《信号与线性系统》课程简介和教学大纲.docx

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1、信号与线性系统课程简介课程编号：06034001课程名称：信号与系统/Signals & Systems学分：4. 5学时：72 （实验：10 上机：0 课外实践：0 ）适用专业：电子信息工程、通信工程建议修读学期：4开课单位：电子信息工程系先修课程：高等数学、线性代数、电路理论、模拟电子技术复变函数与积分变换考核方式与成绩评定标准：采取平时成绩、实验成绩、考核相结合的办法教材与主要参考书目：主要教材：信号与线性系统分析吴大正高教参考书目：信号与系统郑君里 清华大学（Signal & Systems Oppenhaim 清华大学出版社。内容概述：本课程是电子、通讯专业的一门重要的专业基础课主要

2、内容有信号与系统的时域分析法、频域分析、复频域分析、变换域分析法、状态变量分析法。本课程是研究信号组成、系统分析的基本理论课程。其目标是研究线性非时变系统的基本理论和基本 分析方法，为进一步学习电子信息工程、通信工程等专业课程奠定基础。本课程将采用多媒体教学，以理论讲解与实验相结合的方法进行教学。课程名称:信号与线性系统S i gnaIs & Systems总学分：4. 5学分总学时：72学时(课堂教学62学时、实验10学时)课程性质：本课程是电子、通讯专业的一门重要的专业基础课。开设学期学时分配：第四学期,72学时适用专业及层次：电子信息、通讯工程等工科本科专业先行、后继课程情况：先行课电路

3、理论、模拟电子技术复变函数与积分变换后继课 数字信号处理通信原理数字图像处理等参考书：信号与线性系统分析吴大正高教信号与系统郑君里清华大学Signal & Systems Oppenhaim清华大学出版社一、课程的目的与要求：本课程是电子、通讯专业的一门重要的专业基础课本课程是研究信号组成、系统分析的基本理论课程。其目标是研究线性非时变系统的基 本理论和基本分析方法，为进一步学习电子信息工程、通信工程等专也课程奠定基础1.3、 2.2、4.1、4.2o二、课程内容及学时分配:课程内容教学要求重点 ()难点(A)学时 安排实验学时上机 学时备注第一章绪论第一节信号的概念A1第二节基本信号与运算B

4、2第三节系统的概念A1第二章连续系统的时域分析法第一节微分方程经典求解A1第二节零输入响应A1第三节 系统的阶跃响应与冲激响应B2第四节卷积积分A1第五节零状态响应A1第三章离散系统的时域分析法第一节经典法求解A1第二节零输入响应A2第三节零状态响应A2第四章连续系统的频域分析第一节周期信号分解A2第二节周期信号的频谱A2第三节傅立叶变换A6第四节抽样定理A2第五节系统分析与求解B2第六节系统幅频特性A2习题课1第五章 连续系统的复频域分析第一节拉普拉斯变换A4第二节应用拉普拉斯变换分析系统A2第三节系统函数A2第四节系统的模拟图A2习题课1第六章离散系统的变换域分析法第一节z变换A5第二节应

5、用Z变换分析离散系统A3第三节零极点图A2习题课1第七章系统的状态变量分析法第一节系统在状态空间中的描述A2第二节连续系统的状态方程与输出方程B2第三节离散系统的状态方程与输出方程B2第八章复习1第一章绪论（4学时）1）信号的概念：信号，确定信号与随机信号，连续信号与离散信号，周期信号与非周期信 号，功率信号与能量信号。2）基本信号与运算：阶跃信号，冲激信号，冲激信号性质，信号平移、翻转与尺度变化3）系统的概念：系统，线性系统与非线性系统，非时变系统与时变系统，连续系统与离散 系统，系统的数学模型。4） 了解线性系统基本分析方法第二章连续系统的时域分析法（6学时）1）系统与微分方程，微分方程经

6、典求解2）系统的零输入响应：系统方程；齐次微分方程解的结构，利用系统特征方程与初始 条件求取系统零输入响应。3）系统的阶跃响应与冲激响应，阶跃响应与冲激响应的关系。4）卷积积分，卷积的性质，卷积的图解5）系统的零状态响应，系统的全响应。求解系统全响应举例。第三章离散系统的时域分析法（5学时）1）离散信号：离散信号的表示方法。2）离散系统的描述与模拟，经典法求解。3）离散系统的零输入响应：系统差分方程的特征方程，系统差分方程的解。4）离散系统的零状态响应：单位函数，单位阶跃序列，系统的单位函数响应，卷积和 法确定零状态响应的信号序列。5）系统的全响应。第四章连续系统的频域分析（16学时）1）周期

7、信号分解为三角傅立叶级数，周期信号分解为指数傅立叶级数，三角傅立叶级 数与指数傅立叶级数的关系2）周期信号的频谱：幅度频谱，相位频谱。矩形周期脉冲信号的频谱分析。3）非正弦周期信号作用下的系统零状态响应。4）傅立叶变换：由傅立叶级数到傅立叶积分，傅立叶正反变换。傅立叶变换的性质。5）抽样信号与抽样定理。6）系统分析与求解。7）低通滤波器分析8）线性系统不失真传输的条件；振幅条件，相位条件。第五章连续系统的复频域分析（10学时）1）拉普拉斯变换：复频域的概念，拉普拉斯变换的收敛域，常用函数的拉普拉斯变换, 拉普拉斯反变换，拉普拉斯变换的性质。2）应用拉普拉斯变换分析系统：系统微分方程的拉普拉斯变

8、换，复频域的的元件模型, 系统的零输入响应、零状态响应与全响应。应用举例。3）系统函数：系统函数的概念及性质，反馈系统的系统函数，系统函数与冲激响应的 关系，系统函数的极点与零点，系统函数极点分布与系统稳定性的关系。4）系统稳定性：系统稳定的条件。5）波特图6）系统的模拟图绘制：直接系统模拟图，串联系统模拟图，并联系统模拟图。第六章离散系统的变换域分析法（10学时）l）z变换：离散信号的Z变换，双边Z变换与单边Z变换，Z变换的收敛域，常用信 号的Z变换，Z变换的性质，反Z变换，Z变换与拉普拉斯变换的关系。2）应用Z变换分析离散系统：系统差分方程的Z变换，系统的零输入响应，系统的零 状态响应，系

9、统的全响应，系统的转移函数。3） Z变换应用举例。4） z域模型框图5）零极点图，波特图，稳定性判别第七章 系统的状态变量分析法（6学时）1）系统在状态空间中的描述：状态，状态变量，状态方程，输出方程。2）系统的状态方程：状态变量的选择，状态方程的建立，输出方程的建立，状态方程 与输出方程的矩阵形式，根据系统方程建立状态方程和输出方程。3）离散系统的状态方程与输出方程。4）连续系统状态方程的求解。习题、复习课（4学时）频域分析复频域分析Z变换分析复习三、说明：本课程一般应安排在电路理论、模拟电子技术、复变函数与积分变换、复变函 数与积分变换讲完后，即第四学期开设。本课程与数字信号处理通信原理数

10、字图像处理有密切关联，注意与后继课程 的连接，本课程应布置较多的作业，注重分析方法，锻炼其分析问题、解决问题能力，提高 学生对电专业兴趣，我后续课程打好基础。四、实验教学：本实验教学的目的在于：验证、巩固和加深课堂加讲授的基本理论，培养学生掌握控制 系统的最基本的实验方法、操作能力、测试技能，养成学生踏实、细致、严肃、认真的科学 作风。通过实验室学生对信号与系统的分析、设计的实践能力得到培养。要求每个学生在实验前进行预习。并对系统中所采用的仪表要熟悉基本原理、性能、 掌握其使用方法。要求学生能够正确纪录处理实验数据，分析判断实验结果，写出完整正 规的实验报告。列为学生必做的基本实验有：1 .熟悉实验板2 .波形合成3 .二级网络4 .采样定理5 .系统频域响应实验课时数为10学时，其安排可在相应的章节讲完后开出。