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1、课 程 教 学 大 纲 课程名称： 信号与系统 课程编号： 133116 学时学分： 64 (4) 专业层次： 计算机科学与技术专业通信工程方向（本科） 制订日期： 2001年9月 版 次： 1 归口单位： 计算机工程系 1 本课程的性质及适用专业本课程是一门专业基础课程，适用于计算机科学与技术专业通信工程方向。2 本课程的教学目标通过本课程的学习，使学生初步认识如何建立信号与系统的数学模型，如何经适当的教学分析求解，并对所得的结果给出物理解释和赋予物理意义。学生应能掌握信号分析与线性系统的基本理论及分析方法，应能建立简单电路与系统的数学模型，并对数学模型求解，为后续课程的学习打好基础。3 对
2、先修课程的要求建议先修高等教学、复变函数与积分变换、电路理论等课程。4 本课程教学内容及基本要求4.1 信号与系统概述教学内容：连续时间与离散时间信号；自变量的变换；指数信号与正弦信号；单位冲激与单位阶跃函数；连续时间与离散时间系统；基本系统性质。基本要求：掌握连续时间与离散时间信号，自变量的变换，指数信号与正弦信号，单位冲激与单位阶跃函数；熟悉连续时间与离散时间系统，基本系统性质。4.2 线性时不变系统教学内容：卷积和与卷积积分；线性时不变系统性质；用微分和差分方程描述的因果线性时不变系统；奇异函数。基本要求：掌握卷积和与卷积积分计算与性质，线性时不变系统性质，奇异函数及其性质；熟悉用微分和
3、差分方程描述的因果线性时不变系统。4.3 周期信号的傅立叶级数表示教学内容：傅立叶级数的历史回顾；线性时不变系统对复指数信号的响应；连续时间周期信号的傅立叶级数表示；傅立叶级数的收敛；连续时间傅立叶级数性质；离散时间周期信号的傅立叶级数表示；离散时间傅立叶级数性质；傅立叶级数与线性时不变系统；滤波；用微分方程描述的连续时间滤波器举例；用差分方程描述的连续时间滤波器举例。基本要求：掌握线性时不变系统对复指数信号的响应，连续时间周期信号的傅立叶级数表示，周期信号表示为傅立叶级数的方法及性质，离散时间周期信号的傅立叶级数表示，离散时间傅立叶级数性质；熟悉傅立叶级数的收敛，滤波的概念和用微分方程描述的
4、连续时间滤波器以及用差分方程描述的连续时间滤波器；了解傅立叶级数的历史。4.4 连续信号的傅立叶变换教学内容：连续时间傅立叶变换；周期信号傅立叶变换；连续时间傅立叶变换性质；卷积性质；相乘性质；由线性常系数微分方程表征的系统。基本要求：掌握连续时间傅立叶变换，周期信号傅立叶变换，连续时间傅立叶变换性质，线性常系数微分方程表征的系统，熟悉卷积性质和相乘性质。4.5 离散信号的傅立叶变换教学内容：离散时间傅立叶变换；周期信号傅立叶变换；离散时间傅立叶变换性质；卷积性质；相乘性质；对偶性；由线性常系数差分方程表征的系统。基本要求：掌握离散时间傅立叶变换，周期信号傅立叶变换，离散时间傅立叶变换性质，线
5、性常系数差分方程表征的系统；熟悉卷积性质和相乘性质以及对偶性质。4.6 采样教学内容：采样定理；利用内插由样本重建信号；混叠现象；连续时间信号的离散时间处理；离散时间信号采样。基本要求：掌握采样定理，熟悉利用内插由样本重建信号，混叠现象，离散时间信号采样；了解连续时间信号的离散时间处理。4.7 拉普拉斯变换教学内容：拉普拉斯变换；拉普拉斯变换收敛域；拉普拉斯反变换；由零极点图对傅立叶变换进行几何求值；拉普拉斯变换性质；常用拉普拉斯变换对；用拉普拉斯变换分析和表征线性时不变系统；系统函数的代数属性与方框图表示；单边拉普拉斯变换。基本要求：掌握拉普拉斯变换定义，拉普拉斯变换收敛域，拉普拉斯反变换，
6、拉普拉斯变换性质，用拉普拉斯变换分析和表征线性时不变系统，系统函数的代数属性与方框图表示；熟悉常用拉普拉斯变换对，单边拉普拉斯变换；了解由零极点图对傅立叶变换进行几何求值。4.8 Z变换教学内容： Z变换；Z变换收敛域；逆Z变换；由零极点图对傅立叶变换进行几何求值；Z变换性质；几个常用Z变换对；利用Z变换分析和表征线性时不变系统；系统函数的代数属性与方框图表示；单边Z变换。基本要求：掌握Z变换，Z变换收敛域，逆Z变换， Z变换性质，系统函数的代数属性与方框图表示；熟悉几个常用Z变换对，利用Z变换分析和表征线性时不变系统，单边Z变换；了解由零极点图对傅立叶变换进行几何求值。4.9 线性反馈系统教
7、学内容：线性反馈系统；反馈系统的某些应用及结果；奈奎斯特稳定性判据。基本要求：熟悉线性反馈系统，反馈系统的某些应用及结果，奈奎斯特稳定性判据。4.10 系统的状态变量分析法教学内容：状态方程和输出方程；由系统函数求状态方程和输出方程；状态空间与传递函数。基本要求：掌握状态方程和输出方程的概念，由系统函数求状态议方程和输出方程的方法；熟悉状态空间与传递函数。5 本课程实践教学环节要求实验一：Mbtlab入门、连续与离散信号产生方法 （2学时）实验二：信号与信号运算的基本操作 （2学时）实验三：系统函数与系统响应 （2学时）实验四：傅立叶级数与傅立叶变换 （2学时）实验五：传递函数与滤波 （2学时
8、）实验六：离散傅立叶变换、采样、z变换 （2学时）6 本课程学时分配教学环节 学时分配教学内容讲课习题课实验课上机课自学小计信号与系统概述8412线性时不变系统628周期信号的傅立叶级数表示819连续信号的傅立叶变换617离散信号的傅立叶变换415采样20.52.5拉普拉斯变换8210Z变换40.54.5线性反馈系统22系统的状态变量分析法22复习习题课22总 计50212647 其它说明7.1 建议选用的教材Alan V.Oppenheim等著.刘树棠译.信号与系统.第2版.西安：西安交通大学出版社，1998.37.2 建议选用的参考书 1 郑君里等.信号与系统.第2版.北京：高等教育出版社
9、，2000.5 2 管致中等.信号与线性系统.第3版. 北京：高等教育出版社，1992.93 J. R. Buck, M. M. Daniel, A. C. Singer, Computer Explorations in Signals and Systems using MATLAB, Prentice-Hall, l997: Exercises, companion to Oppenheim above.7.3 对教学实施的建议对大纲中所引出的内容，讲课是主要教学环节，部分内容让学生自学。在讲授中重点把基本概念、基本分析方法讲深讲透，培养学生独立思考、钻研能力和习惯。如果条件成熟，建议选用英文版教材，中文授课。7.4 对实践教学的建议本课程教学实验建议采用Matlab软件作为平台工具，通过对Matlab软件在信号与信号处理等一些特定函数与工具箱的了解与熟悉的基础上，能应用Matlab软件进行信号与系统单元模块的仿真，最终基本掌握使用Matlab软件对给定的信号与线性系统进行初步设计与分析，并完成1周的课程设计。8 本大纲修订情况版 次1执行时间2001级执 笔审 核批 准9 相关单位认定情况版 次后续课程名称归口单位负责人后续课程名称归口单位负责人后续课程名称归口单位负责人