《信号与系统》教学大纲

信号与系统理论课教学大纲 一、课程基本信息 课程名称 信号与系统 英文名称 Signal and System 课程代码 XX10039 先修课程 课程性质 学科专业类基础课程 高等数学B 线性代数 电路分析基础A 程序设计基础 修读性质 必修 学时/学分 725616 /43, 50. 5 考核方式 考试 开课学院 信息科学与工程学院 适应专业 电子信息工程、通信工程 编制时间 2015. 11. 20 课程教材与学习资源 参考教材 [1].郑君里等编.信号与系统[M].第三版上下册.北京高等 教育出版社，2011.3 教学参考资料 [1] .教育部高等学校电子信息科学与工程类专业教学指导分委会编. 高等学校电子信息科学与工程类本科专业指导性专业规范试行 [M].北京高等教育出版社，2010.8 [2] .东南大学主办.电气电子教学学报[J].出版地南京 [3] .中国电子学会主办.电子学报[J].出版地北京 [4] .中国电子学会主办.信号处理[J].出版地北京 二、课程目标与任务 通过课堂讲授、课堂讨论、习题、实验、考试等环节教学，实现下列教学目 标 1、使学生获得如下方面的知识、理论或方法；知识 1 信号与系统分析的一些基本概念、分类、运算或建模、组合等。 2 傅里叶变换FT、拉普拉斯变换LT、z变换ZT三大变换的定义、 性质、用法和相互关系。 3 信号与系统的时域与频域分析方法及其应用和相互关系。 4 连续信号、连续系统与离散信号、离散系统两种对象分析方法及其应用 和相互关系。 2使学生获得如下方面的技能或能力；能力 1 能够用信号与系统的思想来认识现实中的相关现象 2 能够理解有关信号与系统的概念、思想和方法 3 能够求解所提出的有关信号与系统的一般问题，包括一般信号的运算、 分解、FT变换、LT变换、ZT变换、IFT变换、ILT变换、IZT变换、求LTI系统 各类响应、判断LTI系统的稳定性和滤波性等。 4 能够通过简单建模来解决实际中一般的信号与系统问题。 5 能够从信号与系统的角度来分析、解释现实中的一些现象,如声音延迟、 网络带宽与传输速度的矛盾等。 3培养学生如下方面的一些素质。素质 1 严谨的分析、推理习惯 2 良好的数学分析、思维习惯 3 良好的学习习惯 4 健康的心态，坚强的毅力，高度的自信 5 团结协作、相互帮助与支持 6 较强的分析、推理能力，较强的数学演算能力 三、课程主要内容、要求及学时分配 序号 主要内容 基本要求 学时分配 1 信号、系统基础 1 知识点 1. 信号与系统，信号的描述、分类和 典型信号典型信号的观察实验 2. 基本信号运算信号的基本运算实 验 3. 奇异信号 4. 信号的分解 5. 系统基础知识线性时不变系统的 特性实验 2 教学重点 第十章信号、系统概念 第十一章信号的分类 第十二章一些基本信号运算的规则、 波形变化及作用 1 理解信号和系统 概念，掌握信号的 描述方法，了解信 号的典型分类，了 解典型信号的数 学表达式、波形和 性质，了解典型信 号的硬件或软件 产生方法。 2 掌握基本信号运 算规则和相应波 形变化，了解基本 信号运算的应用， 了解基本信号运 算的硬件或软件 实现方法。 8学时8 学时 第十三章阶跃信号与冲激信号的性 质及运用 第十四章直交流分量分解、奇偶分量 分解 第十五章系统的分类 第十六章线性时不变系统的性质及 应用 3教学难点 信号概念 信号的波形画法 阶跃信号与冲激信号性质的运用 系统类型的判断 3 了解奇异信号概 念、了解四种基本 奇异信号的概念 和背景，理解四种 基本奇异信号的 相互关系，掌握阶 跃信号与冲激信 号的定义、波形、 性质及运用。 4 理解信号分解概 念，了解几种基本 的信号分解，掌握 直交流分量、奇偶 分量、虚实分量的 求法，掌握信号 合成的实验方法。 5 了解系统模型概 念及系统分类，掌 握线性时不变系 统的概念、性质及 其应用，了解系统 分析方法，了解线 性时不变LTI系 统性质的验证方 法。 2 连续时间系统的时域分析 1 知识点 1. 系统微分方程式的建立 2. 系统响应的经典求解 3. 起始点的跳变 4. 零输入响应与零状态响应零输入 响应与零状态响应的观察实验 5. 冲激响应及其求解 6. 卷积及其性质 2 教学重点 第6章系统响应的经典求解 第7章零输入响应与零状态响应的求 法 第8章冲激响应的求法 第9章卷积的图解求法 第10章卷积的基本性质及其运用 3 教学难点 1.起始点的跳变 1 了解建立系统微 分方程的一般步 骤，掌握系统响应 的经典求解方法， 掌握系统完全响 应、自由响应、强 迫响应概念。 2 掌握系统0状态、 0-状态概念，理解 起始点跳变的原 因，了解起始点跳 变的解决方法 3 掌握零输入响应 与零状态响应概 念及其求法，理解 实验中零输入响 应与零状态响应 的观察方法。 4 掌握冲激响应概 6学时2 学时 2. 冲激响应的求法 3. 卷积的图解求法 念及其求法，掌握 利用冲激响应求 响应的方法。 （5）掌握卷积的定 义，掌握卷积的图 解求法，掌握卷积 的基本性质及其 应用 3 傅里叶变换 （1）知识点 1）周期信号的傅里叶级数展开和离 散频谱 2）非周期信号的傅里叶变换和连续 频谱 3）傅里叶变换的基本性质及其应用 4）周期信号的傅里叶变换和频谱 5）抽样信号的傅里叶变换与抽样定 理 （2）教学重点 1）周期信号傅立叶级数（FS）的三 种形式和相互关系 2）周期信号频谱的引出、画法和特 点 3）乖周期信号傅里叶变换对公式 4）非周期信号频谱的特点（FFT频 谱观察实验） 5）傅里叶变换的基本性质的内容 及应用 6）周期信号傅里叶变换的求法和 特点 7）抽晶信号傅里叶变换的求法和 特点 8）抽晶定理的内容和信号恢复的 方法（信号的抽样与恢复实验） （3）教学难点 ＞周期信号福立叶级数（FS）的求法 ＞周期信号频谱的意义和画法 ＞非周期信号频谱的物理意义和画 法 ＞傅里叶变换的求法 ＞傅里叶变换的对称性、奇偶性、卷 积性等性质的应用 ＞周期信号频谱的特点 （1）掌握FS的三种形 式及其求法，掌握 傅里叶级数展开 的条件，了解周 期信号频谱的引 出，理解其物理意 义，掌握其画法， 掌握其特点，了解 一些典型周期信 号的FS和频谱。 （2）掌握傅里叶变换 对公式，了解FT 的条件，掌握傅里 叶正变换公式的 用法理解非周期 信号频谱的引出、 物理意义，掌