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1、信號(hào)與系統(tǒng)教學(xué)大綱第一部分:課程性質(zhì)、課程目標(biāo)與教學(xué)要求課程性質(zhì):信號(hào)與系統(tǒng)是電子信息工程專業(yè)本科生的專業(yè)基礎(chǔ)主干課程,是該專業(yè)的必 修課程。在專業(yè)培養(yǎng)方案中安排在第二學(xué)年第二學(xué)期實(shí)施。該課程與本科生的許多專業(yè)課(例如通信原理、數(shù)字信號(hào)處理、通信電路、圖象處理、微波技術(shù)等)有很強(qiáng)的聯(lián)系,是研究各類電子系統(tǒng) 共性的一門技術(shù)基礎(chǔ)課程。它具有科學(xué)方法論的鮮明特點(diǎn),研究的問題帶有普遍性,對(duì)工程實(shí)踐具 有重要的指導(dǎo)意義。它的任務(wù)是研究信號(hào)和線性非時(shí)變系統(tǒng)的基本理論和基本分析方法,要求掌握最基本的信號(hào)變換理論,并掌握線性非時(shí)變系統(tǒng)的分析方法, 為學(xué)習(xí)后續(xù)課程,以及從事相關(guān)領(lǐng)域 的工程技術(shù)和科學(xué)研究工作奠定
2、堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。課程目標(biāo):設(shè)置本課程的目的在于使學(xué)生通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),初步建立起有關(guān)“信號(hào)與系統(tǒng)” 的基本概念,掌握“信號(hào)與系統(tǒng)”的基本理論和基本分析方法,為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程及從事通信、 信息處理等方面有關(guān)研究工作打下基礎(chǔ)。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí),學(xué)生應(yīng)該掌握信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念、 基本理論和基本分析方法,通過(guò)一定數(shù)量的習(xí)題練習(xí)加深對(duì)各種分析方法的理解與掌握。教學(xué)要求:信號(hào)與系統(tǒng)是一門理論結(jié)合實(shí)踐的課程,本課程旨在使學(xué)生掌握信號(hào)與線性系統(tǒng) 的基本理論,基本分析法,為后續(xù)課的學(xué)習(xí)及從事實(shí)際的科研工作奠定必要的基礎(chǔ)。因此, 要求學(xué) 生在學(xué)習(xí)中,關(guān)注基本知識(shí)與方法的應(yīng)用,積極參與信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)踐課程,課后
3、要做一些相關(guān)練習(xí) 和討論。第二部分:關(guān)于教材與學(xué)習(xí)參考書的建議本課程使用的教材是由高等教育出版社出版 2006年吳大正等編著的信號(hào)與線性系統(tǒng)分析 (第4版)。該教材入選“十五”國(guó)家級(jí)重點(diǎn)教材,發(fā)行數(shù)萬(wàn)冊(cè),是高等教育出版社比較全面系統(tǒng) 的高校信號(hào)與系統(tǒng)教材。很多高校以該教材建設(shè)精品課程。為了更好地理解和學(xué)習(xí)課程內(nèi)容,建議同學(xué)可以進(jìn)一步閱讀以下幾本重要的參考書:1、鄭君里:信號(hào)與系統(tǒng),高等教育出版社2006年1月2、管致中:信號(hào)與線性系統(tǒng),高等教育出版社,2004年1月3、劉泉主編:信號(hào)與系統(tǒng)題解,華中科技大學(xué)出版社,2003年12月4、梁虹主編:信號(hào)與系統(tǒng)分析及 MATLA毆現(xiàn),電子工業(yè)出版社,
4、20025、張小虹編著:信號(hào)與系統(tǒng),西安電子科技大學(xué)出版社,2004第三部分:課程教學(xué)內(nèi)容綱要第一章信號(hào)與系統(tǒng)1 .基本內(nèi)容:連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)的概念;連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)的概念;信號(hào)的基本運(yùn)算; 卷積的計(jì)算。2 .基本要求:掌握:連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)的概念;連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)的概念。理解:信號(hào)的基本運(yùn)算;卷積的計(jì)算。3 .教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):重點(diǎn):信號(hào)和系統(tǒng)的基本概念。難點(diǎn):卷積的計(jì)算。4 .具體教學(xué)內(nèi)容具體教學(xué)內(nèi)容:連續(xù)時(shí)間信號(hào)與離散時(shí)間信號(hào)的概念; 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和離散時(shí)間系統(tǒng)的概 念;典型信號(hào)及其性質(zhì);信號(hào)的正交分解;信號(hào)的基本運(yùn)算;卷積的計(jì)算。第二章連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)
5、的時(shí)域分析1 .基本內(nèi)容:系統(tǒng)的因果性、線性和時(shí)不變性;連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的卷積分析方法。2 .基本要求:掌握:系統(tǒng)的因果性、線性和時(shí)不變性;連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的卷積分析方法。理解:卷積的物理意義。3 .教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):重點(diǎn):連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的卷積分析方法。難點(diǎn):卷積分析方法的具體應(yīng)用。4 .具體教學(xué)內(nèi)容具體教學(xué)內(nèi)容:系統(tǒng)的因果性、線性和時(shí)不變性;連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的卷積分析方法;卷積 的物理意義;卷積分析方法的具體應(yīng)用。第三章離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析1 .基本內(nèi)容:離散時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;差分方程的概念;差分方程的求解方法;卷積分析法2 .基本要求:掌握:離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;離散時(shí)間系統(tǒng)的卷積分析法。理解:差分方程
6、的求解方法;卷積的計(jì)算。3 .教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):重點(diǎn):離散時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;離散時(shí)間系統(tǒng)的卷積分析法。難點(diǎn):卷積的計(jì)算。4 .具體教學(xué)內(nèi)容卷積分析法;具體教學(xué)內(nèi)容:離散時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;差分方程及其的求解方法; 應(yīng)用舉例。第四章 傅立葉變換和系統(tǒng)的頻域分析1 .基本內(nèi)容:連續(xù)周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)表示;連續(xù)非周期信號(hào)的傅立葉變換及其性質(zhì); 周期信號(hào)的傅立葉 變換;抽樣定理;信號(hào)的調(diào)制。2 .基本要求:掌握:連續(xù)周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)表示; 連續(xù)非周期信號(hào)的傅立葉變換;周期信號(hào)的傅立葉變換;抽樣定理。理解:傅立葉變換的主要性質(zhì);信號(hào)的調(diào)制。3 .教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):重點(diǎn):傅立葉變換及其性質(zhì);抽樣定理。
7、難點(diǎn):信號(hào)的調(diào)制。4 .具體教學(xué)內(nèi)容具體教學(xué)內(nèi)容:連續(xù)周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)表示; 連續(xù)非周期信號(hào)的傅立葉變換; 典型 非周期信號(hào)的傅立葉變換;傅立葉變換及其性質(zhì);連續(xù)周期信號(hào)的傅立葉變換;抽樣定理; 信號(hào)的調(diào)制。第五章 連續(xù)系統(tǒng)的S域分析1 .基本內(nèi)容:拉普拉斯變換的定義及其收斂域;拉普拉斯變換的主要性質(zhì);拉普拉斯反變換的計(jì)算。2 .基本要求:掌握:拉普拉斯變換的定義及其收斂域;拉普拉斯反變換的計(jì)算。理解:拉普拉斯變換的主要性質(zhì);拉普拉斯變換與傅立葉變換之間的關(guān)系。3 .教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):重點(diǎn):拉普拉斯變換及其主要性質(zhì)。難點(diǎn):拉普拉斯反變換的計(jì)算。4 .具體教學(xué)內(nèi)容具體教學(xué)內(nèi)容:拉普拉斯變換的定
8、義;拉普拉斯變換的收斂域;拉普拉斯變換的主要性 質(zhì);拉普拉斯變換與傅立葉變換之間的關(guān)系;拉普拉斯反變換的計(jì)算。第六章離散系統(tǒng)的Z域分析1 .基本內(nèi)容:Z變換的定義及其收斂域;Z變換的主要性質(zhì);逆Z變換的計(jì)算。2 .基本要求:掌握:Z變換的定義及其收斂域;逆 Z變換的計(jì)算。理解:Z變換的主要性質(zhì);Z變換與拉普拉斯變換之間的關(guān)系。3 .教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):重點(diǎn):Z變換及其主要性質(zhì)。難點(diǎn):逆Z變換的計(jì)算。4 .具體教學(xué)內(nèi)容具體教學(xué)內(nèi)容:Z變換的定義;Z變換的收斂域;Z變換的主要性質(zhì);Z變換與拉普 拉斯變換之間的關(guān)系;逆 Z變換的計(jì)算。第七章系統(tǒng)函數(shù)1 .基本內(nèi)容:系統(tǒng)函數(shù)H(jw)的概念;無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)臈l
9、件;理想低通濾波器與實(shí)際低通濾波器的逼近。系統(tǒng)函數(shù)H(s)的概念;系統(tǒng)函數(shù)H(s)的零極點(diǎn)分布圖;濾波器的概念;線性系統(tǒng)的表示方法。系統(tǒng)函數(shù)H(z)的概念;離散時(shí)間系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布圖;離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率特性。2 .基本要求:掌握:系統(tǒng)函數(shù)H(jw)、H(s)、H(z)的概念;系統(tǒng)函數(shù)H(s)和離散時(shí)間系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布圖。理解:低通、高通、帶通、帶阻濾波器的概念。線性系統(tǒng)的表示方法。3 .教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):重點(diǎn):系統(tǒng)函數(shù)H(jw)的概念;無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。系統(tǒng)函數(shù) H(s)的概念;系統(tǒng)函數(shù)H(s)的零 極點(diǎn)分布圖。系統(tǒng)函數(shù)H(z)的概念;離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率特性。難點(diǎn):實(shí)際低通濾波器的逼近;線性系統(tǒng)
10、的表示方法;離散時(shí)間系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布圖。4 .具體教學(xué)內(nèi)容具體教學(xué)內(nèi)容:系統(tǒng)函數(shù) H(jw)的概念;無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件;理想低通濾波器;實(shí)際 低通濾波器。具體教學(xué)內(nèi)容:系統(tǒng)函數(shù) H(s)的概念;系統(tǒng)函數(shù) H(s)的零極點(diǎn)分布圖;低通、高通、 帶通、帶阻濾波器的概念;線性系統(tǒng)的表示方法; Mason公式。具體教學(xué)內(nèi)容:系統(tǒng)函數(shù) H(z)的概念;離散時(shí)間系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布圖;離散時(shí)間系統(tǒng) 的頻率特性;應(yīng)用舉例。第八章系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析法1 .基本內(nèi)容:系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述;狀態(tài)變量,狀態(tài)方程與輸出方程的基本概念;系統(tǒng)的狀態(tài)方程與系統(tǒng)函 數(shù)之間的關(guān)系。2 .基本要求:掌握:系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述;狀態(tài)變量,狀
11、態(tài)方程與輸出方程的基本概念。理解:系統(tǒng)的狀態(tài)方程與系統(tǒng)函數(shù)之間的關(guān)系。3 .教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn):重點(diǎn):狀態(tài)變量,狀態(tài)方程與輸出方程的基本概念。難點(diǎn):系統(tǒng)的狀態(tài)方程與系統(tǒng)函數(shù)之間的關(guān)系。4 .具體教學(xué)內(nèi)容具體教學(xué)內(nèi)容:系統(tǒng)的狀態(tài)空間描述;狀態(tài)變量,狀態(tài)方程與輸出方程的基本概念;系統(tǒng)的狀態(tài)方程與系統(tǒng)函數(shù)之間的關(guān)系;應(yīng)用舉例。第四部分:教學(xué)方案簡(jiǎn)要說(shuō)明信號(hào)與系統(tǒng)課程的教學(xué),安排一個(gè)學(xué)期,課時(shí)計(jì)劃是每周 3學(xué)時(shí)到4個(gè)學(xué)時(shí)。教師根據(jù)課時(shí) 適當(dāng)調(diào)整部分教學(xué)內(nèi)容。本課程教學(xué)主要采用課堂講授與實(shí)踐性教學(xué)相結(jié)合,把理論教學(xué)、實(shí)踐性 教學(xué)的方法直接引入課堂教學(xué)過(guò)程。在有條件的地方,本課程可以采用多媒體技術(shù)手段輔助教學(xué)。 課程教學(xué)強(qiáng)調(diào)理論聯(lián)系實(shí)際,要求學(xué)生對(duì)理論進(jìn)行理解學(xué)習(xí),并在課堂上進(jìn)行交流或討論。第五部分:課程作業(yè)與考核評(píng)價(jià)的說(shuō)明本課程由教師統(tǒng)一布置的課后習(xí)題作業(yè)每周一次。成績(jī)?cè)u(píng)定方式的主要構(gòu)成及比例:理論部分 (70%)+實(shí)驗(yàn)部分(20%)+平時(shí)成績(jī)(10%)。(1)理論部分 考試分制、形式與時(shí)間:百分制,閉卷、筆試,120分鐘。 題型:填空題,選擇題,判斷題,計(jì)算題。 分值比重:占總成績(jī)的70%即:試卷總成績(jī)乘以70%的權(quán)重。(2)實(shí)驗(yàn)部分實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為百分制,出勤占20%,操作占40%,實(shí)驗(yàn)報(bào)告
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