信号与系统A教学大纲.docx

信号与系统A教学大纲目录一、教学目的和要求2二、教学中应注意的问题2三、教学内容3第一章信号与系统.3第二章信号的时域分析.3第三章系统的时域分析.3第四章连续系统的频域分析.4第五章连续系统的s域分析4第六章离散系统的Z域分析5第七章系统函数.5第八章系统的状态变量分析.5四、教材及参考书目5课程名称：信号与系统A课程编号：056106英文名称：Principles and Interface Technologies of Microcomputer课程性质：专业基础应开实验学期：第4学期学时学分：课程总学时-72,其中实验学时-8。课程总学分一4.5学生类别：本科生适用专业：电子信息工程类专业的学生。先修课程：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术等课程一、教学目的和要求本课程是电子信息工程继电路分析基础后所必修的又一门重要的技术基础课。它主要讨 论确定信号的特性，线性时不变系统的特性，信号通过线性系统的基本分析方法。通过本课程的学习，使学生掌握信号分析及线性系统的基本理论和基本的分析方法，进 一步培养学生的思维推理能力和分析运算能力，为学习网络理论、通信原理、自动控制理论、 信号与信息处理、信号检测等后续课程打下必要的基础。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。4 .掌握线性系统的状态变量分析法。先修课程：高等数学、复变函数与积分变换、电路分析。后续课程：通信原理、自动控制理论、数字信号处理、信号检测与信息处理等。二、教学中应注意的问题在课堂教学中，重点讲解信号与系统的基本原理、基本概念与基本方法，信号表达与系 统描述的数学概念、物理概念与工程概念。锻炼学生的认知能力以提高学生自主性学习和研 究性学习的能力，同时培养学生应用信号与系统的基本理论与方法分析问题和解决问题的能 力。由于学时所限，离散信号与系统部分可以选讲，未讲部分留在数字信号处理课程中讲授。三、教学内容第一章信号与系统本章主要内容：信号、系统的定义、分类及特性，信号与系统的相互关系，以及信号与 系统分析方法概述。掌握信号的定义及分类，系统的描述、分类及特性，重点掌握确定信号及线性时不变系 统的特性。第一节序言第二节信号第三节信号的基本运算第四节阶跃函数和冲激函数第五节系统的描述第六节系统的特性和分析方法第二章信号的时域分析本章主要内容：基本信号（连续与离散）的描述与特性，以及基本信号之间的相互关系， 信号的基本运算，信号的时域分解。掌握基本信号的表示与特性，尤其是单位冲激信号和单位脉冲信号的特性。掌握信号的 基本运算，特别是信号卷积的概念及计算方法。掌握信号的分解，深刻理解连续信号可表达 为冲激信号的线性组合、离散信号可表达为单位脉冲信号的线性组合。第一节LTI连续系统的响应第二节冲击响应和阶跃响应第三节卷积积分第四节卷积积分的性质第三章系统的时域分析本章主要内容：连续时间系统与离散时间系统响应的时域分析，LTI系统零输入响应与 零状态响应的概念，以及系统时域特性的描述。掌握线性时不变连续时间系统与离散时间系统的数学模型，了解连续时间系统与离散时 间系统响应时域分析的概念及方法，掌握连续时间系统单位冲激响应与离散时间系统单位脉 冲响应的物理概念，深刻理解卷积法计算ETI系统的零状态响应的过程，以及与信号时域分 解的关系。第一节LTI离散系统的响应第二节单位序列和单位序列的响应第三节卷积和第四章连续系统的频域分析本章主要内容:连续时间周期信号与非周期信号的傅里叶表达，以及连续信号频域分析, 连续时间信号离散化及时域抽样定理。连续时间系统响应的频域分析，系统频率特性的物理 概念，无失真系统及理想低通滤波器的频域描述。从数学概念、物理概念及工程概念深刻理 解周期信号的频谱概念及非周期信号的频谱密度概念。熟练掌握信号的频域分析方法。通过掌握基本信号的频域分析，熟练掌握连续时间信号 傅里叶变换的基本性质及应用，建立信号时域与频域的对应关系。深刻理解时域抽样定理的 内容及其意义。掌握连续时间系统的频域表示，掌握连续时间系统响应的频域分析，重点 掌握系统正弦稳态响应的概念。掌握无失真系统与理想低通滤波器的特性。第一节信号分解为正交函数第二节傅里叶级数第三节周期信号的频谱第四节非周期信号的频谱第五节傅里叶变换的性质第六节能量谱和功率谱第七节周期信号的傅里叶变换第八节LTI系统的频域分析第九节取样定理第十节序列的傅里叶分析第十一节离散傅里叶变换第五章连续系统的S域分析本章主要内容：连续时间信号拉普拉斯变换及其基本性质，连续时间系统响应的复频域 分析，连续时间系统的系统函数及系统模拟。熟练掌握信号单边拉普拉斯变换及其基本性质，信号拉普拉斯反变换的基本方法。掌握 连续系统响应的复频域分析，特别是系统函数的概念，以及系统函数与系统特性（频响特性、 因果性、稳定性）的关系。掌握连续系统的模拟框图。第一节拉普拉斯变换第二节拉普拉斯变换的性质第三节拉普拉斯逆变换第四节复频域分析第六章离散系统的Z域分析本章主要内容：离散时间信号z变换及其基本性质，离散时间系统的z分析。熟练掌握离散信号单边z变换及其性质，掌握离散系统的z域分析方法。特别掌握离 散系统的传输函数，第一节z变换第二节Z变换的性质第三节逆Z变换第四节Z域分析第七章系统函数本章主要内容：系统函数与系统特性，系统的稳定性，信号流图以及系统模拟掌握系统函数与系统特性（频响特性、因果性、稳定性）的关系。掌握离散系统的模拟 框图。第一节系统函数与系统特性第二节系统的稳定性第三节信号流图第四节系统模拟第八章系统的状态变量分析本章主要内容：系统的状态空间描述，以及系统状态方程与输出方程。理解系统的状态与状态空间的概念，掌握系统状态方程的建立，以及状态方程的求解时 域与变换域基本分析方法，了解系统可控性及可测性的概念。第一节状态方程第二节状态方程的建立第三节连续系统状态方程的解第四节离散系统状态方程的解四、教材及参考书目吴大正.信号与线性系统分析.北京：高等教育出版社，2005郑君理.信号与系统.北京：高等教育出版社，2000管致中.信号与系统.北京：高等教育出版社，2004奥本海姆等.信号与系统.刘树棠译.西安：西安交大出版社，2002