电磁场与微波技术课程教学大纲解读

《电磁场与微波技术》课程教学大纲

一、课程的基本信息

适应对象：本科电子科学技术

课程代码：25001214

学时分配：36

赋予学分：4

先修课程：《电路分析基础》、《线性代数》、《积分变换》、《高等数学》

后续课程：《数字信号处理》、《现代通信原理》、《数字图像处理》

二、课程性质与任务

《信号与线性系统》是电子科学与技术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，为学生进一步学习数字信号处理、现代通信原理等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)

考核内容：

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(6学时)

考核内容：

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

8、用算子符号表示微分方程

9、以“分配函数”的概念认识冲激函数d (t)

第三章傅里叶变换(12学时)

考核内容：

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)

考核内容：

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、二阶谐振系统的s平面分析

10、全通函数与最小相移函数的零、极点分布

11、线性系统的稳定性

12、双边拉氏变换

13、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 (8学时) 考核内容：

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、利用希尔伯特变换研究系统函数的约束特性

7、调制与解调

8、带通滤波系统的运用

9、从抽样信号恢复连续时间信号

10、脉冲编码调制（PCM）

11、频分复用与时分复用

12、从综合业务数字网（ISDN）到信息高速公路

第六章信号的矢量空间分析(8学时)

考核内容：

1、引言

2、信号矢量空间的基本概念

3、信号的正交函数分解

4、完备正交函数集、帕塞瓦尔定理

5、沃尔什函数

6、相关

7、能量谱和功率谱

8、信号通过线性系统的自相关函数、能量谱和功率谱分析

9、匹配滤波器

10、测不准（不定度）原理及其证明

11、码分复用、码分多址（CDMA）通信

第七章离散时间系统的时域分析 (6学时)

考核内容：

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）

7、解卷积（反卷积）

第八章离散时间系统的Z域分析 (8学时)

考核内容：

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、序列的傅里叶变换（DTFT）

10、离散时间系统的频率响应特性

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。学生修完本课程参加期末考试，其成绩的评定方法为：平时成绩占20%，实验成绩占30%，考试成绩占50%。

七、附录

教材：

郑君里应启珩杨为理，信号与系统（上、下册），高等教育出版社，2000年5月第二版。

参考书：