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1、信号与系统信号与系统教学大纲教学大纲SignalsSignals andand SystemsSystems一一、课程教学目标、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
2、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、二、教学内容的基本要求和学时分配教学内容的基本要求和学时分配1、课程教学总学时 64 学时，4 学分。教学内容章目本课程学分：学 时 分 配讲课习题课 实验小计Foreword11Chapter OneSigna
3、ls and Systems617Chapter TwoLinear Time-invariant Systems7119Chapter ThreeFourier Series Representation of Periodic Signals3216Chapter FourThe Continuous-time Fourier Transform5218Chapter FiveTime and Frequency Characterization6219Chapter SixSampling62210Chapter SevenThe Laplace Transform6118Chapter
4、 EightThe z-Transform516合计45118642、具体要求：第一章第一章 信号与系统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
5、号。5.系统的性质。教学方法课堂讲解作业7 道课时6第二章第二章线性时不变系统线性时不变系统目的要求1.单位冲激响应的概念。2.掌握离散时间信号的卷积和、连续时间信号的卷积的求解。2.掌握卷积的性质。3.掌握差分方程的经典解法。教学内容单位冲激响应、连续时间信号的卷积、卷积的性质、差分方程的经典解法、单位样值响应、序列的卷积、数值卷积。重点难点单位样值响应、序列的卷积、数值卷积。教学方法课堂讲解作业6 道课时8第三章第三章周期信号的傅立叶级数周期信号的傅立叶级数目的要求1.掌握周期信号的频谱及其特点。2.了解周期信号的响应问题。教学内容1.周期信号的傅立叶级数及频谱。2.Parseval 定理
6、。3.周期信号的系统响应。4.滤波器的概念。重点难点周期信号的傅立叶级数的求解，频谱的概念。教学方法课堂讲解作业2 道课时5第四章第四章连续时间信号的傅立叶变换连续时间信号的傅立叶变换目的要求1.掌握非周期信号的频域描述傅立叶变换。2.掌握周期信号的傅立叶变换。3.熟练掌握傅立叶变换的性质与应用。4.掌握系统的频域特性及响应问题。教学内容1.非周期信号的傅立叶变换。2.周期信号的傅立叶变换。3.一些典型信号的傅立叶变换。4.傅立叶变换的基本性质。5.常系数微分方程的系统特征。重点难点1.区分周期信号和非周期信号的傅立叶变换。2.傅立叶变换性质的应用。教学方法课堂讲解作业8 道课时7第五章第五章
7、信号与系统的时频特性信号与系统的时频特性目的要求1.了解傅立叶变换的幅频和相频特性。2.掌握 LTI 系统响应的幅频响应和相频响应。3.掌握波特图的含义和绘制。4.了解理想频率选择性滤波器和非理想频率选择性滤波器的时频特性。5.了解一阶、二阶连续、离散时间系统特性。教学内容1.傅立叶变换的幅频和相频特性。2.LTI 系统响应的幅频响应和相频响应。3.波特图。4.理想频率选择性滤波器的时、频特性。5.非理想频率选择性滤波器的时、频特性。6.一阶、二阶连续时间系统特性。7.一阶、二阶离散时间系统特性。重点难点波特图的绘制。教学方法课堂讲解作业3 道课时8第六章第六章抽样抽样目的要求1.了解抽样的概
8、念和作用。2.掌握抽样后信号频谱的变化。教学内容1.理想抽样后的时域和频域变化。2.自然抽样后的时域和频域变化。3.抽样定理。重点难点1.取样定理。2.抽样后信号频谱的变化。教学方法课堂讲解作业3 道课时8第七章第七章拉普拉斯变换拉普拉斯变换目的要求1.掌握单边拉普拉斯变换。2.了解拉普拉斯变换的收敛域。3.了解拉普拉斯变换的性质。4.掌握拉氏反变换的求解。5.利用拉氏变换求解系统响应。教学内容1.单、双边拉普拉斯变换。2.拉普拉斯变换的收敛域。3.零极点图和波特图。4.拉氏变换的性质。5.拉氏反变换的求解。6.典型信号的拉氏变换对。7.LTI 系统的拉氏分析。重点难点1.拉普拉斯的收敛域。2
9、.拉普拉斯变换的性质。3.拉氏反变换的求解。教学方法课堂讲解作业8 道课时7第八章第八章Z Z 变换变换目的要求1.掌握 Z 变换的求解。2.了解 Z 变换的收敛域。3.熟悉 Z 变换的性质。4.掌握 Z 反变换的求解。5.掌握典型序列的 Z 变换及其反变换。6.利用 Z 变换进行离散系统分析。7.熟悉系统函数的零、极点与单位样值响应的关系。教学内容1.Z 变换及其收敛域。2.Z 变换的主要性质。3.逆 Z 变换。4.典型信号的 Z 变换对。5.利用 Z 变换分析 LTI 系统，并判断系统特性。重点难点1.离散信号正反变换的求法。2.离散系统的域分析方法。3离散系统的系统函数 H(Z)在离散系
10、统分析中的作用。教学方法课堂讲解作业7 道课时6三三、大纲说明、大纲说明1、考试要求闭卷考试。2、利用演示、幻灯、投影仪、音像、计算机辅助教学等形象化、现代化教学手段，提高教学效果的措施。3、使用教材：Alan V.Oppenheim etl.Signals and Systems.（Second Edition）.北京：电子工业出版社.20044.参考教材：1Alan.V.Oppenheim 著,刘树棠译.信号与系统.西安:西安交通大学出版社,19982梁虹等编著.信号与系统分析及 MATLAB 实现.北京：电子工业出版社.20023刘树棠译.信号与系统计算机练习利用 MATLAB.西安：西
11、安交大出版社，20004郑君里，杨为理编.信号与系统.北京：人民教育出版社，19815吴大正主编.信号与线性系统分析.北京：高等教育出版社，19866段哲民,范世贵编.信号与系统.西安：西北工业大学出版社.19967范世贵.信号与系统常见题型解析及模拟题.西安：西北工业大学出版社.1999西南交通大学峨眉校区西南交通大学峨眉校区课程课程简介简介课程名称中文信号与系统总学时64英文Signal and System Analysis学分4开课单位计算机系通信教研室授课方式电子教案授课教师王蕊、李永辉撰搞人王蕊适用专业通信、电子专业课程属性专业基础课先修课程高等数学课程简介本课程是电子、通信类等专
12、业的主要专业基础课。通过本课程的理论教学，使学生掌握信号与系统的基本概念，线性时不变系统的基本特性，信号通过线性系统的基本分析方法。培养学生的抽象思维能力，提高分析问题、解决问题的能力，为后续课程的学习以及从事实际工作打下良好的基础。学习该课程的基本要求是：1掌握连续信号的时域、频域、复频域分解的数学方法，理解其物理含义及特性。掌握离散信号的时域、Z 域分解的数学方法，理解其物理含义及特性。2掌握连续系统的时域、频域、复频域分解的数学方法；掌握离散信号的时域、Z 域分析方法。熟练掌握时域中的卷积运算和变换域中的傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z 变换等数学工具。3掌握系统函数，系统函数的零、极点与系统时域响应、频域响应的关系。掌握系统稳定性的概念及其判定方法。主要教学参考书信号与系统，哈尔滨工业大学出版社，王宝祥