信号与系统课程教学大纲
信号与系统 教学大纲
信号与系统教学大纲一、引言信号与系统作为电子信息科学与技术专业的核心课程之一，旨在让学生全面了解信号与系统的基本概念、理论与应用。
本教学大纲以培养学生的系统思维和综合能力为核心目标，通过理论教学、实践操作和案例分析等方式，帮助学生建立起对信号与系统的深刻理解和应用能力。
二、课程目标本课程的主要目标包括：1. 理解信号与系统的基本概念、分类与特性；2. 掌握信号与系统的表示、分析和运算方法；3. 理解线性时不变系统的性质和特点，并能进行系统响应分析；4. 学习频域分析方法，包括傅里叶变换和拉普拉斯变换；5. 能够运用信号与系统理论解决实际问题，并进行系统设计与优化。
三、教学内容本课程的主要内容包括以下几个方面：1. 信号的表示与分类1.1 信号的定义与性质1.2 连续信号与离散信号1.3 周期信号与非周期信号2. 基本信号与系统2.1 冲激函数与单位阶跃函数2.2 系统的描述与表示2.3 时域分析方法：冲击响应与单位阶跃响应3. 线性时不变系统3.1 线性系统的定义与性质3.2 时不变系统的定义与性质3.3 系统的线性性质与时不变性质3.4 系统的稳定性与非稳定性4. 频域分析方法4.1 傅里叶级数与傅里叶变换4.2 频域性质与频谱分析4.3 拉普拉斯变换及其应用5. 实际应用与设计案例5.1 信号与系统在通信领域的应用5.2 信号与系统在控制系统中的应用5.3 信号与系统在图像处理中的应用四、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式，包括：1. 理论教学：通过课堂讲授，向学生传授信号与系统的基本理论知识。
2. 实践操作：通过实验室实践操作，让学生亲自实际操作信号与系统相关的实验，加深对理论知识的理解与应用能力。
3. 案例分析：通过分析典型的信号与系统应用案例，让学生将所学知识应用到实际问题中，培养解决实际问题的能力。
4. 论文阅读：引导学生阅读相关经典论文，拓宽知识面，培养科研和综合素质。
五、教学评价与考核1. 平时成绩：包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
《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
信号与系统教学大纲一、课程介绍1.1 课程背景信号与系统作为电子信息类专业中的重要课程，是理解和分析电子信号以及系统运行原理的基础。
本课程旨在通过理论教学和实践操作，使学生掌握信号与系统的基本概念、基本特性以及在实际系统中的应用。
1.2 课程目标通过本课程的学习，学生将能够：- 理解信号的基本概念和特性，包括连续信号和离散信号的表示和处理方法。
- 掌握系统的基本概念和特性，包括线性时不变系统和非线性系统的分析方法。
- 熟悉信号与系统之间的相关数学描述和变换。
- 理解傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换在信号与系统分析中的应用。
- 了解信号与系统在通信、控制、图像处理等领域的应用。
二、教学内容和安排2.1 信号的基本概念- 信号的定义和分类- 连续信号和离散信号的表示及其转换- 常见信号的特点和实际意义2.2 系统的基本概念- 系统的定义和分类- 线性时不变系统和非线性系统- 时域和频域分析方法2.3 数学描述与变换- 时域和频域描述之间的转换关系- 傅里叶变换及其性质- 拉普拉斯变换及其性质- Z变换及其性质2.4 信号与系统的应用- 信号与系统在通信系统中的应用- 信号与系统在控制系统中的应用- 信号与系统在图像处理中的应用三、教学方法3.1 理论讲授通过课堂讲授，系统地介绍信号与系统的基本概念、数学描述和变换，引导学生建立知识框架和理解基本原理。
3.2 实验操作通过实验操作，让学生亲自操作仪器设备，进行信号的获取和处理，加深对信号与系统的理解，并培养实践能力。
3.3 讨论与案例分析引导学生进行讨论，分析实际案例，探究信号与系统在不同领域的应用，培养学生的综合素质和解决问题的能力。
四、教学评价与考核4.1 平时成绩包括课堂参与、作业完成情况等。
4.2 实验报告对实验操作的过程、结果和分析进行书面报告。
4.3 期中考试涵盖以往所学内容的知识点和问题。
4.4 期末考试对整个学期所学内容进行综合考核。
五、参考教材- 《信号与系统分析》张叔平主编- 《信号与系统导论》王韬副主编- 《信号处理与系统》王健黄新厚著六、教学资源- 计算机实验室：用于进行信号处理实验操作。
信号与系统教学大纲
信号与系统教学大纲一、课程基本信息课程名称：信号与系统课程类别：专业基础课课程学时：XX 学时课程学分：XX 学分二、课程性质与目标（一）课程性质信号与系统是电子信息类专业的一门重要的专业基础课程，是通信工程、电子信息工程、自动化等专业的必修课。
它主要研究信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法，为后续的专业课程如通信原理、数字信号处理等提供必要的理论基础。
（二）课程目标1、使学生掌握信号与系统的基本概念和基本理论，包括信号的分类、描述和运算，系统的分类、描述和特性等。
2、让学生熟练掌握连续时间信号与系统和离散时间信号与系统的时域分析方法，包括卷积积分和卷积和的计算。
3、使学生掌握连续时间信号与系统和离散时间信号与系统的频域分析方法，包括傅里叶级数、傅里叶变换、离散傅里叶变换等。
4、培养学生运用信号与系统的基本理论和方法分析和解决实际问题的能力。
5、为学生进一步学习后续专业课程和从事相关领域的工作打下坚实的基础。
三、课程内容与教学要求（一）信号与系统的基本概念1、信号的定义、分类和描述（1）理解信号的概念，掌握信号的分类方法，如确定性信号与随机信号、连续时间信号与离散时间信号、周期信号与非周期信号等。
（2）掌握信号的描述方法，包括时域描述、频域描述和复频域描述等。
2、系统的定义、分类和描述（1）理解系统的概念，掌握系统的分类方法，如线性系统与非线性系统、时不变系统与时变系统、因果系统与非因果系统等。
（2）掌握系统的描述方法，包括输入输出描述法、状态变量描述法等。
（二）连续时间信号与系统的时域分析1、连续时间信号的时域表示和运算（1）掌握连续时间信号的时域表示方法，如函数表达式、波形图等。
（2）熟练掌握连续时间信号的基本运算，如相加、相乘、平移、反褶、尺度变换等。
2、连续时间系统的时域描述和响应（1）掌握连续时间系统的时域描述方法，如微分方程。
（2）熟练掌握连续时间系统的零输入响应、零状态响应和全响应的求解方法。
《信号与系统》课程教学大纲——工程认证全文
精选全文完整版（可编辑修改）《信号与系统》课程教学大纲课程名称：信号与系统课程代码：TELE1006英文名称：Signal and Linear System课程性质：专业必修课程学分/学时：3.0开课学期：第3学期适用专业：通信工程、信息工程、电子信息工程、电子科学与技术等专业先修课程：高等数学，线性代数，电路分析后续课程：数字信号处理，通信原理，通信系统设计与实践等开课单位：电子信息学院课程负责人：王家俊大纲执笔人：侯嘉大纲审核人：一、课程性质和教学目标课程性质：本课程是通信工程、信息工程、电子信息工程等电子信息类专业的一门重要专业基础课，是通信工程专业的必修主干课。
教学目标：本课程主要讲授信号与线性系统的分析和处理方法的基本原理。
通过理论教学，使学生能建立系统分析的总体概念，掌握信号处理、信号特征分析、线性系统分析等基本概念和基本方法以及若干典型的电路系统分析应用，该课程是从电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程，在教学环节中起着承上启下的作用。
能培养学生的电路设计与特征分析能力，思维推理和分析运算的能力，为进一步学习数字信号处理、通信原理等后续课程打下理论和技术基础。
本课程的具体教学目标如下：1、掌握信号与线性系统理论和知识体系所需的基本数理知识，并能用于专业知识与实际系统分析的能力学习中。
【1.1】2、具备信号与线性系统分析与理解的基础知识，能使用数学、自然科学、工程基础和专业知识分析实际工程中结构、电路、信号等相关具体问题。
【1.3】3、具备对常用信号、线性系统的特性、功能及应用进行分析和理解的基础能力，能够理解典型线性电路系统、滤波器、调制解调系统以及信号的时频特性和基本构成原理，能够针对实际工程问题和应用对象进行方案分析。
【1.4】4、具备对线性系统与信号的基本设计与分析能力，能运用基本原理、数理工具和工程方法，完成电子通信领域相关的复杂工程问题与系统设计中单元与环节的正确表达。
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《信号与线性系统》课程教学大纲课程编号：28121008 课程类别：学科基础课程授课对象：信息工程、电子信息工程、通信工程等专业 开课学期：第4学期 学 分：3学分主讲教师：王加俊、孙兵、胡丹峰指定教材：管致中，《信号与线性系统》（第4版），高等教育出版社，2004年教学目的：《信号与线性系统》课程讨论确定信号经过线性时不变系统传输与处理的基本理论和基本分析方法。
掌握连续时间信号分析，连续时间系统的时域、频域、复频域的分析方法，通过连续时间系统的系统函数，描述系统的频率特性及对系统稳定性的判定；连续时间信号转换到离散时间信号的采样理论及转换不失真的条件。
第一章 绪论课时：1周，共4课时 第一节 引言 一、信号的概念 二、系统的概念 思考题：1、什么是信号？举例说明。
2、什么是系统？举例说明。
第二节 信号的概念 一、信号的分类周期信号与非周期信号、连续时间信号与离散时间信号、能量信号与功率信号。
二、典型信号指数信号、复指数信号、三角信号、抽样信号。
思考题：1、复合信号的周期是如何判定的？若复合信号是周期信号，其周期如何计算？2、如何判定一个信号是能量信号还是功率信号，或者两者都不是？ 第三节 信号的简单处理 一、信号的运算信号的相加、相乘、时移、尺度变换等。
二、信号的分解一个信号可以分解成奇分量与偶分量之和。
思考题：1、 若信号由)(t f 转换至)(0t at f ±，说明转换的分步次序。
2、 若信号由)(0t at f ±转换至)(t f ，说明转换的分步次序。
3、说明信号的奇偶分解的方法。
第四节 系统的概念 一、系统的分类线性系统和非线性系统、时不变系统和时变系统、连续时间系统和离散时间系统、因果系统和非因果系统。
二、系统的性质1． 线性：满足齐次性与叠加性2． 时不变：系统的性质不随时间而改变 思考题：1、举例说明时不变系统和时变系统。
2、若一个系统是线性的，系统的零输入响应与零状态响应具有什么特性？ 第五节 线性非时变系统的分析 一、线性时不变系统的重要特性微分特性、积分特性、频率保持特性。
思考题：1、 若要分析线性时不变系统的特性，说明分析的步骤。
第二章 连续时间系统的时域分析 第一节 引言一、线性连续时间系统的时域分析方法二、线性连续时间系统的输出数学模型------输入输出方程（微分方程） 思考题：1、 对一个RC 电路模型，给出输入输出方程（微分方程）。
2、 对一个RLC 电路模型，给出输入输出方程（微分方程）。
第二节 系统方程的算子表示方法 一、算子的基本规则 二、转移算子01110111)()()(a P a p a p b P b p b p b p X p Y p H n n n m m m m ++++++++==---- 思考题：1、 对一个RC 电路模型，给出输入输出方程（微分方程），并求其转移算子。
2、 对一个RLC 电路模型，给出输入输出方程（微分方程），并求其转移算子。
第三节 系统的零输入响应 一、零输入响应的概念二、零输入响应的计算方法1、当)(p D 分解为单次根：0)()())((21=---t r p p p n λλλt n t t zi n e c e c e c t r λλλ+++= 2121)()0(≥t其中n c c c ,,,21 由)0(-r 及其各阶导数决定；n λλλ,,,21 为系统的自然频率。
2、当)(p D 分解为n 次重根：0)()(1=-t r p n λt n n zi e t c t c t c c t r 1)()(112210λ--++++=)0(≥t其中110,,,-n c c c 由)0(-r 及其各阶导数决定。
思考题：1、当)(p D 分解为单次根或n 次重根时，说明系统的零输入响应的求解方法。
2、零输入响应的特性是什么？ 第四节 奇异函数 一、单位阶跃函数 二、单位冲激函数 三、门函数 四、符号函数 五、斜变函数 思考题：1、单位阶跃函数与单位冲激函数的关系是什么？2、如何用单位阶跃函数表示门函数与符号函数？ 第五节 信号的脉冲分解一、周期性脉冲信号表示为奇异函数之和 二、任意函数表示为单位阶跃函数的积分 三、任意函数表示为单位冲激函数的积分思考题：1、任意函数表示为单位阶跃函数的积分及表示为单位冲激函数的积分，其区别是什么？2、再列举一个例子，将一个周期性信号表示为奇异函数之和。
第六节 阶跃响应和冲激响应 一、单位冲激响应的概念 1、若)(p D 分解为单次根：当分别为n >m 、n =m 、n <m 时，单位冲激响应的求解。
2、若)(p D 中的1 为重根，单位冲激响应的求解。
二、单位阶跃响应的概念 思考题：1、说明单位阶跃响应与单位冲激响应的关系。
第七节 叠加积分 一、卷积积分1、卷积积分的引出2、卷积积分在系统分析中的意义 思考题：1、说明卷积积分的上、下限与信号因果性的关系。
第八节 卷积及其性质 一、卷积的定义 二、卷积的性质：1、卷积的代数运算：交换律，分配律，结合律。
2、卷积的微分与积分3、函数与单位阶跃的卷积4、函数与单位冲激的卷积5、延时 思考题：1、联系卷积的微分与积分性质，说明函数与单位阶跃的卷积及与单位冲激的卷积的区别。
2、证明卷积的延时特性。
第九节 线性系统响应的时域求解一、系统的全响应=零输入响应+零状态响应 二、系统零状态响应的求解方法 思考题：1、总结求解系统的全响应的方法。
第三章 信号分析 第一节 引言一、正交空间的概念 二、正交函数集的概念 思考题：1、正确理解正交的概念。
第二节 正交函数集与信号的分解 一、矢量的分量与矢量的分解 1、一维矢量的分量与分解 2、二维矢量的分量与分解 3、n 维矢量的分量与分解 二、信号的分量与信号的分解 三、复变函数的分解 思考题：1、如何用一完备正交实数函数集表示一个信号，其分量如何表示？2、如何用一完备正交复数函数集表示一个信号，其分量如何表示？第三节 信号表示为傅里叶级数 一、周期信号表示为傅里叶级数 1、三角傅里叶级数直流分量、基波分量、n 次谐波分量的概念 2、指数傅里叶级数二、三角傅里叶级数与指数傅里叶级数的关系三、三角傅里叶级数中，信号的奇偶与各分量的关系 思考题：1、三角傅里叶级数中，说明奇信号与各分量的关系，偶信号与各分量的关系。
2、三角傅里叶级数中，说明奇谐信号、偶谐信号与各分量的关系。
3、 将一个周期信号分别展开为三角傅里叶级数与指数傅里叶级数。
第四节 周期信号的频谱 一、频谱图周期信号频谱的特点：离散性、谐波性、收敛性。
二、矩形信号的频谱图 三、频带宽度的概念 思考题：1、比较教材中的频带宽度的概念与通常工程中常用的3dB 带宽的区别。
2、计算并绘制一个矩形信号的频谱图，改变其脉冲宽度和周期，比较其频谱图发生的变化。
再做该实验，并将实验结果与计算结果做对比。
第五节 傅里叶变换与非周期信号的频谱 一、傅里叶变换傅里叶变换的引出与定义 正变换：⎰∞∞--=dt e t f j F t j ωω)()( 反变换：⎰∞∞-=ωωπωd e j F t f t j )(21)(二、周期函数的频谱与非周期函数的频谱比较 三、傅里叶变换与傅里叶级数的对比 思考题：1、说明傅里叶变换与傅里叶级数的区别与联系。
第六节 常用信号的傅里叶变换 一、常用信号频谱函数举例 1、单边指数函数2、双边指数函数 4、 单位冲激信号 4、符号函数 5、单位阶跃信号 6、指数函数7、矩形(宽度为τ) 函数二、掌握傅里叶变换表（几种常用函数及其频谱） 思考题：1、试推导单位阶跃信号的傅里叶变换。
第七节 周期信号的傅里叶变换 一、周期信号的傅里叶变换二、比较周期信号的傅里叶变换与傅里叶级数 思考题：1、比较周期信号的傅里叶变换与傅里叶级数，并做相应的频谱图。
第八节 傅里叶变换的基本性质一、傅里叶变换的性质-----信号的时域特性和频域特性间的关系 1、线性特性 2、延时特性3、移频特性4、尺度变换特性5、奇偶特性6、对称特性7、域微分特性8、时域积分特性9、频域微分与积分： 10、卷积定理 思考题：1、利用傅里叶变换的性质，推导常用信号的傅里叶变换。
2、证明卷积定理。
第九节 帕塞瓦尔定理与能量频谱 一、周期信号的功率Parseval 定理：周期信号的功率等于直流功率与各次谐波功率之和。
信号的能量⎰⎰⎰∞∞∞∞-===22)()(1)(ωωωωπd j G d j F dt t f W能量密度频谱函数（能量频谱）：2)(1)(ωπωj F j G =思考题：1、推导Parseval 定理。
第四章 连续时间系统的频域分析 第一节 引言一、连续时间系统的分析方法 1、时域分析 2、频域分析 3、复频域分析第二节 信号通过系统的频域分析方法 一、连续时间系统的频域分析方法二、系统零状态响应的求解步骤（频域分析） 三、举例 思考题：1、比较连续时间系统的时域分析方法与频域分析方法，说明异同点。
第三节 理想低通滤波器的冲激响应与阶跃响应 一、理想低通滤波器的特性)()()(ωωωΦ-=j e j H j H其中：幅度特性 K j H =)(ω 相位特性 0)(t j ωω=Φ 二、理想低通滤波器冲激响应和阶跃响应的结论 1、理想低通滤波器冲激响应的求解 2、理想低通滤波器阶跃响应的求解 思考题：1、理想低通滤波器是否可以实现，为什么？ 第四节 佩利——维纳准则一、系统的物理可实现性-----佩利—维纳准则 二、几种常见的滤波器特性分析 思考题：1、如何判断系统的物理可实现性？举例说明。
2、对比理想低通滤波器和巴特沃思低通滤波器的特性，说明其差异。
第五节 调制与解调一、调制的方式1、调幅2、调频3、调相二、调幅的频域分析1、调制2、解调三、正弦波幅度调制信号与脉冲幅度调制信号的频谱分析思考题：1、调制的方式有几种？各有什么特点？2、调幅过程中，信号的频谱发生什么变化？分析这一过程。
第六节频分复用与时分复用一、频分复用的概念二、时分复用的概念第七节希尔伯特变换一、希尔伯特变换的定义二、希尔伯特变换的应用第八节信号通过线性系统不产生失真的条件一、线性失真1、幅度失真2、相位失真二、信号通过线性系统不产生失真，该系统具备的理想条件：1、系统的幅频特性在整个频率范围内为一常数，即系统具有无限宽响应均匀的通频带。
2、系统的相频特性应是经过原点的直线。
思考题：1、信号通过线性系统不产生失真，该系统具备的理想条件是什么？第五章连续时间系统的复频域分析第一节引言一、傅里叶变换的局限性二、拉普拉斯变换的应用第二节拉普拉斯变换一、拉普拉斯变换的引出二、拉普拉斯变换的定义1、单边拉普拉斯变换2、双边拉普拉斯变换三、傅里叶变换与拉普拉斯变换的区别与联系思考题：1、比较傅里叶变换与拉普拉斯变换，说明两者的区别与联系。