《信号与系统》课程教学大纲 signals and systems

《信号与系统》课程教学大纲 英文名称：signals and systems 课程编号：67118203 学时数：54 其中实验学时数：6 学分数：3.5 适用专业：通信工程、电子信息工程、自动化及测控等电子类专业 课程的性质、目的和任务 《信号与系统》是电子类专业的专业基础课。通过本课程的理论教学，使学生掌信号与系统的基本概念，线性时不变系统的基 本特性，信号通过线性系统的基本分析方法。培养学生的抽象思维能力，提高学生分析问题、解决问愿的能力，为后续课程的学习以 及从事实际工作打下良好的理论基础。 误程教学内容的基本要求、重点和难点 掌握信号与系统的时域、频域及复频域基本分析方法，了解状态变量分析法的基本思想和方法，自学使用MATLAB对信号与系 统的分析。 第1章信号与系统 基本要求： 1.1信号与系统 掌提信号与系统的基本概念 12典型的基本信号、信号的分类 热练掌捏奥型的模拟信号、信号的分类 1.3信号的基本运算 熟练掌握信号的基本运算：加法、减法、乘法、反折、时移等运算 1.4冲激函数和阶跃函数 理解冲激函数的概念，热练掌界冲激两数的性质及应用：理解阶跃函数的基本概念 1.5线性时不变系统的描述、特性及分析方法 理解线性时不变系统的因果特性、稳定特性、时不变特性、线性特性等的描述及分析方法 重点：典型的基本信号、信号的分类，信号的基本运算及冲激函数的内涵 难点：透彻理解冲激函数和阶跃函数 第2章连续系统的时域分析 基本要求： 2.1LT连续系统的响应、经典解、零输入响应与零状态响应 理解LT连续系统的响应，举捏经典解、零输入响应与零状态响应的方法求解连续系统的响应 2.2冲激响应和阶跃响应 掌握连系统的冲激响应和阶跃响应的基本概念及求解方法 2.3卷积积分

《信号与系统》课程教学大纲 英文名称：signals and systems 课程编号：67118203 学时数：54 其中实验学时数：6 学分数：3.5 适用专业：通信工程、电子信息工程、自动化及测控等电子类专业 课程的性质、目的和任务 《信号与系统》是电子类专业的专业基础课。通过本课程的理论教学，使学生掌握信号与系统的基本概念，线性时不变系统的基 本特性，信号通过线性系统的基本分析方法。培养学生的抽象思维能力，提高学生分析问题、解决问题的能力，为后续课程的学习以 及从事实际工作打下良好的理论基础。 课程教学内容的基本要求、重点和难点 掌握信号与系统的时域、频域及复频域基本分析方法，了解状态变量分析法的基本思想和方法，自学使用MATLAB对信号与系 统的分析。 第1章信号与系统 基本要求： 1.1 信号与系统 掌握信号与系统的基本概念 1.2 典型的基本信号、信号的分类 熟练掌握典型的模拟信号、信号的分类 1.3 信号的基本运算 熟练掌握信号的基本运算：加法、减法、乘法、反折、时移等运算 1.4 冲激函数和阶跃函数 理解冲激函数的概念，熟练掌握冲激函数的性质及应用；理解阶跃函数的基本概念 1.5 线性时不变系统的描述、特性及分析方法 理解线性时不变系统的因果特性、稳定特性、时不变特性、线性特性等的描述及分析方法 重点：典型的基本信号、信号的分类，信号的基本运算及冲激函数的内涵 难点：透彻理解冲激函数和阶跃函数 第2章 连续系统的时域分析 基本要求： 2.1 LTI连续系统的响应、经典解、零输入响应与零状态响应 理解LTI连续系统的响应，掌握经典解、零输入响应与零状态响应的方法求解连续系统的响应 2.2 冲激响应和阶跃响应 掌握连续系统的冲激响应和阶跃响应的基本概念及求解方法 2.3 卷积积分

热练掌握卷积积分的计算 24卷积的性西 熟练掌握卷积的主要性质及其应用 重点：卷积积分及其应用。 难点：LT连续系统的经解、零输入响应与零状态响应的计算 第3章离散系统的时域分析 基本要求： 3.1L离散系统的响应、经典解、零输入响应与零状态响应 理解LT离散系统的响应，掌离散系统经典解、零输入响应与零状态响应的求解方法 3.2单位序列和单位序列响应 掌握单位序列和单位序列响应的基本概念及其求解 3.3卷积和 業握卷积和及其性质 重点：掌操单位序列和单位序列响应。 第4章傅立叶变换和系统的须域分析 基本要求： 4.1傅立叶级数 爹握三角型、指数型傅立叶级数的基本概念 4.2周期信号频谱 掌振周期信号频诺分析 4.3非周期信号的频谱 热练掌握非周期信号的频谱（傅立叶变换）的基本概念、分析方法 4.4傅立叶变换的性质 熟练掌提傅立叶变换的主要性质、应用，理解其与实际的联系 4.5周期信号的傅立叶变换 了解周期信号的傅立叶变换 4.6信号的无失真传输 了解信号的无失真传输和信号通过理想滤波器的概念 4.7取样定理 掌握取样定理。 重点：非周期信号的频谱分析及傅立叶变换的性质。 雄点：透彻理解傅立叶级数的基本概念以及由此引入的频谱分析的方法。 第5章连续系统分析 基本要求： 5.1拉普拉斯变换 掌挥的拉普拉斯变换（复须域）基本概念，理解拉普拉斯变换与傅立叶变换的关系

熟练掌握卷积积分的计算      2.4 卷积的性质 熟练掌握卷积的主要性质及其应用 重点：卷积积分及其应用。 难点：LTI连续系统的经典解、零输入响应与零状态响应的计算 第3章离散系统的时域分析 基本要求： 3.1 LTI离散系统的响应、经典解、零输入响应与零状态响应 理解LTI离散系统的响应，掌握离散系统经典解、零输入响应与零状态响应的求解方法 3.2 单位序列和单位序列响应 掌握单位序列和单位序列响应的基本概念及其求解 3.3 卷积和 掌握卷积和及其性质 重点：掌握单位序列和单位序列响应。 第4章傅立叶变换和系统的频域分析 基本要求： 4.1 傅立叶级数 掌握三角型、指数型傅立叶级数的基本概念 4.2 周期信号频谱 掌握周期信号频谱分析 4.3 非周期信号的频谱 熟练掌握非周期信号的频谱（傅立叶变换）的基本概念、分析方法 4.4 傅立叶变换的性质 熟练掌握傅立叶变换的主要性质、应用，理解其与实际的联系 4.5 周期信号的傅立叶变换 了解周期信号的傅立叶变换 4.6 信号的无失真传输 了解信号的无失真传输和信号通过理想滤波器的概念 4.7 取样定理 掌握取样定理。 重点：非周期信号的频谱分析及傅立叶变换的性质。 难点：透彻理解傅立叶级数的基本概念以及由此引入的频谱分析的方法。 第5章连续系统分析 基本要求： 5.1 拉普拉斯变换 掌握的拉普拉斯变换（复频域）基本概念，理解拉普拉斯变换与傅立叶变换的关系

5.2拉普拉斯变换的性质 熟练掌提拉普拉斯变换的性质、了解拉普拉斯逆变换，计算信号的拉普拉斯变换 5.3线性时不变连续系统的复期城分析 热练掌握线性时不变连续系统的复频域分析方法 重点：拉普拉斯变换的概念及性质，LT的复频域分析方法。 第6章离散系统的z域分析 基本要求 6.1Z变换 掌Z变换的基本概色 62Z变换的性质 热练掌握Z变换的性质、了解逆Z变换 6.3离散系统的z域分析 掌握离散系统的Z域分析 重点：Z变换的概念及性质，离散系统的Z域分析。 第7章系统函数 基本要求： 7.1系统函数与系统特性 理解系统函数与系统特性 72系统因果性与稳定性 理解系统因果性与稳定性 7.3信号流图 理解信号流图 7.4系统结构 理解系统结构 重点：系统因果性与稳定性 难点：信号流图（梅森公式）。 第8章系统的状态变量分析 基本要求： 8.1连续、离散系统状态变量与状态方程 了解连续、高散系统状态变量与状态方程 82连续、离散系统状态方程的建立与求解 了解连续、离散系统状态方程的建立与求解 难点：状态方程的建立与求解。 本课程的教学重点放在信号与系统的基本分析方法上，主要介绍分析连续系统和离散系统的时域法和变换法。时域分析法中的重 点是卷积法，变换法中主要有用于连续系统的傅立叶变换法（频域）和拉普拉斯变换法（复频域）以及用于离散系统的Z变换法（复 频域)，另外，还介绍了系统函数和适用于多输入一多输出系统的状态变量法

5.2 拉普拉斯变换的性质 熟练掌握拉普拉斯变换的性质、了解拉普拉斯逆变换，计算信号的拉普拉斯变换 5.3 线性时不变连续系统的复频域分析 熟练掌握线性时不变连续系统的复频域分析方法 重点：拉普拉斯变换的概念及性质，LTI的复频域分析方法。 第6章 离散系统的Z域分析 基本要求： 6.1 Z变换 掌握Z变换的基本概念 6.2 Z变换的性质 熟练掌握Z变换的性质、了解逆Z变换 6.3 离散系统的Z域分析 掌握离散系统的Z域分析 重点：Z变换的概念及性质，离散系统的Z域分析。 第7章 系统函数 基本要求： 7.1 系统函数与系统特性 理解系统函数与系统特性 7.2 系统因果性与稳定性 理解系统因果性与稳定性 7.3 信号流图 理解信号流图 7.4 系统结构 理解系统结构 重点：系统因果性与稳定性。 难点：信号流图（梅森公式）。 第8章 系统的状态变量分析 基本要求： 8.1 连续、离散系统状态变量与状态方程 了解连续、离散系统状态变量与状态方程 8.2 连续、离散系统状态方程的建立与求解 了解连续、离散系统状态方程的建立与求解 难点：状态方程的建立与求解。 本课程的教学重点放在信号与系统的基本分析方法上，主要介绍分析连续系统和离散系统的时域法和变换法。时域分析法中的重 点是卷积法，变换法中主要有用于连续系统的傅立叶变换法（频域）和拉普拉斯变换法（复频域）以及用于离散系统的Z变换法（复 频域）。另外，还介绍了系统函数和适用于多输入—多输出系统的状态变量法

学习本课程的难点在于连续系统的时域分析方法中求解微分方程时用到的初始条件的确定，以及卷积法中卷积积分上下限和卷积 和上下限的确定，连续系统的颜域分析方法中频谱密度函数的概念及应用，尤其是取样定理的概念和应用

学习本课程的难点在于连续系统的时域分析方法中求解微分方程时用到的初始条件的确定，以及卷积法中卷积积分上下限和卷积 和上下限的确定，连续系统的频域分析方法中频谱密度函数的概念及应用，尤其是取样定理的概念和应用