信号与系统教学大纲(2).doc

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1、信号与系统教学大纲一、课程的性质和任务1课程性质本课程是通信技术专业的重要专业类课程之一，它具有自身的体系，是理论与实践结合性很强的课程。2课程任务本课程的任务是使学生获得研究信号分析和系统分析的基本概念和基本分析方法，特别是重点掌握关于离散系统的分析方法，以便为学生进一步学习、研究有关通信理论、控制理论、信号处理和信号检测理论等打下基础。3与其他课程的联系学生学习本课程之前，应先修高等数学、电路理论、电子技术等课程，应能熟练运用解析几何、线性代数、微积分、级数、复变函数等数学基本知识。后续课程有通信原理等，本课程与后续相关课程联系紧密。二、课程目标与基本要求1知识目标通过本课程的教学，使学生

2、了解信息、信号与系统的基本概念，掌握信号分析、系统分析基本理论和基本方法，并能用这些理论和方法分析信息系统中的各种实际问题，设计一些适合要求的信号与信息系统，提高学生分析、解决电子信息领域中诸如管理与维护、开发与设计等问题的能力，培养学生思考问题的逻辑性、灵活性与广阔性，同时也为后续专业课打下坚实的理论基础。2素质要求树立正确的科学观和方法论，有浓厚的职业兴趣，较强的工作责任心，良好的心理素质，具有吸收新知识和新技术的能力，有良好的合作精神和创新能力。3技能要求学习本课程时，应深刻理解和牢记信息、信号及系统分析的基本概念，定理和性质，牢固地掌握信号分析、系统分析的各种基本方法。（1）深刻理解信

3、号的描述方法，各种信号的定义，掌握信号在时域内的各种运算、变换方法，能熟练地直接计算信号的卷积。（2）深刻理解傅立叶变换、拉氏变换、Z变换的概念及物理意义，牢记典型信号的傅立叶变换、拉氏变换、Z变换。牢记傅立叶变换、拉氏变换、Z变换的性质，掌握部分分式展开法，能熟练地计算傅立叶正反变换、拉氏正反变换和Z正反变换。（3）了解系统的概念和类型，掌握系统性质及确定方法，掌握系统响应的时域和变换域计算方法，理解和判别系统的物理可实现性与稳定性，能熟练作出系统的框图。三、课程的内容和要求1. 基础概念主要内容：（1）连续信号与离散信号的定义、表示式和波形（2）信号的基本运算，奇异函数及信号的时域分解（3

4、）信号的分类和系统的分类（4）系统的描述，线性时不变系统的性质基本要求：（1）了解信号、系统的基本概念（2）理解线性系统与非线性系统、时变系统与非时变系统、连续系统与离散系统的差异（3）掌握几种基本信号、描述方法及信号运算；信号和系统的分类；系统的性质（4）熟悉基本信号的性质、线性时不变系统的概念2. 连续系统的时域分析主要内容：（1）连续时间系统的经典解法（2）阶跃响应和冲激响应（3）卷积积分及主要性质，响应的时域求解（4）系统的自然响应与受迫响应、稳态响应与暂态响应的概念基本要求：（1）了解从物理模型建立连续时间系统输入输出模型（常系数线性微分方程）的方法（2）了解常系数线性微分方程的经典

5、解法（3）理解自然响应与受迫响应等概念（4）掌握连续时间系统的零输入响应和零状态响应求法，阶跃响应和冲激响应（5）熟练掌握卷积积分的定义、计算及主要性质，系统响应的时域求解方法3. 连续信号的频域分析主要内容：（1）周期信号分解为傅里叶级数、周期信号的频谱及其特点，周期信号的功率（2）傅里叶变换与反变换（3）傅里叶变换的重要性质、非周期信号的频谱（4）抽样信号和抽样定理基本要求：（1）了解信号的正交分解，周期信号频谱的特点（2）理解幅度频谱和相位频谱，单边频谱和双边频谱，信号的能量和频带宽度的概念（3）掌握周期信号的傅里叶级数展开（包括三角函数形式和和复指数形式的傅里叶级数展开式），傅里叶变换

6、，常用信号的傅里叶变换，傅里叶变换的性质（包括线性特性，时延特性，移频特性，尺度变换特性，奇偶特性，对称特性，微分特性，积分特性，频域微积分特性，卷积定理）（4）理解抽样定理，奈奎斯特取样频率和取样间隔4. 连续系统的频域分析主要内容：（1）连续时间系统的频域分析法（2）线性系统无失真传输的条件（3）理想低通滤波器（4）调制与解调基本要求：（1）了解系统延时、失真、物理可实现性等概念（2）理解理想低通滤波器的特性，调制与解调的基本原理（3）掌握连续时间系统的频域分析法、线性系统无失真传输的条件5. 连续系统的复频域分析主要内容：（1）拉普拉斯变换及其收敛域（2）单边拉普拉斯变换的主要性质（3）

7、拉普拉斯反变换（4）系统的复频域分析、微分方程的变换解，电路的s 域模型（5）连续系统时域分析、频域分析和复频域分析的关系基本要求：（1）了解连续系统时域分析、频域分析和复频域分析的关系（2）了解双边拉普拉斯变换（3）掌握拉普拉斯变换及其收敛域，单边拉普拉斯变换的主要性质，拉普拉斯反变换，系统的复频域分析方法（微分方程的变换解），电路的s 域模型及分析6. 系统函数分析主要内容：（1）连续系统的系统函数及求法（2）系统零、极点分布与时域响应（3）系统零、极点分布与频域响应（4）系统的稳定性及罗斯霍维兹判据基本要求：（1）了解系统函数的概念与求法（2）理解系统零、极点分布与时域响应、频域响应之间

8、的定性关系（3）掌握连续系统的系统函数的概念及求法，系统的稳定性及罗斯判据，系统模拟方法7. 离散系统的时域分析主要内容：（1）离散系统的时域描述、差分方程（2）阶跃序列与单位取样序列（3）系统的阶跃响应与单位取样响应（4）卷积和及其主要性质（5）离散系统的零输入响应、零状态响应和全响应基本要求：（1）了解离散时间系统的递推解法，零输入响应、零状态响应、自然响应、受迫响应、暂态响应和稳态响应之间的联系（2）理解离散时间系统因果性判据（3）掌握离散系统的时域描述、差分方程，阶跃序列与单位取样序列，系统的阶跃响应与单位取样响应，卷积和及其主要性质，离散系统的零输入响应、零状态响应和全响应求法8.

9、离散系统的z域分析主要内容：（1）Z 变换及其收敛域（2）变换的主要性质、反Z 变换（3）Z 域分析、差分方程的变换解（4）离散系统的系统函数，系统的因果性和稳定性及朱里准则基本要求：（1）了解Z 变换与拉普拉斯变换的关系，离散系统的频率特性（2）理解Z变换的定义，Z变换的收敛区以及左边序列、右边序列以及双边序列的Z 变换的收敛区间的一般形式（3）掌握Z 变换的主要性质，反Z 变换，Z 域分析法（差分方程的变换解），离散系统的系统函数，系统的因果性和稳定性，离散因果系统的稳定性及朱里准则四、学时分配建议1课程参考教学时数72学时 2学时安排表（1）理论教学安排理论教学学时分配表序号内容授课时数

10、1第一章 基础概念22第二章 连续系统的时域分析23第三章 连续信号的频域分析34第四章 连续系统的频域分析25第五章 连续系统的复频域分析46第六章 系统函数分析47第七章 离散系统的时域分析28第八章 离散系统的z域分析2合计 36（2）实践教学安排实践教学学时分配表序号内容授课时数1实验一 阶跃响应与冲激响应22实验二 连续时间系统的模拟23实验三 抽样定理与信号恢复24实验四 信号卷积实验45实验五 矩形脉冲信号的分解46实验六 矩形脉冲信号的合成47实验七 谐波幅度对波形合成的影响48实验八 相位对波形合成的影响49实验九 综合实验10合计36五、教学建议1课程教学总学时数、学分数

11、课程教学总学时数为72学时，其中授课学时数为36学时，实验学时为36学时。总学分为4学分。2前导课程高等数学、电路基础、电子技术。3文字教材与CAI课件的配合课程以文字教材为主(包括主教材和实验指导书两部分),文字教材担负着形成整个课程体系系统性和完整性的任务，是学生学习的主要媒体形式 CAI课件作为文字教材的强化媒体，配合文字教材讲授课程的重点、难点以及问题的分析方法与思路。两者互相补充，彼此配合。理论教学采用大屏幕投影教学，着重体现理论和实践的结合。六、考核方式及评分办法1. 考核方式理论考试重在考察学生对书本重点知识的掌握情况。平时考核期末考试，总成绩为100分。平时考核成绩以考勤、平时作业、实验题目完成情况与完成质量为依据，占总成绩的30%。期末考试采用闭卷方式，统一命题，统一评分标准，统一考试时间，考试时间为100分钟，占总成绩的70%。2. 上机实验的考核方法实验考核主要以学生完成实验任务的情况及实验报告的书写是否规范作为打分依据，如果对扩展性题目的解答有创新，可以加分。 七、教材与参考资料 1建议使用教材信号与系统，燕庆明主编，高等教育出版社出版。2参考书郑君理，信号与系统，清华大学出版社，2004年徐天成，信号与系统，哈尔滨工程大学出版社，2000年 梁虹等，信号与系统分析及MATLAB实现，电子工业出版社，2002年 执笔人：周洁审核人：朱琳