-西安电子科技大学出版社

“信号与系统”课程大纲

一、课程概述

（一）课程地位

“信号与系统”是在“高等数学”、“线性代数”、“复变函数”、“电路分析基础”等课程之后开设的电子信息类专业学科基础课程。”信号与系统”课程主要任务是研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法，并展示这些理论和方法的实际应用。”信号与系统”还是数字信号处理、信息论、现代通信原理等专业基础课的先修课程。

（二）课程性质

“信号与系统”课程是通信工程、信息工程、电子工程、系统工程、雷达工程等专业的一门学科基础课程。

（三）基本理念

坚持“加强基础、拓宽专业口径”、“以人为本”的基本理念，以信息人才培养需求为目标，以国家教育部教指委颁布的《信号与系统课程教学基本要求》为指导，实施素质教育、突出创新能力培养。教学过程中强调以素质教育和创新教育为主，优化教学内容、改革教学方法和手段、完善教学环节和学习环境。使学生能学习基本知识、掌握基本概念、培养基本能力、提高基本素质。

（四）设计思路

以信息化对专业基础主干课程的要求来选择课程内容；以知识验证、知识综合、创新设计为原则设计实验内容；优化考核方式，建立以衡量综合素质为依据的评分标准，采用理论考试、平时成绩等综合测试评估的方法评定课程成绩；教学方法由传统的“注入式知识传授”转变为“研究式素质教育”；授课方式由“细节式授课”转变为“启发式专题授课””；教学形式由“单一的课堂教学”转变为“多形式的互动交流”。建立“以学生为主体、以老师为主导”的基于探索和研究型教学模式，激发每个学生的特长和潜能，鼓励并引导他们的求知欲、想象力、创新欲和探索精神。

二、课程目标

（一）总体目标

通过本课程的教学，使学生掌握信号与系统理论的基本概念、基本理论、基本规律和基本方法，培养学生的科学方法和思维能力，提高学生分析问题和解决问题的能力、自学能力、总结归纳能力，激励学生的创新精神、为今后参与信息化工作奠定必要的理

论和实践基础。

（二）分类目标

l、知识与技能

（1）理信号与系统的基本理论；

（2）傅里叶变换的基本概念、基本分析方法；

（3）拉普拉斯变换的基本概念、基本分析方法；

（4）z变换的基本概念、基本分析方法，

（5）具有初步分析信号频谱及解决一般实际技术问题的能力；从而了解信号系统的理论在信息化中的作用。

2、过程与方法

（1）本课程理论性较强，具有内容多、课时少、要求高等特点，在教学过程中应重视基本概念分析和公式推导，并充分运用多媒体等教学手段以提高教学效果；

（2）本课程综合性较强，涉及到高等数学、电路分析等课程，在教学过程中应注意与先修课程的衔接，引导学生掌握类比、分析、归纳等学习方法，并适当多做练习、开展教学讨论；

（3）本课程有较强的工程背景，在教学过程中应注重与实践教学环节的配合，并在理论推导中引出工程应用的概念，在实例分析中强化理论概念，使学生既学到知识，又培养了学生的分析问题和解决问题的能力。

三、内容标准

（一）信号与系统

内容与要求：

（1）理解信号和系统的基本概念、分类方法；

（2）掌握信号的时域表示方法,掌握典型信号的定义及特性；

（3）掌握信号的加法、乘法、时移、尺度、折叠、微分、积分运算；

（4）了解信号的分解及时域分析方法；

（5）掌握因果、线性、非时变系统的判断；

（6）掌握线性非时变系统的微分、积分性质；

（7）了解系统分析的不同方法

重点：信号的运算；线性、非时变系统的概念。

难点：信号的综合运算；LTI系统的判断。

（二）连续时间信号和系统的时域分析

内容与要求：

（1）掌握建立电路系统数学模型的方法；

（2）掌握系统零输入响应的定义及其求解方法；

（3）熟练掌握系统冲激响应的定义及其求解方法；了解系统阶跃响应的定义及其求解方法；

（4）熟练掌握系统零状态响应的定义及其求解方法；

（5）熟练掌握卷积定义、运算、性质及其应用。

（6）了解将LTI系统全响应分解为自然响应、强迫响应、稳态响应、瞬态响应的方法。

重点：用卷积计算零状态响应信号的运算。

难点：卷积的运算；LTI系统全响应分解。

（三）连续时间信号和系统的频域表示与分析

内容与要求：

（1）掌握周期信号频谱的基本特性；并能绘制出频谱图。

（2）掌握周期信号的奇、偶对称性与谐波含量的关系。

（3）熟练掌握常用信号的傅里叶变换对；并能绘制出频谱图；掌握周期信号的傅里叶变换；

（4）掌握傅里叶变换线性、时移、频移、尺度、时域微分、时域积分、频域微分、对称性质及卷积定理。

（5）掌握LTI系统的频域分析的基本分析方法；

（6）掌握系统无失真传输条件；了解理想低通滤波器的阶跃响应；带宽与上升时间关系；了解其冲激响应；了解系统的物理可实现条件。

（7）理解抽样定理，掌握奈奎斯特频率与奎斯特间隔的计算。

重点：傅里叶变换定义、性质及信号与系统的频谱分析。

难点：傅里叶变换性质及其应用、抽样定理。

（四）连续时间信号和系统的复频域表示与分析

内容与要求：

（1）了解傅里叶变换与拉普拉斯变换的关系；熟练掌握单边拉普拉斯变换定义；了解收敛域的定义；熟练掌握常用信号的拉普拉斯变换对；了解双边拉普拉斯变换；

（2）熟练掌握单边拉普拉斯变换基本性质、定理；掌握周期信号单边拉普拉斯变换求法；

（3）熟练掌握单边拉普拉斯反变换的方法。

（4）熟练掌握s域等效电路法；及用拉氏变换求解微分方程。

（5）掌握系统函数的极零点与系统时、频特性关系, 了解利用系统函数的极零点定性画频谱图的方法。

（6）了解全响应与各种分解方法的响应分量关系。

（7）掌握系统模拟的框图描述及其级联、串联、并联结构。

（8）掌握BIBO稳定系统的定义及其判断方法。

重点：拉普拉斯变换定义、性质及信号与系统的复频谱分析。

难点：系统函数的极零点分析。

（五）时域离散信号和系统时域分析

内容与要求：

（1）掌握离散信号描述方法及其运算；

（2）掌握描述离散系统的数学模型差分方程，了解递推法求解。

（3）掌握单位样值序列响应求解。

（4）了解离散系统零输入响应求解。

（5）理解离散系统零状态响应求解，熟练掌握卷积和计算方法及其性质

重点：离散序列的运算；用卷积计算零状态响应的运算。

难点：用卷积计算零状态响应的运算。

（六）z变换与离散系统的频域分析

内容与要求：

（1）熟练掌握z变换定义及其不同序列的z变换收敛域特点；

（2）熟练掌握典型序列的z变换

（3）熟练掌握z反变换的基本方法

（4）熟练掌握z变换主要性质及其应用；

（5）理解并掌握系统函数的定义及其求解方法；

（6）掌握差分方程的z域求解方法；

（7）掌握离散系统的框图描述及其直接、级联、并联形式。

重点：z变换定义、性质及其应用；离散系统z域求解方法