信号与系统教学大纲1
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、课程的性质、地位与任务本课程是通信工程设计与监理专业必修的一门专业基础课，通过本课程的学习，使学生掌握“信号”与“系统”的基本概念、基本理论和基本分析方法，从而为后继课的学习打下良好的基础。
本课程在培养学生严肃认真的科学作风方面、在增强思维能力方面以及提高分析计算、总结归纳能力方面将起重要的作用。
五、教学基本要求1.理解信号与系统的基本概念和理论。
2.学会信号经过LTI系统传输与处理的基本分析方法。
3.掌握连续系统与离散系统的时域分析。
4.掌握连续系统的频域分析。
5.了解连续系统的复频域分析和离散系统的z域分析等。
三、教学学时分配表第一章信号与系统的基本概念…… 8学时本章教学目的和要求：了解信号的定义和分类及常见的几种信号，掌握信号的运算，掌握系统的定义和性质。
重点和难点：常见的几种信号，信号的运算。
第一节信号的定义一、信号的描述二、信号的分类第二节系统的描述与分析一、系统的数学模型二、系统的框图表示三、系统的分类四、LIT系统分析的重要意义五、LIT系统分析方法第三节系统的性质一、线性二、时不变性三、微分性四、因果性第四节几种常见信号一、阶跃信号和抽样信号二、几种典型的信号波形及其基本特征第五节信号的基本运算一、信号的相加与相乘二、信号的平移、反转与尺度变换三、信号的微分与积分第二章连续信号与系统的时域分析…… 10学时本章教学目的和要求：掌握微分方程的建立及算子表示，学会求系统的零输入响应和零状态响应，明确卷积积分的定义式及其性质，掌握卷积的运算，能利用卷积积分法求解任意信号作用下的电路响应。
重点和难点：微分方程的建立及算子表示，系统的零输入响应和零状态响应第一节系统微分方程的建立及算子表示一、元件的伏安关系二、电路的基本定律三、电路数学模型的建立四、系统的算子表示法第二节系统的零输入响应一、一阶与二阶齐次方程的解二、n阶齐次方程的解三、由H(p)求系统的零输入响应转移算子四、算子法求解零输入响应的步骤第三节单位冲激函数一、单位冲激函数的定义二、冲激函数的性质三、用冲激函数表示信号第四节单位冲激响应和零状态响应一、单位冲激响应的定义二、从系统的微分方程求解冲激响应三、一阶系统的单位冲激响应四、高阶系统的单位冲激响应五、系统的零状态响应第五节卷积积分一、卷积的定义二、卷积的积分限三、卷积的图解四、卷积作为一种叠加积分五、卷积的运算第三章连续信号与系统的频域分析…… 10学时本章教学目的和要求：理解信号的分解，掌握周期信号的傅立叶级数分析，掌握傅立叶正变换和反变换，理解傅立叶变换的性质和应用，熟悉连续系统的频域分析法及其基本步骤。
《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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1 《信号与系统》教学大纲
1. 课程介绍
信号与系统是信息学院电子系、自动化系的专业基础课，是后续几门重点专业课，如网络理论、通信理论、控制理论、数字信号处理等课程的先修课程。
本课程的任务在于建立信号与系统分析的理论和数学基础。
主要范围是研究确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本理论。
课程讲授是离散与连续交错并行，力图强调他们的共性，突出它们各自的特点，并且按照先时域后变换域的分析方法，使学生对基本理论和方法获得统一的认识。
通过本课程的学习希望激发起学生对信号与系统学科方面的学习志趣和热情，使他们有信心也有能力适应电子、通信和自动控制等应用型学科领域日新月异发展的需要。
2. 课程目标与要求
（1）要求学生牢固掌握信号与系统的基本概念和理论；
（2）确定性信号经过LTI系统传输与处理的基本分析方法；
（3）了解各种方法相互间的联系及其具体应用；
初步具备应用信号与系统的观点和方法处理实际问题的能力，为进一步学习后续课程和今后参加工作奠定坚实的基础。
3. 与其他课程的联系
本课程的先修课程是《高等数学》、《工程数学》、《电路分析基础》、《模拟电子技术》，《数字电路与逻辑设计》等；后继课程有《通信原理》、《数字信号处理》、《现代控制理论》等课程。
本课程涉及的数学内容主要有微分方程、差分方程、级数、复变函数、线性代数等。
除对差分方程作适当讲解外，其它方面直接引用有关结论。
本课程与《电路分析基础》联系密切，略有重复，但分析问题的着眼点不同，后者从电路分析的角度研究问题，本课程则以系统的观点进行分析。
4. 课程内容与教学安排
第一章信号与系统（6 学时）
1-1 绪言
1-2 信号的定义与数学表示
1-3 信号的分类与基本运算
1-4 基本的连续与离散信号：指数信号、正弦信号、单位冲激信号和单位阶跃信号
1-5 系统的定义与数学表示
1-6 系统的性质：线性，时不变性，因果性，稳定性，记忆性
1-7 系统的互联
主要内容：信号与系统的概念以及它们的分类方法，并讨论了系统的基本特性。
深入地研究了指数信号、正弦信号、单位冲激信号、单位阶跃信号及其特性，它们可以用作基本的信号构造单元来构成其他许多信号，在线性时不变系统分析中占有十分重要的地位。
教学重点：基本信号及其主要特性，单位冲激信号的概念及其性质，系统的主要性质，尤其是系统的线性和时不变特性。
教学目标：
（1）掌握信号与系统的基本概念
（2）掌握基本信号及其主要特性
（3）掌握信号运算及其相关的波形变换
（4）正确理解单位冲激信号的定义和主要性质的应用
（5）掌握系统的主要性质，尤其是系统的线性和时不变特性。
第二章线性时不变系统（6 学时）
2-1 线性时不变系统的定义及其单位冲激响应
2-2 用脉冲表示离散时间信号，用冲激表示连续时间信号
2-3 离散时间LTI系统与卷积和
2-4 连续时间LTI系统与卷积积分
2-5 LTI系统的性质及其分析
2-6 用微分和差分方程描述的因果LTI系统及其方框图表示
2-7 卷积意义下的单位冲激函数及其有关的奇异函数
主要内容：本章讨论了由线性常系数微分方程所描述的连续时间系统和
由线性常系数差分方程所描述的离散时间系统，导出并分析一种最基本而又极为有用的线性时不变LTI连续系统的表示方法，即将LTI系统的输入表示成一组移位的单位冲激函数的线性组合，并据此导出了对LTI系统响应的卷积表示，从而可以利用系统的单位冲激响应来计算LTI系统对任何输入信号的响应。
此外，本章所介绍的卷积运算还提供了一种分析LTI系统性质的方法，能将LTI系统性质与单位冲激响应的对应性质联系起来。
教学重点：单位冲激函数的重要特性，卷积运算，以及如何利用LTI的单位冲激响应来完全表征任何一个LTI系统的特性。
教学目标：
（1）理解线性时不变系统的定义及其单位冲激响应
（2）能用脉冲表示离散时间信号，用冲激表示连续时间信号
（3）掌握卷积运算的基本方法
（4）掌握用单位冲激响应卷积求解系统响应的原理和方法
（5）掌握卷积运算的性质及利用这些性质分析LTI系统性质
（6）掌握用单位冲激响应表征系统的基本特性
（7）掌握LTI系统的微分和差分方程及其方框图表示
（8）了解奇异函数的定义及其性质
第三章 周期信号的傅里叶级数表示（6 学时）
3-1 LTI系统对复指数信号的响应
3-2 连续/离散时间周期信号的傅里叶级数表示
3-3 傅里叶级数的收敛
3-4 连续/离散时间傅里叶级数的性质
3-5 傅立叶级数与LTI系统
3-6 频率响应函数与滤波
3-7 连续/离散滤波器举例：高通滤波器，低通滤波器和带通滤波器
主要内容：本章着重讨论连续时间和离散时间周期信号的傅里叶级数表示，并利用这些表示对信号与系统分析方法中的一个重要应用领域——滤波进行了初步介绍。
傅里叶级数表示是以虚指数函数为基本信号，将任意连续时间信号表示为一系列不同频率的虚指数函数之和。
教学重点：周期信号傅立叶级数的表示及其性质，频率响应和滤波的概念及其分析方法。
教学目标：
（1）掌握周期信号傅里叶级数的表示
（2）理解傅里叶级数的收敛性及其判断
（3）掌握傅立叶级数的主要性质
（4）掌握系统频率响应的概念及利用LTI系统对信号进行滤波的思想
（5）熟悉频率选择性滤波器的概念及其应用
第四章 连续时间傅里叶变换（18 学时）
4-1 非周期信号的连续时间傅里叶变换
4-2 傅立叶变换的收敛
4-3 连续周期信号的傅里叶变换
4-4 连续时间傅里叶变换的性质：线性、时移性、微分与积分、时间与频率的尺度变换、对偶性、卷积和相乘、帕斯瓦尔定理
4-5 卷积性质的应用（对应于课本第6章）：连续时间LTI系统的频域分析及举例、理想/非理想频率选择性滤波器的时频域特性
4-6 相乘性质的应用（对应于课本第7、8章）：Nyquist采样定理，信号采样与重建，欠采样与混叠，连续时间信号的离散时间处理，正弦幅度调制与解调，频分多路复用和单边带正弦幅度调制
主要内容：本章着重讨论连续时间信号的傅立叶变换及其一系列重要性质。
它是以虚指数函数为基本信号，将任意连续时间信号表示为一系列不同频率的虚指数函数的积分。
信号的傅里叶变换是信号角频率的函数，与时间无关。
系统分析的独立变量是频率，称为频域分析。
这种分析方法在信号分析和处理等领域占有重要地位。
基于傅立叶分析的一些重要概念，重点研究了傅立叶分析方法在滤波、采样和调制等方面的应用。
教学重点：傅立叶变换及其性质，频谱的概念，频域分析方法，理想和非理想滤波器时频域特性及其折衷设计（卷积性质），采样定理及其含义，连续时间正弦幅度调制与解调（乘法性质）
教学目标：
（1）掌握傅里叶变换的定义
（2）熟悉基本信号的傅立叶变换和傅立叶变换的基本性质
（3）熟练利用基本信号的傅立叶变换和基本性质求解信号的傅立叶变换
（4）掌握周期信号的傅立叶变换及其主要特性
（5）理解频谱的概念
（6）掌握系统响应的频域分析方法
（7）掌握理想频率选择性滤波器的基本特性
（8）理解正弦幅度调制及同步解调的基本概念
（9）掌握从抽样信号中恢复原信号的分析方法及信号的离散处理、熟悉欠采样的效果
第五章 拉普拉斯变换（9 学时）
5-1 拉普拉斯变换的定义及其收敛域
5-2 拉普拉斯反变换
5-3 拉普拉斯变换的性质
5-4 用拉普拉斯变换分析和表征 LTI系统
5-5 系统函数的代数属性与方框图表示
5-6 单边拉普拉斯变换及应用
主要内容：研究了傅里叶变换的推广——拉普拉斯变换。
它将描述LTI 系统的线性常系数微分方程变换为代数方程，利于系统响应的求解。
另外，系数函数的代数属性为分析LTI系统的互联和由微分方程描述的LTI 系统方框图表示的构成都提供了一个方便的工具。
此外，利用单边拉普拉斯变换还能求得非零初始条件系统的零输入响应和零状态响应以及全响应。
教学重点：拉普拉斯变换及其基本性质的灵活应用，系统函数及其利用零极点分析系统特性。
教学目标:
（1）了解拉普拉斯变换与傅立叶变换之间的联系
（2）熟悉并掌握基本信号的拉普拉斯变换和变换的基本性质
（3）熟练利用基本信号的拉普拉斯变换和基本性质求解信号的变换式
（4）熟练掌握反变换的部分分式展开法求解
（5）理解并掌握系统函数的概念及其求解方法
（6）掌握利用系统函数零极点分析系统的性质和频率特性
第六章 Z变换（6 学时）
6-1 Z变换的定义及其收敛域
6-2 Z反变换
6-3 Z变换的性质
6-4 用Z变换分析和表征 LTI系统
6-5 系统函数的代数属性与方框图表示
6-6 单边Z变换及应用
主要内容：本章讨论z变换分析法。
在LTI离散系统分析中，z变换的作用类似于连续系统分析中的拉普拉斯变换。
教学重点：Z变换及其性质，Z域的分析方法，系统函数及利用零极点分析系统特性。
教学目标：
（1）了解z变换与拉氏变换之间的联系
（2）掌握不同序列收敛域的特点
（3）熟练掌握基本信号的z变换及其基本性质
（4）熟练利用基本信号的z变换和基本性质求解信号的变换式
（5）熟练掌握求逆变换的部分分式展开法
（6）理解并掌握系统函数的概念及其各种求解方法
（7）掌握利用系统函数零极点分析系统的性质和频率特性
（8）掌握系统函数与系统框图之间的对应关系。