学方法;本课程教学进程;本课程教学组织;本课程实践环节;本课程考核形式与基本要求;本课程使用教材、参考书与提供的其他相关课程资源。
基本要求(1)了解信号与系统课程地位及前后课程之间的联系;(2)理解信号与系统课程的内容主线,掌握本课程各知识模块之间的关系;(3)在了解本课程教学方法及教学组织安排的基础上,理解信号与系统课程特点;(二)信号与系统概述(3课时)主要内容:信号描述与分类、信号的基本运算、阶跃函数和冲激函数、系统的描述、系统的性质、LTI系统分析方法概述。
1. 基本要求(1)掌握信号与系统的概念;(2)掌握信号的基本运算;(3)理解阶跃函数和冲激函数概念及性质;(4)了解系统的类型及数学模型的建立;(5)了解系统的特性及常用分析方法。
2. 学时分配课堂教学3学时,其中,信号描述与分类、信号的基本运算(1学时);阶跃函数和冲激函数、系统的描述、系统的性质、LTI系统分析方法概述(2学时)。
《信号与系统》教学大纲
《信号与系统》教学大纲一、课程的性质、目的与任务《信号与系统》是通信及相关专业的专业基础课,是网络工程中的专业任选课。
使学生掌握用系统的观点和方法分析求解电子系统的特性,为今后从事专业技术工作打下坚实的基础。
由于理论课时仅36课时,第七,第八章内容略过。
通过本课程的学习,要求学生达到:1.熟练掌握Z变换、拉普拉斯变换、傅里叶变换的定义,变换方法2.掌握卷积的运算方法与性质,线性是不变系统特性。
3.了解信号与系统的概念,分类,基本运算。
二、课程教学基本内容与要求第一章信号与系统的基本知识(一)基本教学内容1.1 信号与系统的定义1.2 信号的分类与基本特性1.3 典型信号1.4 信号的基本运算1.5 信号的分解1.6 系统的描述及其分类1.7 线性系统的基本特性及其模拟框图1.8 信号与系统的分析方法1.9 MA TLAB的有关知识(二)基本要求教学目的:掌握信号的数学表示,基本运算、理解信号的分类和典型示例、了解信号与系统的概念、掌握信号的分解,与线性时不变系统的特性、了解系统分析方法教学重点:线性时不变系统的特性与判断、阶跃与冲激信号、信号的函数与图形表示教学难点:线性时不变系统的特性、冲激信号定义第二章连续时间系统的时域分析(一)基本教学内容2.1 微分方程的建立与求解2.2 零输入响应和零状态响应2.3 冲激响应和阶跃响应2.4 卷积及其性质2.5 卷积积分的图解法2.6 LTI系统的算子符号表示与传输算子2.7 利用MATLAB进行系统的时域分析(二)基本要求教学目的:掌握微分方程的建立与经典解法、理解齐次解与特解、掌握零输入响应、零状态响应、冲激响应的求法。
、掌握阶跃响应的求解方法、掌握卷积和卷积运算的性质、利用卷积求系统的零状态响应。
教学重点:零输入响应、零状态响应、冲激响应的求法、卷积的运算方法、卷积的性质。
教学难点:冲激函数匹配发求初始条件、卷积的图形解法、微分方程的建立与求解。
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信号与系统
(Signals & Systems)
随着信号处理技术的日益发展,信号处理技术已普遍应用于通信、图象处理、电力、机械、生物、医学等领域,信号与系统是信号处理领域的一门重要的入门基础课程。
本课程介绍基本信号的分类、信号的分解与组合;建立系统的的概念和LTI系统的分析方法;介绍了处理信号与系统设计的基本原理和典型的基本方法;帮助学生奠定信号处理的专业基础和专业思想。
另外在教学中引入MA TLAB的使用,优化教学手段和教学效果,使学习者掌握先进的计算和设计手段,适应现代化的技术发展和现代的教学要求。
一、教学目的与要求
1.掌握信号与系统的基本概念
2.掌握信号分解的基本思想及信号在时域、频域和变换域进行分解的基本理论及描述
方法。
3.在以特征函数为基底分解信号的基础上,掌握在时域、频域和变换域分析LTI系
统的方法,及系统在时域、频域和变换域的描述方法。
二、教学重点与难点
教学重点:理解各种变换的理论以及它们之间的内在联系。
教学难点:应用信号与系统分析的理论和方法解决工程实际问题。
三、教学方法与手段
以课堂教学为主,辅以实验操作验证来巩固提高,注意理论联系实际。
四、教学内容与目标
教学内容教学目标课时分
配(68学
时)
5
1. 信号与系统
1.1信号与系统的描述方法;
1.2信号自变量变换对信号的影响;
1.3基本连续时间信号与基本离散时间信号的特性;
1.4系统的性质;理解
掌握
掌握
掌握
0.5
0.5
2
2
2. 线性时不变系统 6
2.1信号分解的基本思想;
2.2连续时间信号与离散时间信号在时域进行分解的方法及其描述;
2.3卷积积分与卷积和的计算方法及其性质;
2.4LTI系统的性质与单位冲激响应或单位脉冲响应的关系;
2.5单位阶跃响应与单位冲激响应或单位脉冲响应的关系;
2.6用微分和差分方程描述因果的LTI系统理解
掌握
掌握
理解
理解
理解
0.5
0.5
3
0.5
0.5
1
3. 周期信号的付里叶级数表示9
3.1复指数信号是一切LTI系统的特征函数的概念,及以特征函数为基底对信号进行分解的基本思想方法;
3.2周期信号分解为付里叶级数的方法,付里叶级数系数的确定,信号在频域的描述方法—频谱的概念;
3.3周期性矩形脉冲信号频谱的特征及周期信号通过LTI系统的响理解
掌握
了解
2
4
3
应。
4. 连续时间傅立叶变换9
4.1非周期信号的连续时间付里叶变换表示,常用信号的频谱;
4.2周期信号的离散时间付里叶变换;
4.3DTFT的性质;
4.4连续时间LTI系统的频域分析方法;
4.5系统的频率响应及级联与并联结构;
4.6掌握信号在频域的分析思想、物理含义及系统频域分析的方法。
掌握
掌握
理解
理解
理解
理解
2
1
2
2
1
1
5. 离散时间付里叶变换8
5.1非周期序列的离散时间付里叶变换表示,常用信号的频谱;
5.2周期信号的离散时间付里叶变换;
5.3 DTFT的性质;
5.4对偶性;
5.5离散时间LTI系统的频域分析方法;
5.6系统的频率响应及级联与并联结构,FIR系统与IIR系统的特征与差异;掌握
掌握
了解
理解
掌握
理解
2
1
1
1
1
2
6. 信号与系统的时域与频域特性 4
6.1信号通过系统后的响应会出现幅度失真与相位失真的分析思想;
6.2系统群时延的概念;
6.4频率成形和频率选择性理想滤波器的频率特性和时域特性;掌握
理解
理解
1
1
2
7. 采样7
7.1用样本代表连续时间信号必须具备的条件——抽样定理,抽样引起的信号频谱的变化;
7.2通过内插从样本重建信号的实质,欠抽样造成的后果;
7.3对连续时间信号进行离散时间处理
7.4频域抽样与时域抽样的对偶关系;掌握
掌握
理解
理解
2
2
2
1
8. 通信系统 3
8.1复指数与正弦幅度调制 8.2 正弦AM的解调理解
理解
2
1
9. 拉普拉斯变换9
9.1双边拉氏变换的定义,它与付里叶变换的关系,拉氏变换ROC的重要性及其特征;
9.2通过部分分式展开求拉氏反变换的方法;
9.3常用信号的拉氏变换对及拉氏变换的性质;
9.4运用拉氏变换法分析LTI系统;
9.5从零极点图分析系统频率特性的方法;
9.6单边拉氏变换与双边拉氏变换的关系及其区别,能用单边拉
氏变换分析增量线性系统;掌握
掌握
掌握
理解
理解
掌握
3
2
1
1
1
2
10. Z变换9
10.1双边Z变换的定义,Z变换与离散时间付里叶变换的关系;
10.2 Z变换ROC的重要性及其特征;
10.3利用部分分式展开和长除法求Z反变换的方法;掌握
掌握
掌握
2
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1
10.4熟练掌握常用信号的Z变换对及Z变换的性质;
10.5掌握并能运用Z变换分析LTI系统;
10.6掌握单边Z变换与双边Z变换的关系及其区别,能用单边Z变换分析增量线性系统;理解
理解
掌握
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五、考试范围与题型
1.考试范围与分数比例
(1)时域分析16%(2)傅立叶分析40%(3)采样6% (4) 通信系统8% (4)拉普拉斯变换15%(5)Z变换15%2. 考试题型与分数比例
(1)选择题30%(2)填空题15%(3)计算题55%六教材与参考资料
教材:ALAN V. OPPENHEIM《信号与系统》(第二版)刘树棠译西安交通大学出版社
参考资料:(1)郑君里主编. 2003. 信号与系统. 高等教育出版社
(2)吴大正主编. 2003. 信号与线性系统分析. 高等教育出版社
(撰写人:电子信息教研室,审核人:)。