《信號與系統(tǒng)》課程簡介、教學大綱

《信號與系統(tǒng)》課程簡介課程代碼課程名稱（英課程名稱（英學學開課課程名稱 先修課程文） 時 分 學期數(shù)學分析（或高等數(shù)學）Signalsand信號與系統(tǒng)543工程數(shù)學4Systems電路理論基礎課程簡介：工程技術和科學研究工作奠定堅實的理論基礎。S散時間系統(tǒng)的Z分析和解決實際問題的能力?！缎盘柵c系統(tǒng)》課程教學大綱一、課程基本信息課程代碼：EI210課程名稱：信號與系統(tǒng)/SignalsandSystems學時/學分：54/3適用專業(yè)：電類專業(yè)開課院（系：電子信息與電氣工程學院教 材： 《SignalsandSystems》A.V.Oppenheim,A.S.Willsky,Prentice-HallInc.,1997教學參考書：《信號與系統(tǒng)》胡光銳編上海交通大學出版社，1996《信號與系統(tǒng)》第二版，鄭君里編，高教出版社，2000《信號與系統(tǒng)基礎——應用Web和MATLAB》第二版，EdwardW.Kaman,BonnnieS.Heck著，科學出版社，2002二、課程性質和任務三、教學內容和基本要求（一）信號的函數(shù)表示與系統(tǒng)分析方法掌握信號與系統(tǒng)的基本概念。理解信號的分類及其基本運算，掌握信號的函數(shù)表示與圖形表示，掌握典型的連續(xù)信號和奇異信號。理解離散信號的定義、特性及其各種運算與變換，掌握序列的表示方法及常用序列。理解線性時不變和線性非移變系統(tǒng)的數(shù)學模型及其分類，理解系統(tǒng)的各種性質，理解系統(tǒng)的因果性和穩(wěn)定性的含義。掌握線性系統(tǒng)的模擬和方框圖表示。（二）線性時不變系統(tǒng)和線性非移變系統(tǒng)的時域分析了解連續(xù)系統(tǒng)的輸入輸出微分方程的建立方法。掌握常系數(shù)線性微分方程的時域求解方法，理解特征多項式、特征方程和特征根（固有頻率）的意義。理解系統(tǒng)的全響應可以分解為：零輸入響應與零狀態(tài)響應；自由響應與強迫響應；暫態(tài)響應與穩(wěn)態(tài)響應。理解單位沖激響應的意義。理解卷積積分的意義、運算規(guī)律及其性質，掌握求解方法。了解常系數(shù)差分方程的時域求解方法，掌握離散系統(tǒng)各種響應（尤其是單位取樣響應）的意義及其全響應的分解方式。理解卷積和的定義、運算規(guī)律及其性質，掌握求解方法。（三）連續(xù)信號的傅立葉分析了解函數(shù)正交的條件和完備正交函數(shù)集的概念。理解傅立葉級數(shù)的定義，掌握典型周期信號的頻譜，理解周期信號頻譜的特點。掌握和理解傅立葉變換的定義、性質，能夠據(jù)此求周期與非周期信號的頻譜、頻譜寬度，了解信號頻譜與頻譜寬度的含義。掌握傅立葉反變換的求解方法。理解抽樣定理，掌握抽樣信號的頻譜及其求解。（四）連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析理解線性非時變系統(tǒng)頻率響應的定義、物理意義，掌握其求解方法及其應用。掌握系統(tǒng)對激勵信號的響應的頻域求解方法，理解信號通過系統(tǒng)傳輸后產(chǎn)生的現(xiàn)象。了解信號無失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件。掌握理想低通濾波器的定義、傳輸特性（沖激響應與階躍響應）及其上升時間的意義。掌握調制與解調的基本原理與應用。（五）離散時間系統(tǒng)的頻域分析理解離散時間系統(tǒng)頻率響應的定義，掌握其計算方法。理解離散時間傅立葉變換的定義及其性質，掌握常用非周期序列的傅立葉變換及其頻譜。掌握離散時間系統(tǒng)的頻域分析方法。（六）拉普拉斯變換掌握拉氏變換的定義、收斂域及其基本性質。理解拉氏變換的性質（特別是時移、頻移、時域微分、頻域微分、初值定理和終值定理等性質）的應用條件。掌握利用拉氏變換的定義和性質求拉氏變換的方法。掌握利用部分分式法及留數(shù)法求象函數(shù)的拉氏反變換的方法。掌握系統(tǒng)的拉普拉斯變換分析方法，能夠利用拉氏變換求線性非時變系統(tǒng)的響應。（七）連續(xù)時間系統(tǒng)的S域分析理解系統(tǒng)函數(shù)的定義、物理意義和零極點概念。迫響應、暫態(tài)響應與穩(wěn)態(tài)響應、正弦穩(wěn)態(tài)響應等等。理解系統(tǒng)穩(wěn)定性的意義，掌握利用收斂域判定系統(tǒng)的穩(wěn)定性。（八）離散時間系統(tǒng)的Z域分析ZZ應用條件，理解Z變換與拉氏變換的關系。ZZZZ理解系統(tǒng)函數(shù)的定義、物理意義及其零極點的概念，掌握其求解方法。系統(tǒng)特性進行分析和求解響應。理解離散因果系統(tǒng)和穩(wěn)定系統(tǒng)的定義、意義和性質，能夠進行系統(tǒng)穩(wěn)定性的判別。四、實驗（上機）內容和基本要求（一）上機的學時數(shù)為6個學時。（二）計算機實驗：主要實驗項目包括：利用卷積求解系統(tǒng)輸出；求信號的幅頻和相頻，并利用幅頻和相頻求解時域信號；利用頻域分析分離加性信號；低通濾波器的設計。通過上機實驗，使學生掌握利用計算機（Matlab）進行信號與系統(tǒng)分五、對學生能力培養(yǎng)的要求（一）課內教學活動中能力培養(yǎng)的安排及要求通過本課程的學習使學生掌握扎實的信號與系統(tǒng)的分析方法，并能夠利用計算機進行現(xiàn)象分析和算法的實現(xiàn)。1、在教學過程中，應注意逐步提高學生在教師課堂講授的啟發(fā)和指引下，獨立鉆研教材、參考資料，從而吸取知識的能力、自學的能力。2、為了達到教學基本要求，保證基本教學質量，應當嚴格要求學生做好一定數(shù)量的習題，以培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的作風和分析計算的能力。3、通過與實驗課程相結合，應進一步培養(yǎng)和提高學生的實驗研究能力、計算機應用能力、分析和解決實際問題的能力。（二）課外科技活動和社會實踐等教學活動中能力培養(yǎng)的安排及要求參與相關領域的科技活動鍛煉自己在信號處理方面的能力。通過課外的科技活實際的問題。六、其它說明（一）本內容。（二）本課程與《基本電路理論系密切，故本課程在講解相關內容時應當掌握好深度和廣度：（三）CAI的立體教案，以達到良好的教學效果。教學環(huán)節(jié)講教學環(huán)節(jié)講習題討論課外實習 上機 其他課程內容課