《信号与系统》教学大纲（本科）.docx

信号与系统教学大纲课程英文名Signal and System课程代码C0806Y04学分3.5总学时56理论学时44实验/实践学时12课程类别学科基 础课课程性质必修先修课程高等数学、电路分析基础、复变函 数、线性代数适用专业电子信息科学与技术开课学院信息工程学院执笔人审定人制定时间2018年4月注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。一、课程地位与课程目标(-)课程地位本课程是电子信息科学与技术专业的一门重要的学科基础选修课。本课程以高等数学的 函数极限概念、微分求导知识、定积分和不定积分、级数概念以及微分方程求解知识；线性 代数的向量空间概念、矩阵的基本运算知识；电路分析基础中的电路基本定理知识为基础。 以通信系统和控制系统的基本问题为主要背景，研究信号经系统传输或处理的一般规律。主 要讨论确定性信号经线性时不变系统传输处理的基本理论，从时域分析到变换域分析，从连 续时间系统到离散时间系统，从系统的输人、输出描述法到状态空间描述法，着重介绍基本 概念和基本分析方法。通过本课程的学习，使学生掌握“信号”与“系统”的基本概念、基 本理论和基本分析方法，提高学生的分析问题和解决问题的能力，培养学生严谨的科学作风 和抽象思维能力、分析计算能力、总结归纳能力，为后续的数字信号处理、随机信号处理、 现代信号处理与应用、数字图像处理等课程的学习打下良好的基础。通过本课程的学习，学 生能够描述电子信息工程领域复杂工程问题的数学与自然科学的基本概念，能够建立电子信 息领域复杂工程问题的数学或物理模型，能够通过合适的途径获取信息资源，且能够有效评 估及利用信息资源。(二)课程目标课程目标毕业要求目标分类1 .掌握信号的描述方法、信号的分类及常用信号的表 示及其特征；掌握系统的基本概念和描述方法；掌握 信号的频谱概念及其特性；掌握系统函数的概念及物 理意义。工程知识1. 1记忆 理解2.能够应用数学、电路原理、计算机等方面知识建立 基本物理系统的数学模型，并给予微分方程或差分方 程表述，进而进行时域响应求解。工程知识1.2理解 分析3.理解实信号频谱特点，具备针对信号采样要求，分 解周期性信号傅里叶级数及非周期信号频谱的能力。问题分析2.1记忆 理解 分析4.理解系统频率响应概念，能够建立系统函数，并进问题分析2. 2记忆行变换域（频域、复频域、Z域）分析，具备求解系 统响应和判断系统稳定性能力问题分析2.3理解分析二、课程目标达成的途径与方法课程目标教学环节对应内容课程目标1讲授第1、3、4章及作业1 .绪论3 ,傅里叶变换4.拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析课程目标2讲授第2、7、8章及作业2 .连续时间系统的时域分析7 .离散时间系统的时域分析8 .z变换、离散时间系统的z域分析课程目标3讲授第3、5章及作业3 .傅里叶变换5.傅里叶变换应用于通信系统一滤波、调制与 抽样课程目标4讲授第4、8章及作业4.拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析8.z变换、离散时间系统的z域分析三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标课程目标对毕业要求的支撑程度（II、M、L）毕业要求1毕业要求2课程目标1H课程目标2H课程目标3H课程目标4II四、课程主要内容与基本要求1、绪论掌握信号的描述方法、信号的分类及常用信号的表示及其特征，重点掌握单位阶跃信号、 单位冲激信号、抽样信号的表示和性质。掌握系统的基本概念和描述方法，掌握线性非时变 系统的概念;掌握线性系统和非线性系统、时变系统和时不变系统、因果系统和非因果系统、 稳定系统和不稳定系统的判别方法。2、连续时间系统的时域分析了解微分方程的建立方法及常系数线性微分方程的经典解法,掌握自由响应与强迫响应, 暂态响应与稳态响应，零输入响应与零状态响应的概念及求解方法；掌握冲激响应和阶跃响 应的定义,理解冲激响应的物理意义;熟练掌握卷积的定义、卷积的性质和卷积的求解方法。3、傅里叶变换掌握周期信号的三角形式和指数形式的傅里叶级数，掌握傅里叶变换的定义及其基本性 质；掌握信号的频谱概念及其特性；掌握信号采样的基本理论；了解实信号频谱的特点；通 过这一章的学习可以使学生掌握信号获取及信号频域分析的基本原理。4、拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析掌握单边拉普拉斯变换的定义和性质；掌握用部分分式展开法求拉氏逆变换。掌握用拉 氏变换法分析系统；掌握系统函数的概念及物理意义，掌握系统函数的求解方法；掌握利用 系统函数的零、极点分布分析系统的时域特性和频响特性；掌握系统的稳定性判别方法；掌 握系统的框图与流图描述。5、傅里叶变换应用于通信系统一滤波、调制与抽样掌握系统频域传输函数的概念；掌握无失真传输的条件，了解系统延时、失真、因果等 概念；掌握理想低通滤波器的特性；了解佩利-维纳准则；理解调制在无线电通信系统中的 必要性和多路复用的基本概念。7、离散时间系统的时域分析掌握连续信号的理想取样模型及取样定理；掌握典型的离散时间信号的表示和特性，掌 握离散时间信号的运算，熟练掌握常用基本序列的卷积和、卷积的性质和求卷积的方法；掌 握离散时间系统的概念和特性，掌握离散时间系统的差分方程描述、系统的单位样值响应, 系统零输入响应和零状态响应的求解方法。8、z变换、离散时间系统的z域分析掌握z变换的定义、收敛域及基本性质，掌握逆z变换的计算方法（长除法和部分分式 展开法）;掌握离散时间系统响应的z变换分析方法,掌握离散时间系统的系统函数的概念、 系统零极点的概念及应用，掌握系统的稳定性概念及稳定性的判别方法；掌握离散时间系统 的时域和z域框图与流图描述形式；掌握离散时间信号的傅里叶变换和系统的频率响应。五、课程学时安排早下 号教学内容学时数学生任务对应课程目标1绪论6作业 1.7, 1. 12, 1. 14, 1.20课程目标12连续时间系统的时域分析6作业 2. 12,2. 13,2. 14,2. 19,2. 20课程目标23傅里叶变换10作业 3. 1, 3. 13, 3. 19 3. 34,3. 37, 3. 39, 3. 40, 3.41课程目标1课程目标34拉普拉斯变换、连续时间 系统的S域分析10作业4. 1,4. 3,4. 4, 4. 5,4. 32,4. 36,4. 45课程目标1课程目标45傅里叶变换应用于通信系 统一滤波、调制与抽样6作业 5. 2, 5. 4, 5. 10课程目标1课程目标37离散时间系统的时域分析6作业 7. 1,7. 2, 7. 4, 7. 30, 7.31,7. 32课程目标28Z变换、离散时间系统的Z 域分析12作业8. 2, 8. 5 , 8. 12, 8. 25, 8. 26, 8. 36课程目标2课程目标4六、实践环节及基本要求注：1.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等；2.实验类别指必做、选做等。序号实验项目名称学时基本要求学生任务实验性质实验 类别无七、考核方式、成绩评定考核内容考核方式评定标准（依据）占总成绩比例过程考核含到课率、BB平台参与度、平时 作业等点名记录BB平台记录 作业批改成绩30%期末考核闭卷卷面成绩70%考核类别考试成绩登记方式百分制八、推荐教材与主要参考书（一）推荐教材：1、信号与系统（第三版），郑君里、应启圻，高等教育出版社，2011年05月。（二）主要参考书：1、信号与线性系统（第4版）（上、下册），管致中等，高等教育出版社，2004年05 月；2、信号与系统（第二版），刘树棠译，西安交通大学出版社，1998年7月。