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1、信号分析与处理课程教学大纲一、课程基本信息二、课程简介和教学目标课程中文名称信号分析与处理课程英文名称Fundamentals of Signal & System Analysis课程编号33121601课程模块口思想政治理论课口通识教育课口专业基础课 0专业课课程性质口必修0限选口专业任选口任选总学时32讲授学时28实验（专题辅导） 学时4总学分2开课单位电信学院开课系（室）自动化系授课对象大二本科生适用专业电气工程及其自动化专业先修课程高等数学、电路分析、工程数学1 .课程简介本课程是电气专业的专业课。主要研究信号与线性系统分析的基础概念和基本分析方 法，主要包括对于连续时间信号与系统和
2、离散时间信号与系统的时间域和变换域分析，以及 输入-输出描叙和状态空间描叙c通过该课程的学习，要求学生掌握用系统的观点和方法分 析求解电子系统的特征，为后续专业课程的学习和今后专业技术工作打下坚实的基础。2 .教学目标教学目标1 ：使学生掌握信号分析、线性系统分析及数字信号处理的基本理论与分析方 法，并对这些理论与方法在工程中的应用有初步了解；学生通过学习本课程，不仅应掌握连 续与离散信号与系统的一般分析原理、分析方法，而且还应掌握各分析方法的各自特点，并 由此掌握对信号与系统的规律性的认识；为适应信息科学与技术的飞速发展及在相关专业领 域的深入学习打下结实的基础，通过习题和实验，学生应在分析
3、问题与解决问题的能力及实 践技能方面有所提高。教学目标2：培养学生积极参与课堂教学活动，提高团队合作能力；培养学生独立完成课后作业，课后主动学习、思考和分析问题的能力，以及自我管理和规划学业的能力。教学目标3：培养学生将实际问题转化为控制模型的思维能力，通过对控制模型的仿真 分析为相关的后续课程及专业课程奠定必要的理论分析基础。掌握用系统的观点和方法分析 科技发展现况与趋势，培养持续学习的习惯与能力，前瞻视野的能力。教学目标4：情感、态度与价值观发展目标，改变课程仅注重知识传授的倾向，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基础技能的过程同时成为学会学习和形 成价值观的过程，在教学中注重学
4、生人际交往发展的合作学习，课堂教学以激发学生的 学习兴趣来开展，注重学生坚强的意志力培养，求真、求实、求善的科学精神，逐步发 展完善健全人格，树立正确的人生观和价值观。教学目标5 （课程思政）：通过信号与系统领域杰出科学家的列举，插入科学起源 与发展，培养学生的逻辑思维。介绍相关的中外信号与系统领域科学家，包括他们的职 业精神、职业素养、严谨求实的工作态度、坚韧不拔的意志品质、勇于探索的创新精神、 缜密有序的学习习惯，培养学生精益求精的大国工匠精神，激发学生科技报国的使命担 当。3.教学目标与毕业要求指标点的支撑关系三、理论教学教学目标支撑毕业要求对应指标点教学目标11.工程知识掌握本专业所需
5、的数学、自然科学、工程基础和专业知识，能够 用于解决自动化领域的一般工程和复杂工程问题。教学目标29 .个人和团队具有良好的独立工作能力、团队合作能力和组织管理协作能力， 能够在多学科背景下的团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色。10 .沟通能够就复杂的自动化控制工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟 通和交流，包括撰写报告和设计文稿、陈述发言、清晰表达或回应指令。并具备 一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流。12 .终身学习具有跟踪和发展自动化及相关领域新理论、新知识和新技术的 能力，具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。教学目标32 .问题分析具备在自动
6、化领域提出问题、分析问题和解决问题的工程实践能力， 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，识别、表达、分析自动化相关 领域的工程问题，以获得有效结论。3 .设计/开发解决方案树立全面的系统观念，具备较强的自动化及相关系统的 设计、开发和应用的基本能力，能够设计针对自动化相关领域控制工程问题 的解决方案，设计满足特定需求的系统、单元（部件）、流程或算法，并能够 在设计环节中体现创新意识，考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境 等因素。教学目标48.2理解诚实公正、诚信守则的工程职业道德和规范，并能在工程实践中自 觉遵守；理解工程师对公众的安全、健康和福祉，以及环境保护的社会责任， 能够在
7、工程实践中自觉履行责任。教学目标58.1有正确的价值观，理解个人与社会的关系，了解中国国情。表1理论教学安排序号章节(学时)学习内容(含重点、难点)教学方法、手段支撑教学目标其他1信号与系统导论(4学时)1 .历史回顾。2 .应用领域。3 .信号的概念。4 .系统的概念。()5 .常用的基本信号。()6 .信号的简单处理。7 .单位冲击函数。()(1)教学方法： 课堂教学+课后 作业。(2)教学手段： 启发式教学。124,52连续系统的 时域分析(4 学时)1 .线性时不变系统描述及其 响应2 .冲激响应与阶跃响应。 ()3 .卷积及其应用。()()4 .特征函数及其应用。启发式教学和采 用自
8、主学习任务 点发放，课堂学 生讲解，老师点 评，全体学生进 行讨论交流，提 高学习效果、课 堂互动频率与水 平。124,53信号与系统 的频域分析 (6学时)1 .周期信号的分解与合成。2 .周期信号的频谱。3 .非周期信号的频谱。()4 .傅里叶变换的性质与应 用。(*) ()5 .周期信号的傅里叶变换。6 .系统频域分析。()7 .取样定理及其应用。(1)教学方法： 课堂教学+课后 作业+实验。(2)教学手段： 启发式教学。123,4,54连续系统的 复频域分析(4学时)1 .拉普拉斯变换2 .拉普拉斯变换的主要性质 ()()3 .拉普拉斯反变换()4 .系统的s域分析。()(1)教学方法
9、： 课堂教学+课后 作业+实验。(2)教学手段： 启发式教学。123,4,55系统函数与 零、极点分析 (2学时)1 .系统函数与系统模型。2 .系统函数的零、极点。()3 .线性系统的稳定性。()4 . s域分析应用于控制系统。()(1)教学方法： 课堂教学+课后 作业+实验。(2)教学手段： 启发式教学。123,4,5序号章节（学时）学习内容（含重点、难点）教学方法、手段支撑教学目标其他6离散系统的 时域分析（4 学时）1 .离散时间信号2 .离散时间系统。（）3 .卷积和及其应用。（）（1）教学方法： 课堂教学+课后 作业+实验。（2）教学手段： 启发式教学。123,4,57离散系统的z
10、 域分析（4学时）1 . Z变换2 . Z反变换3 .Z变换的主要性质（） （）4 .离散系统的Z域分析（）5 .系统的零、极点与稳定性（1）教学方法： 课堂教学+课后 作业+实验。（2）教学手段: 启发式教学。123,4,5四、实验教学表2实验教学安排序号实验项目名称（学时）实验内容实验类型支撑教学目标其他1MATLAB实现信号波形、 时域分析、频域分析。（2 学时）熟悉运用MATLAB 常用函数，用 MATLAB方法实现 信号波形、时域分 析、频域分析。操作型1. 2, 52MATLAB实现零极点分 析、离散时域分析、z域 分析。（2学时）熟悉运用MATLAB 实现零极点分析、 离散时域分
11、析、z 域分析。验证型1,2,3, 5五、考核与成绩评定方法表3课程考核及评价细则成绩组成考核/评价环节分值考核/评价细则支撑教学目标平时成绩出勤率10根据学生平时上课的出勤率，视其 对课程学习的态度及积极程度，按 10%计入课程总成绩1、 2、 3, 5课堂练习及讨论10根据学生平时上课的课堂表现及1、 2、 3、 4, 5互动情况，按10%计入课程总成绩实验环节20根据学生完成实验及实验报告情 况，按20%计入课程总成绩1、 2、 3, 5考试成绩考试的卷面成绩60根据学生卷面大题完成情况，按 60%计入课程总成绩1、 2、 3, 4, 5五、建议教材及相关教学资源教材：燕庆明，信号与系统教程，北京：高等教育出版社，2013参考资料：1.郑君里，信号与系统，北京：高等教育出版社，2005.胡光锐，信号与系统，上海：上海交通大学出版社，20062 .王宝祥，信号与系统，哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010