信号与系统教案.pdf
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1、欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!教 案(首页)课程 名称 信号与系统 总计:32 学时 课程 类另y 专业基础课 学分 4 讲课:32 学时 实验:0 学时 上机:0 学时 任课 教师 朱仲艳 职称 授课 对象 专业班级:电子081、082 共2 个班 基要 本参 教考 材资 和料 主 信号与系统教程燕庆明,于凤覃,顾斌杰编著 高等教育 出版社 2013.12 信号与系统郑君里,应启垳,杨为理等 高等教育出版社 2000 信号与系统分析及matlab头现梁虹等 电子工业出版社 2002 教和 学要 目求 的 信号与系统课程是通信与信
2、息系统、父通信息与控制工程、信号与信息处理等学科专业本科生必选的技术基础课程。本课 程主要讨论确定性信号经过线性时不变系统传输与处理的基本 概念和基本方法,从时间域到变换域,从连续到离散,从输入 输出描述到状态空间描述,以通信和控制工程作为主要应用背 景,注重实例分析。通过本课程的学习,使学生牢固掌握信号 与系统的时域、变换域分析的基本原理和基本方法,理解傅里 叶变换、拉普拉斯变换、Z 变换的数学概念、物理概念与工程 概念,掌握利用信号与系统的基本理论与方法分析和解决实际 问题的基本方法,为进一步学习后续课程打下坚实的基础。教及 学难 重点 占 教学重点是线性时不变系统、信号的时域描述、傅里叶
3、变 换、抽样定理、拉普拉斯变换、Z 变换,系统分析方法,难点 是卷积定义与应用,信号的时域运算,周期信号的频谱,连续 时间信号的频域分析,系统频响特性,系统函数与系统特性,状态空间描述系统及其求解等。欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!2)理论课2讨论课口实验课口习题课口其他口 课时。严叶 安排2学时 授课题目(教学章、节或主题):第一章绪论:信号与系统、信号的描述、分类和典型示例、信号的运算 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):掌握:信号的数学表示,信号的运算 熟悉:信号的分类和典型示例 了解:信号与系统的概念 教学重点及难
4、点:信号的函数表示与图形表示,信号的基本运算 教学基本内容 方法及手段 1、信 号与系统的概念,2、信 号的分类;周期信号与非周期信号,确定信号 与随机信号,连续信号与离散信号,3、典型信号:实指数信号,正弦信号、复指数信号、抽样信号。4、信号的基本运算:信号的移位,反折、尺度、微 分积分相加相乘。板书教学,举例题 作业、讨论题、思考题:1、如 何对信号进行分类,各类信号的本质区别是什么?2、信号与系统为什么是不可分割的整体?3、信号cos(10t)-cos(30t)的周期是多少?4、粗略绘出u(t)-u(t-T)sin(半t)的波形。欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系
5、删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!2)理论课2讨论课口实验课口习题课口其他口 安排2学时 授课题目(教学章、节或主题):阶跃与冲激信号、信号的分解、系统模型、分类、线性时不变系统、系统分析方法 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解二个层次):掌握:阶跃与冲激信号的定义,信号的分解,线性时不变系统的特性 熟悉:系统模型、分类 了解:系统分析方法 教学重点及难点:阶跃与冲激信号的定义,信号的分解,线性时不变系统的特性及其判 断,线性系统的框图表示。教学基本内容 方法及手段 1、阶跃与冲激信号的定义 2、信号的分解方法 3、线性时不变系统的性质 4、线性系统的框图表示。板书教学,举例题 作业、讨论题
6、、思考题:1、如何判断一个系统是线性系统?线性系统是否一定要是时不变系统?2、如果某系统对某些输入信号其输出滞后输入,可否断定该系统为因果系统?匚 f(t-t R(t)dt=?旳 tn 3、LcWt to)u(t;)dt=?匚e6(t)-6(t-to)dt=?4、有一线性时不变系统,当激励 G(t)=u(t)时,响应ri(t)=e u(t)当激励为 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!e2(t)-(t)时,求响应 a(t)二?课后小结:对冲激信号的定义掌握得不够 信号与系统 课程教案 课次 第三次 授课方式(请打2)理论课2讨论课口 实
7、验课口习题课口 其他口 课时 安排 2 学时 授课题目(教学章、节或主题):2.1 引言、2.2 微分方程的建立与求解 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):掌握:微分方程的建立与经典求解方法。熟悉:齐次解与特解 教学重点及难点:微分方程的建立与求解 教学基本内容 方法及手段 微分方程的建立与求解;齐次解与特解的求法。板书教学,举例题 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!雪卍)+32(0+2r(t)=2e(t)+3e(t)若激励信号和 dt2 dt dt 起始状态为以下二种情况:(1)e(t)=u(t),r(O_)=1,r(0_
8、)=2(2)e(t)二e%(t),r(O-)=1,r(0-)=2试分别求它们的完全响应,并指出其零输 入响应、零状态响应、自由响应、强迫响应各分量。2、建立一个描述电路系统的微分方程需要哪些条件?课后小结:学生对零输入响应、零状态响应、自由响应、强迫响应各分量的 求解不很熟悉。信号与系统 课程教案 课次 第四次 授课方式(请打2)理论课2讨论课口实验课口习题课口其他口 课时 安排2学时 授课题目(教学章、节或主题):2.3 起始点跳变2.4 零输入响应与零状态响应2.5 冲激响应与阶跃响应 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):掌握:零输入响应与零状态响应、冲激响应的求法 熟悉:阶跃响
9、应的求解方法 了解:起始点跳变的判断方法 教学重点及难点:零输入响应与零状态响应、冲激响应的求法 教学基本内容 方法及手段 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!fi(t)*f2(t)=J fi(T)f2(t7)dl 2、卷积运算满足交换律、分配律、结合律。3、卷积运算的微分和积分 4、f(t)*6(t)=f(t)板书教学,举例题 作业、讨论题、思考题:1、什 么是卷积运算?2、卷积运算满足哪些性质?f(t)*6(t)=?3 f(t)F(t-1)
10、=?、f(t)*u(t)=?4、卷积运算的图形解释是什么样?课后小结:卷积的图形解释掌握不好。信号与系统 课程教案 课次 第六次 授课方式(请打2)理论课口 讨论课口 实验课口 习题课2其他口 课时2学时 授课题目(教学章、节或主题):第一章习题 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):复习第 章所教内容,巩固第 章重点及难点 教学重点及难点:复习所学知识 教学基本内容 方法及手段 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!e(t)、响应为r(t)的系统的微分方程由下式描述,试对于下 式求系统的冲激响应:(a)dr(t)+5r(t)2d
11、e(t)(b)dt dt dr(t)d2 de(t)+r(t)e(t)+2+2e(t)dt dt2 dt 2、若 fi(t)=(1+t)u(t)-u(t-1),f2(t)=u(t-1)-u(t-2)试计算卷积积分 fl(t)*f2(t),并画出卷积波形。课后小结:本章主要是求解微分方程,其中方程的时域解法和卷积是重点。信号与系统 课程教案 课次 第七次 授课方式(请打2)n 课时 理论课 讨论课口 实验课口 习题课口 其他口 二 2学时 授课题目(教学章、节或主题):3.1-3.3傅立叶系统的分析 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):掌握:三角函数形式的付里叶级数和指数形式的付里叶级
12、数,欧拉公式 熟悉:函数对称性与付里叶系数的关系 了解:典型周期信号的付里叶级数表示 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!Q0 f(t)=a+迟(an cosn 如 +bn sinnw1t)1、沪 n-=云Fne 叱 n=jjo 2、付里叶级数基本性质:线性性、共轭性、翻转性、时移性、频 移性、卷积性、微分性、Parseval 疋理 3、周期信号频谱的物理意义 4、周期信号频谱的特性 5、有效带宽 板书教学,举例题 作业、讨论题、思考题:1、周 期信号频谱的物理意义是什么?2、信号的时域特性与频域特性有何对应关系?3、付里叶级数的条件是
13、什么?如何理解该条件?课后小结:很多学生对物理意义总觉得不太好理解。信号与系统 课程教案 课次 第八次 授课方式(请打2)课时 理论课2讨论课口 实验课口 习题课口 其他口 二 2学时 安排 授课题目(教学章、节或主题):3.4-3.5典型非周期信号的傅立叶变换 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):掌握:付里叶变换 熟悉:典型非周期信号的傅立叶变换 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!F(时)=f(t)e dt 2、广 1 门 f(t)=27LoF)e%t 3、单 边指数信号、双边指数信号、矩形脉冲信号、符号 函数等典型信号的
14、付里叶变换 板书教学,举例题 作业、讨论题、思考题:1、什 么是傅里叶变换?其物理意义是什么?2、周期信号频域与非周期信号频域的区别和联系是什么?3、符号函数的付里叶变换是什么样的?课后小结:对于傅立叶级数和傅立叶变换之间的转换不太明白,对频谱图总觉得太抽象,和 物理背景联系不起来。信号与系统 课程教案 课次 第九次 授课方式(请打2)理论课住讨论课口 实验课口 习题课口 其他口 课时 2学时 授课题目(教学章、节或主题):3.6-3.7冲激与阶跃的傅立叶变换及性质 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):掌握:冲激函数与阶跃函数的傅立叶变换 熟悉:傅立叶变换的基本性质 欢迎您阅读并下载
15、本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!1、6(t)的傅立叶变换、u(t)的傅立叶变换 2、傅立叶变换的基本性质;线性性、对称性、寄偶虚实 性、尺度变换特性、时移性、频移性、微分积分特性 板书教学,举例题 作业、讨论题、思考题:1、已知f(t)F佝),若f2(t)=Jt-2)f(4-2t)dt,用多种方法求f2(t)的 傅立叶变换F2佃)。2、已知一个实连续信号 f(t)有傅立叶变换F),且F)的模满足 In F(m)=-|若已知f(t)是时间的偶函数,或是时间的寄函数,在这两 种情况下分别求f(t)。F)=2 3、求 材 5 的傅立叶反变换。F(国)=6
16、兀 (时)+-j-2)(jo+3)课后小结:对冲激函数和阶跃函数的傅立叶变化的物理意义不太名辩。傅立叶换的基本性质都不太难、比较好理解;但要记忆的东西比较多,而且要在 理解的基础上记忆。信号与系统 课程教案 课次 第十次 授课方式(请打2)课时 理论课 讨论课口 实验课口 习题课口 其他口 2学时 U 安排2学时 授课题目(教学章、节或主题):3.7 傅立叶变换的性质 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):掌握:傅立叶变换的基本性质;线性性、对称性、寄偶虚实性、尺度变 换特性、时移性、频移性、微分积分特性。欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提
17、供优质的文档!1、傅立叶变换的寄偶虚实性是什么样?2、傅立叶变换的尺度变换特性有什么特别之处?3、傅立叶变换的微分积分特性是什么样的?课后小结:傅立叶换的基本性质都不太难、比较好理解;但要记忆的东西比较多,而且要在 理解的基础上记忆。信号与系统 课程教案 课次 第十一次 授课方式(请打2)理论课2讨论课口 实验课口 习题课口 其他口 课时 安排 2 学时 授课题目(教学章、节或主题):3.8卷积3.9周期信号的傅立叶变换 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!1、fl(t)*f2(t)的傅立叶变换为 斤)讦2)2、周期信号的傅立叶变换等于
18、2订F證g-n%)njQO 3、典型周期信号的傅立叶变换如周期单位冲激序列、周 期矩形脉冲、正弦余弦信号的傅立叶变换。板书教学,举例题 作业、讨论题、思考题:1、cosit),sinit)的傅立叶变换是什么样的?2、歼北)=6(t-nTi)的傅立叶变换是什么样的?n=JOO oO 3、已只f(t)-E玄申鮎冷)且a 是实数,求f(t)的傅立叶变换F)。n=JOO 课后小结:卷积定理是重点,应该详细讲述。对于周期信号的傅立叶变化,很多同学把它和 傅立叶级数放在一起时就容易混淆。信号与系统 课程教案 课次 第十二次 授课方式(请打2)理论课卜 y讨论课口实验课口习题课口其他口 课时 安排 2 学时
19、 授课题目(教学章、节或主题):3.10 抽样信号的傅立叶变换3.11 抽样定理 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!1 什么是抽样?抽样信号的傅立叶变换及其物理含义。2、时域和频域抽样疋理;奈奎斯特间隔 3、抽样信号的恢复。板书教学,举例题 作业、讨论题、思考题:1时域和频域抽样定理是怎样描述的?有什么联系?2、时域和频域抽样定理对实际生活实现数字通信有什么重要意义?3、确疋下列信号的最低抽样频率和奈奎斯特间隔:Sa(100t)2 Sa(100t)Sa(100t)+Sa(50t)Sa(100t)+Sa(60t)课后小结:对于抽样疋理,
20、抽样频率和频谱重叠的关系,很多学生不太明白。信号与系统 课程教案 课次 第十三次 授课方式(请打2)理论课口 讨论课口 实验课口 习题课2其他口 课时 安排 2 学时 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!1、三角函数形式的付里叶级数和指数形式的付里叶级数,欧拉公 式 2、付里叶变换、典型非周期信号的傅立叶变换 3、冲激函数与阶跃函数的傅立叶变换 4、傅立叶变换的基本性质;线性性、对称性、寄偶虚实 性、尺度变换特性、时移性、频移性、微分积分特性 5、卷积定理;周期信号的傅立叶变换、典型周期信号的傅 立叶变换 6、抽样定理、抽样信号的傅立叶
21、变换 板书教学,举例题 作业、讨论题、思考题:3-16、3-17、3-19、3-21、3-22、3-23、3-24、3-25、3-26、3-28、3-29、3-32、3-41 课后小结:本章是重点章节,复习时要详细讲解。信号与系统 课程教案 课次 第十四次 欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!授请方式 理论课R讨论课口 实验课口 习题课口 其他口 课时。严叶 安排2学时 授课题目(教学章、节或主题):4.1-4.3拉普拉斯变换 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):掌握:拉普拉斯变换的基本定义及其收敛域 熟悉:一些常用函数的拉普
22、拉斯变换及拉普拉斯变换的基本性质 了解:单边和双边 拉普拉斯变换的区别。教学重点及难点:1、拉普拉斯变换的基本定义 2、一些常用函数的拉普拉斯变换及拉普拉斯变换的基本性质 教学基本内容 方法及手段 1、拉普拉斯变换的基本定义 F(s)=f(t)etdt 1 st f(f F(S)edS 2、指数阶函数 3、阶跃函数、指数函数、正弦余弦函数及tn的拉普拉斯变换 4、拉普拉斯变换的基本性质 板书教学,举例题 作业、讨论题、思考题:1、拉普拉斯变换的基本性质与傅立叶变换的基本性质有什么联系与区 别?怎样应用?2、拉普拉斯变换的物理意义是什么?与傅立叶变换的物理意义有什么 区别和相同之处?课后小结:从
23、傅立叶变换推出拉普拉斯变换,对于学生而言,容易理解,但对复 频率S,有些学生一时不太习惯接受。欢迎您阅读并下载本文档,本文档来源于互联网,如有侵权请联系删除!我们将竭诚为您提供优质的文档!课次 第十五次 授课方式(请打2)理论课2讨论课口实验课口习题课口其他口 课时 安排2学时 授课题目(教学章、节或主题):4.4拉普拉斯逆变换 教学目的、要求(分掌握、熟悉、了解三个层次):掌握:拉普拉斯逆变换的部分分式分解方法 熟悉:拉普拉斯逆变换的留数方法 教学重点及难点:拉普拉斯逆变换的部分分式分解方法 教学基本内容 方法及手段 1、拉 普拉斯逆变换的部分分式分解方法:无重极点、有 重极点、有共轭复数极
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