《信號(hào)與系統(tǒng)》-教案

職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師教案學(xué)年第一學(xué)期課程《信號(hào)與系統(tǒng)》任課教師授課班級(jí)總課時(shí)72《信號(hào)與系統(tǒng)》課程授課計(jì)劃表序號(hào)周次星期節(jié)次授課章節(jié)章節(jié)名稱或課題備注1616-7第1章第一講信號(hào)與系統(tǒng)的概念2631-2第二講線性系統(tǒng)的性質(zhì)36410-11第三講本章小結(jié)與習(xí)題課補(bǔ)充作業(yè)4716-7第四講熟悉MATLAB的使用5731-2仿真軟件的應(yīng)用練習(xí)67410-11第2章第五講系統(tǒng)的微分方程及其響應(yīng)7816-7第六講應(yīng)用MATLAB求極限8831-2第七講階躍信號(hào)與階躍響應(yīng)98410-11第八講沖激信號(hào)與沖激響應(yīng)10916-7第九講連續(xù)信號(hào)的MATLAB表示11931-2第十講卷積及其應(yīng)用129410-11第十一講系統(tǒng)的特征函數(shù)及其應(yīng)用131016-7第十二講本章小結(jié)與習(xí)題課補(bǔ)充作業(yè)141031-2電路階躍響應(yīng)與沖擊響應(yīng)仿真實(shí)訓(xùn)1510410-11第3章第十三講周期信號(hào)161116-7第十四講周期信號(hào)的頻譜171131-2第十五講非周期信號(hào)的頻譜分析1811410-11第十六講沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)191216-7第十七講傅氏變換的性質(zhì)與應(yīng)用201231-2第十八講本章小結(jié)與習(xí)題課2112410-11第十九講卷積的計(jì)算補(bǔ)充作業(yè)221316-7電路的頻率仿真實(shí)訓(xùn)231331-2第4章第二十講采樣信號(hào)與采樣定理2413410-11第二十一講周期信號(hào)的頻域分析251416-7習(xí)題課一261431-2習(xí)題課二2714410-11信號(hào)合成與分解仿真實(shí)訓(xùn)281516-7第5章第二十二講拉普拉斯變換291531-2第二十三講拉氏變換的性質(zhì)與應(yīng)用3015410-11第二十四講非周期信號(hào)的頻域分析311716-7第二十五講采樣321731-2第二十六講LTI系統(tǒng)的s域分析3317410-11電路系統(tǒng)的仿真分析341816-7習(xí)題課補(bǔ)充作業(yè)351831-2總復(fù)習(xí)13618410-11總復(fù)習(xí)2制訂人教研室主任系部職業(yè)技術(shù)學(xué)院《信號(hào)與系統(tǒng)》教案序號(hào)1周次6授課形式講授授課章節(jié)名稱第一講信號(hào)與系統(tǒng)的概念教學(xué)目的了解本學(xué)科的背景（通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查最新相關(guān)信息）；理解信號(hào)與系統(tǒng)的概念。教學(xué)重點(diǎn)信號(hào)的分類教學(xué)難點(diǎn)確定性信號(hào)的數(shù)學(xué)表達(dá)式問(wèn)題使用教具互聯(lián)網(wǎng)課外作業(yè)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)查最新學(xué)科信息；復(fù)習(xí)本講內(nèi)容。課后體會(huì)一門新的學(xué)科，入門容易，但要想深入掌握，需要花時(shí)間，花精力。本講內(nèi)容主要涉及一些基本概念，理解較容易。課前引言：本學(xué)科的教學(xué)要求及學(xué)習(xí)本課程需要注意的地方。學(xué)習(xí)的方法是什么？一句格言說(shuō)得好：為學(xué)者，善其端，積跬步而持以恒，悟意方停。第一講信號(hào)與系統(tǒng)的概念學(xué)科背景電子工程、信號(hào)與系統(tǒng)理論及應(yīng)用的發(fā)展歷史已經(jīng)有200多年了。奧斯特（丹麥）—1820年發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。法拉第（英國(guó)）—1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。麥克斯韋（蘇格蘭）—1864提出了電磁波理論。赫茲（德國(guó)）—證明了電磁波的存在。人類還發(fā)明了電報(bào)、電話、計(jì)算機(jī)、廣播、電視、無(wú)線設(shè)備等等。這一切的發(fā)展過(guò)程中，需要很多理論支持。其中就有信號(hào)與系統(tǒng)學(xué)科理論。在信號(hào)與系統(tǒng)學(xué)科理論發(fā)展的過(guò)程中，1948年創(chuàng)立了三在科學(xué)思想和理論起到了非常關(guān)鍵的作用：系統(tǒng)論、信息論和控制論。我們?cè)趯W(xué)習(xí)這門學(xué)科的過(guò)程中，最主要的不是研究它們深層次的理論，而是重在了解，對(duì)于一門新學(xué)科來(lái)講，而且對(duì)于電子專業(yè)的工科學(xué)生來(lái)講，這是很的必要的?！A段作業(yè)：利用課后時(shí)間到網(wǎng)絡(luò)上查找相關(guān)的最新學(xué)科信息，并通過(guò)E-mail傳過(guò)我，作為一次平時(shí)作業(yè)。zhuyl@搜索網(wǎng)站：關(guān)鍵詞：信號(hào)、系統(tǒng)。信號(hào)的概念信號(hào)——是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)形式。如機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生力信號(hào)，心臟運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生心電信號(hào)。消息——是通過(guò)某種方式傳遞的聲音、文字、圖像、符號(hào)等。如電話中傳送的聲音是消息，電報(bào)中傳遞的電文是消息等。信息——是指具有新內(nèi)容、新知識(shí)的消息，是排除消息中那些不確定的東西，也是消息中有用的部分。如在互聯(lián)網(wǎng)上就某個(gè)知識(shí)點(diǎn)可以找出很多文字、圖像是消息，但其中只有一部分有用，這些是信息。信號(hào)的分類連續(xù)信號(hào)——在所有連續(xù)時(shí)間值上均有定義。離散信號(hào)——僅在某些離散時(shí)間點(diǎn)上才有定義。系統(tǒng)的概念各種變化著的信號(hào)從來(lái)不是孤立存在的，信號(hào)總是在系統(tǒng)中產(chǎn)生又在系統(tǒng)中不斷傳遞。系統(tǒng)——是由若干相互聯(lián)系、相互作用的單元組成的具有一定功能的有機(jī)整體。如電視系統(tǒng)的組成部件（單元）是微音器、攝像機(jī)、發(fā)射機(jī)、天線、接收機(jī)、揚(yáng)聲器、顯像管等。系統(tǒng)的分類根據(jù)系統(tǒng)處理的信號(hào)形式的不同，系統(tǒng)可分為三大類：連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱連續(xù)系統(tǒng)）、離散時(shí)間系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱離散系統(tǒng)）和混合系統(tǒng)。連續(xù)系統(tǒng)——系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)均為連續(xù)信號(hào)。離散系統(tǒng)——系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)的輸入、輸出信號(hào)均為離散信號(hào)?；旌舷到y(tǒng)——系統(tǒng)中各個(gè)子系統(tǒng)有的是連續(xù)系統(tǒng)，有的是離散系統(tǒng)。另外，系統(tǒng)在應(yīng)用過(guò)程中，各個(gè)系統(tǒng)之間可以串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)和反饋連接?？傊?，不論系統(tǒng)的連接形式與功能如何，信號(hào)總是與系統(tǒng)相伴存在，信號(hào)經(jīng)由系統(tǒng)才能傳輸。小結(jié)：本節(jié)課主要介紹了學(xué)科背景和信號(hào)與系統(tǒng)的概念，這是本學(xué)科的入門知識(shí)。另外，我個(gè)人認(rèn)為很有必要借助互聯(lián)網(wǎng)了解學(xué)科最新相關(guān)信息，并用好本書(shū)附帶多媒體光盤?！靖郊硬牧喜糠帧啃盘?hào)與系統(tǒng)課程簡(jiǎn)介/jingpinke/xhyxt/index2.htm信號(hào)與系統(tǒng)課程是通信與信息系統(tǒng)、交通信息與控制工程、信號(hào)與信息處理等學(xué)科專業(yè)本科生必選的技術(shù)基礎(chǔ)課程。本課程主要討論確定性信號(hào)的時(shí)域和頻域分析，線性時(shí)不變系統(tǒng)的描述與特性，以及信號(hào)通過(guò)線性時(shí)不變系統(tǒng)的時(shí)域分析與變換域分析。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生牢固掌握信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域、變換域分析的基本原理和基本方法，理解傅里葉變換、拉普拉斯變換、Z變換的數(shù)學(xué)概念、物理概念與工程概念，掌握利用信號(hào)與系統(tǒng)的基本理論與方法分析和解決實(shí)際問(wèn)題的基本方法，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。信號(hào)與系統(tǒng)課程考核方法平時(shí)作業(yè)10%課堂教學(xué)參與及互動(dòng)20%基于MATLAB仿真的實(shí)驗(yàn)與作業(yè)10%期末考試60%北方交通大學(xué)相關(guān)學(xué)習(xí)網(wǎng)址：/zskj/5012/sANDs/DEFAULT.HTM/zskj/南京郵電大學(xué)相關(guān)學(xué)習(xí)網(wǎng)址：/shenyuanlong/index.htm揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)2周次6授課形式講授授課章節(jié)名稱第二講線性系統(tǒng)的性質(zhì)教學(xué)目的學(xué)會(huì)判斷線性系統(tǒng)和時(shí)不變系統(tǒng)；了解線性系統(tǒng)的特性。教學(xué)重點(diǎn)判斷線性系統(tǒng)和時(shí)不變系統(tǒng)教學(xué)難點(diǎn)判斷線性系統(tǒng)和時(shí)不變系統(tǒng)使用教具無(wú)課外作業(yè)P291-81-9課后體會(huì)高專學(xué)生基礎(chǔ)相對(duì)較好，接受能力較強(qiáng)，但學(xué)習(xí)態(tài)度需要進(jìn)一步端正。課前引言：為了適應(yīng)實(shí)際工程的需要，系統(tǒng)的組成形式是多種多樣的，但按其工作性質(zhì)來(lái)說(shuō)，可以分為線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)；時(shí)變系統(tǒng)與時(shí)不變系統(tǒng)；因果系統(tǒng)與非因果系統(tǒng)等。第二講線性系統(tǒng)的性質(zhì)線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)線性包括可加性和齊次性兩個(gè)概念?？杉有浴绻斎霑r(shí)系統(tǒng)響應(yīng)為，輸入時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)為，則輸入為時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)為。齊次性——若系統(tǒng)對(duì)輸入的響應(yīng)為，當(dāng)輸入增至倍即時(shí)，其響應(yīng)也增至倍即。同時(shí)滿足可加性和齊次性的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)。若若，則對(duì)于任意常數(shù)和，有不滿足上述關(guān)系的系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。二、時(shí)不變系統(tǒng)與時(shí)變系統(tǒng)如果在系統(tǒng)中，元件參數(shù)是不隨時(shí)間變化的，則稱其為時(shí)不為系統(tǒng)，否則稱為時(shí)變系統(tǒng)。時(shí)不變系統(tǒng)——系統(tǒng)響應(yīng)的變化規(guī)律不因輸入信號(hào)接入時(shí)間不同而改變。若若則若系統(tǒng)既是線性的又是時(shí)不變的，則稱為線性時(shí)不變系統(tǒng)，簡(jiǎn)記為L(zhǎng)TI。對(duì)連續(xù)線性時(shí)不變系統(tǒng)，其描述議程為線性常系數(shù)微分方程。三、線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)一個(gè)系統(tǒng)是否為線性系統(tǒng)，還可以直接描述方程判斷。若系統(tǒng)是以線性代數(shù)方程或線性微（積）分方程描述的，則該系統(tǒng)就是線性的。例如，以方程描述的系統(tǒng)為線性系統(tǒng)。定量來(lái)看，在t=0是y(t)=0的條件下，若輸入時(shí)，用高等數(shù)學(xué)的知識(shí)可以解得響應(yīng)為當(dāng)輸入時(shí)，解得響應(yīng)當(dāng)輸入時(shí)，可解得響應(yīng)顯然，該系統(tǒng)既滿足齊次性又滿足可加性，該系統(tǒng)是線性系統(tǒng)，不滿足上述關(guān)系的系統(tǒng)稱為非線性系統(tǒng)。四、線性系統(tǒng)的三個(gè)重要特性微分特性如果線性系統(tǒng)的輸入引起的響應(yīng)為，則當(dāng)輸入為的導(dǎo)數(shù)時(shí)，其響應(yīng)變?yōu)榈膶?dǎo)數(shù)。積分特性詳見(jiàn)教材P27。頻率保持特性詳見(jiàn)教材P27。五、信號(hào)與系統(tǒng)分析的方法信號(hào)和系統(tǒng)分析的內(nèi)容十分廣泛，分析方法也有多種，目前最常用最基本的兩種方法是時(shí)域法和頻域法。※本階段作業(yè)：P291-81-9小結(jié)本節(jié)課主要講述了線性系統(tǒng)和時(shí)不變系統(tǒng)的判斷方法。特別是線性系統(tǒng)是實(shí)際工程應(yīng)用中最常見(jiàn)的一種，所以，需要認(rèn)真學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)判斷線性系統(tǒng)。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)3周次6授課形式講授授課章節(jié)名稱第三講本章小結(jié)與習(xí)題課教學(xué)目的進(jìn)行本章小結(jié)，提出難點(diǎn)與重點(diǎn)；解決習(xí)題中的問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)習(xí)題中的問(wèn)題教學(xué)難點(diǎn)部分習(xí)題使用教具無(wú)課外作業(yè)P28～29課后體會(huì)通過(guò)習(xí)題講解，解決本章所涉及問(wèn)題，加深對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)概念的理解，并能準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)的性質(zhì)。課前引言：1．

掌握信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念。2．

掌握信號(hào)的描述方法，分類方法和基本特性。3．

掌握信號(hào)的基本運(yùn)算方法。4．

掌握和理解階躍信號(hào)和沖激信號(hào)。5．

掌握系統(tǒng)的表示方法，系統(tǒng)的特性和分類。6．

初步理解線性時(shí)不變系統(tǒng)的分析方法。第三講本章小結(jié)與習(xí)題課信號(hào)是傳遞信息或消息的載體,其所攜帶的全部信息寄寓在信號(hào)的變化過(guò)程之中。通常，對(duì)信號(hào)的描述可以采用數(shù)學(xué)函數(shù)式或以圖形表示。在數(shù)學(xué)上，信號(hào)可以表示為單個(gè)自變量或多個(gè)自變量的函數(shù)。具有單個(gè)自變量的信號(hào)稱為一維信號(hào)；具有多個(gè)自變量的信號(hào)稱為多維信號(hào)。信號(hào)的自變量可以是時(shí)間、空間位置或其它物理量。例如，日常生活中的語(yǔ)音信號(hào)是聲壓隨時(shí)間變化的一維信號(hào)；黑白圖片是亮度隨空間位置變化的二維信號(hào)；而氣象觀測(cè)中的氣壓、溫度和風(fēng)速則是隨高度而變化的一維信號(hào)等。為方便起見(jiàn)，本書(shū)以時(shí)間作為信號(hào)的自變量，且只討論一維信號(hào)。信號(hào)的圖形也稱為信號(hào)的波形。雖然用波形描述信號(hào)難以精確地給出信號(hào)的每一個(gè)函數(shù)值，但是，這種方法可以簡(jiǎn)單而直觀地表達(dá)出信號(hào)的變化趨勢(shì)，在許多應(yīng)用中還常?？梢院?jiǎn)化問(wèn)題的求解。讀者將會(huì)看到，本書(shū)中許多問(wèn)題的求解都可以通過(guò)分析信號(hào)波形而得到簡(jiǎn)化。當(dāng)以波形描述一個(gè)信號(hào)時(shí)，應(yīng)注意在波形圖上標(biāo)出該信號(hào)的關(guān)鍵值，關(guān)鍵值包括有信號(hào)的不連續(xù)點(diǎn)、零點(diǎn)、最大值點(diǎn)和最小值點(diǎn)等。本章將在介紹幾種典型的基本信號(hào)以后詳細(xì)地討論信號(hào)的運(yùn)算。這些基本的信號(hào)之所以典型，不僅在于它們是一些常見(jiàn)的信號(hào)，而且，利用信號(hào)的運(yùn)算可以將這些信號(hào)組合成其它許多信號(hào)。本章的重點(diǎn)是單位沖激信號(hào)和信號(hào)卷積運(yùn)算，它們是貫穿全書(shū)的基本內(nèi)容。本章小結(jié)信號(hào)是隨時(shí)間變化的某種物理量，是傳送各和消息的工具。常見(jiàn)的信號(hào)形式是連續(xù)信號(hào)和離散信號(hào)。系統(tǒng)是由若干單元按一定規(guī)則相互聯(lián)接并完成確定功能的有機(jī)整體。系統(tǒng)可分為連續(xù)系統(tǒng)、離散系統(tǒng)和混合系統(tǒng)三大類。同時(shí)滿足可加性和齊次性的系統(tǒng)稱為線性系統(tǒng)。線性系統(tǒng)是系統(tǒng)的一類重要理想模型。時(shí)不變性是由系統(tǒng)中各元件參量不隨時(shí)間變化決定的。線性時(shí)不變系統(tǒng)具有微分特性、積分特性和頻率保持特性。系統(tǒng)的線性和時(shí)不變性是本書(shū)研究系統(tǒng)分析的基本依據(jù)。二、習(xí)題解析1-1參考答案：連續(xù)信號(hào)：acd離散信號(hào)：b周期信號(hào)：d非周期信號(hào)：abc有始信號(hào)：abc1-2參考答案：（略）1-5參考答案：（略）1-6參考答案：abc為線性時(shí)不變系統(tǒng)；d線性時(shí)變系統(tǒng)；e非線性時(shí)不變系統(tǒng)。1-7參考答案：（略）小結(jié)本節(jié)課主要對(duì)本章內(nèi)容進(jìn)行了總結(jié)，并通過(guò)習(xí)題解析使學(xué)生對(duì)本章主要內(nèi)容進(jìn)一步深入了解，課后需要進(jìn)一步復(fù)習(xí)。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)4周次7授課形式講授授課章節(jié)名稱第四講MATLAB概述教學(xué)目的了解MATLAB軟件的背景及在相關(guān)行業(yè)中的作用了解MATLAB軟件的基本操作教學(xué)重點(diǎn)MATLAB軟件的基本操作教學(xué)難點(diǎn)MATLAB軟件的基本操作使用教具計(jì)算機(jī)及MATLAB軟件課外作業(yè)熟悉MATLAB軟件的基本操作課后體會(huì)本課程需要結(jié)合多媒體教學(xué)以及上機(jī)實(shí)驗(yàn)，單獨(dú)課堂講授很難完成，學(xué)生接受也比較困難，建議有條件時(shí)利用多媒體進(jìn)行授課。授課主要內(nèi)容課前引言：在前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念，了解了信號(hào)處理的基本知識(shí)，但實(shí)際在做信號(hào)與系統(tǒng)處理時(shí)，我們應(yīng)該如何去做？使用什么工具呢？這就是我們這學(xué)期要學(xué)習(xí)的一個(gè)信號(hào)與系統(tǒng)處理的重要工具—MATLAB。第四講MATLAB概述一、MATLAB的概況MATLAB是矩陣實(shí)驗(yàn)室（MatrixLaboratory）之意。除具備卓越的數(shù)值計(jì)算能力外，它還提供了專業(yè)水平的符號(hào)計(jì)算、文字處理、可視化建模仿真和實(shí)時(shí)控制等功能。MATLAB的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達(dá)式與數(shù)學(xué)、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB來(lái)解算問(wèn)題要比用C、FORTRAN等語(yǔ)言完相同的事情簡(jiǎn)捷得多。時(shí)至今日，經(jīng)過(guò)MathWorks公司的不斷完善，MATLAB已經(jīng)發(fā)展成為適合多學(xué)科，多種工作平臺(tái)的功能強(qiáng)大的大型軟件。在國(guó)外，MATLAB已經(jīng)經(jīng)受了多年考驗(yàn)。在歐美等高校，MATLAB已經(jīng)成為線性代數(shù)、自動(dòng)控制理論、數(shù)理統(tǒng)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理、時(shí)間序列分析、動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等高級(jí)課程的基本教學(xué)工具，成為攻讀學(xué)位的大學(xué)生、碩士生、博士生必須掌握的基本技能。在設(shè)計(jì)研究單位和工業(yè)部門，MATLAB被廣泛用于科學(xué)研究和解決各種具體問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)，特別是工程界，MATLAB一定會(huì)盛行起來(lái)。可以說(shuō)，無(wú)論你從事工程方面的哪個(gè)學(xué)科，都能在MATLAB里找到合適的功能。二、MATLAB的語(yǔ)言特點(diǎn)語(yǔ)言簡(jiǎn)潔緊湊，使用方便靈活，庫(kù)函數(shù)極其豐富；運(yùn)算符豐富；MATLAB既具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句（如for循環(huán)，while循環(huán)，break語(yǔ)句和if語(yǔ)句），又有面向?qū)ο缶幊痰奶匦裕怀绦蛳拗撇粐?yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度大。例如，在MATLAB里，用戶無(wú)需對(duì)矩陣進(jìn)行預(yù)定義就可以使用；程序的可移植性很好，基本上不做修改就可以在各種型號(hào)的計(jì)算機(jī)和操作系統(tǒng)上運(yùn)行；MATLAB的圖形功能強(qiáng)大；MATLAB的缺點(diǎn)是，它和其他高級(jí)程序相比，程序的執(zhí)行速度較慢。由于MATLAB的程序不用編譯等預(yù)處理，也不生成可執(zhí)行文件，程序?yàn)榻忉寛?zhí)行，所以速度較慢；功能強(qiáng)大的工具箱是MATLAB的另一特色，MATLAB包含兩個(gè)部分：核心部分和各種可選的工具箱。核心部分中有數(shù)百個(gè)核心內(nèi)部函數(shù)。其工具箱又分為兩類：功能性工具箱和學(xué)科性工具箱。功能性工具箱主要用來(lái)擴(kuò)充其符號(hào)計(jì)算功能，圖示建模仿真功能，文字處理功能以及與硬件實(shí)時(shí)交互功能。功能性工具箱用于多種學(xué)科。而學(xué)科性工具箱是專業(yè)性比較強(qiáng)的，如controltoolbox、signalprocessingtoolbox、communicationtoolbox等。這些工具箱都是由該領(lǐng)域內(nèi)學(xué)術(shù)水平很高的專家編寫的，所以用戶無(wú)需編寫自己學(xué)科范圍內(nèi)的基礎(chǔ)程序，而直接進(jìn)行高、精、尖的研究；源程序的開(kāi)放性。開(kāi)放性也許是MATLAB最受人們歡迎的特點(diǎn)。除內(nèi)部函數(shù)以外，所有MATLAB的核心文件和工具箱文件都是可讀可改的源文件，用戶可通過(guò)對(duì)源文件的修改以及加入自己的文件構(gòu)成新的工具箱。小結(jié)本節(jié)課主要對(duì)MATLAB軟件作一個(gè)簡(jiǎn)要介紹，讓學(xué)生對(duì)它有個(gè)初步認(rèn)識(shí)。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)5周次7授課形式實(shí)驗(yàn)授課章節(jié)名稱熟悉MATLAB的使用教學(xué)目的學(xué)習(xí)MATLAB一元函數(shù)繪圖命令等常用操作命令；通過(guò)練習(xí)熟悉MATLAB的基本操作。教學(xué)重點(diǎn)學(xué)習(xí)MATLAB命令教學(xué)難點(diǎn)MATLAB一元函數(shù)繪圖命令使用教具計(jì)算機(jī)及MATLAB軟件課外作業(yè)熟悉MATLAB軟件；實(shí)驗(yàn)報(bào)告。課后體會(huì)學(xué)生通過(guò)上機(jī)實(shí)驗(yàn)對(duì)MATLAB基本操作有所了解，并能掌握簡(jiǎn)單的一元函數(shù)的圖形的繪制。但仍存在一些問(wèn)題，比如對(duì)基本數(shù)學(xué)函數(shù)圖形不熟悉。授課主要內(nèi)容第六講熟悉MATLAB的使用（實(shí)驗(yàn)一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)MATLAB一元函數(shù)繪圖命令.進(jìn)一步理解函數(shù)概念.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)使用MATLAB命令.MATLAB繪圖命令比較多，我們選編一些常用命令，并簡(jiǎn)單說(shuō)明其作用，這些命令的調(diào)用格式，可參閱例題及使用幫助help查找.畫(huà)出的圖像.畫(huà)出在之間的圖像.X1=0:0.1:pi/2;Y1=sec(x1);X2=pi/2+0.1:0.1:pi;Y2=sec(x2);Plot(x1,y1,’r-‘,x2,y2,’r-‘,[-1,5],[1,1],[-1,5],[-1,-1],[pi/2,pi/2],[-15,15])axis([0,3.5,-15,15])grid在同一坐標(biāo)系中畫(huà)出，，，，的圖像.畫(huà)出的圖像，并根據(jù)圖像特點(diǎn)指出函數(shù)的奇偶性.畫(huà)出及其反函數(shù)的圖像.畫(huà)出及其反函數(shù)的圖像.例1設(shè)計(jì)一段程序，畫(huà)出一個(gè)周期的正弦函數(shù)和余弦函數(shù)的圖像。程序設(shè)計(jì)：>>clear%清除所有變量>>x=(0:0.01:2*pi);%設(shè)置變量x的范圍>>y1=sin(x);>>y2=cos(x);>>plot(x,y1,x,y2)%繪制函數(shù)y1和y2的圖像程序也可寫成如下方式：>>clear%清除所有變量>>x=(0:0.01:2*pi);%設(shè)置變量x的范圍>>plot(x,sin(x),x,cos(x))%繪制函數(shù)圖像運(yùn)行結(jié)果如圖所示。正弦和余弦的圖像小結(jié)本實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生掌握MATLAB一元函數(shù)圖像的繪制。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)6周次7授課形式講授授課章節(jié)名稱第五講系統(tǒng)的微分方程及其響應(yīng)教學(xué)目的熟悉描述系統(tǒng)輸入—輸出特性的方法；掌握零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)。教學(xué)重點(diǎn)ZIR與ZSR教學(xué)難點(diǎn)系統(tǒng)微分方程使用教具無(wú)課外作業(yè)P552-32-4課后體會(huì)需要對(duì)數(shù)學(xué)知識(shí)及電子電工知識(shí)有一定程度地掌握。課前引言：信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本任務(wù)是在給定系統(tǒng)和輸入的條件下，求解系統(tǒng)的輸出響應(yīng)。連續(xù)信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析是指信號(hào)與系統(tǒng)的整個(gè)分析過(guò)程都在連續(xù)時(shí)間域進(jìn)行，即所涉及的函數(shù)自變量均為連續(xù)時(shí)間t的一種分析方法。自20世紀(jì)60年代以來(lái)，隨著狀態(tài)變量概念的引入，現(xiàn)代系統(tǒng)理論的確立以及計(jì)算技術(shù)的不斷進(jìn)步，時(shí)域分析法正在許多領(lǐng)域獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。本章首先介紹幾種常用的連續(xù)時(shí)間基本信號(hào)。然后圍繞連續(xù)信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域分析問(wèn)題，分別討論信號(hào)的卷積積分運(yùn)算，連續(xù)信號(hào)的時(shí)域分解以及LTI連續(xù)系統(tǒng)響應(yīng)的計(jì)算。系統(tǒng)的輸入輸出方程采用算子形式表示，使時(shí)域分析從系統(tǒng)描述到分析過(guò)程都與后面幾章討論的變換域分析相一致，從而形成統(tǒng)一規(guī)范的信號(hào)與系統(tǒng)的分析方法。第七講系統(tǒng)的微分方程及其響應(yīng)系統(tǒng)的微分方程描述系統(tǒng)輸入—輸出特性的是微分方程。線性時(shí)不變系統(tǒng)（LTI）是最常見(jiàn)的一類系統(tǒng)描述這類系統(tǒng)的輸入—輸出特性的是一常系數(shù)線性微分方程。一般的n階LTI連續(xù)系統(tǒng)，其微分方程的形式可寫為式中為系統(tǒng)的響應(yīng)變量（電流或電壓等），為系統(tǒng)的激勵(lì)信號(hào)（電壓源或電流源等）。這種n階常系數(shù)線性微分程是系統(tǒng)時(shí)域分析的基礎(chǔ)。零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)的響應(yīng)可以分為兩部分，一部分是零狀態(tài)響應(yīng)，另一部分是零輸入響應(yīng)。設(shè)一階微分方程為為求解此方程，兩邊乘以et此式的左端是對(duì)ety(t)微分的結(jié)果，故有對(duì)此式兩端從0-到t進(jìn)行積分而得于是零輸入響應(yīng)（ZIR）：從觀察的初始時(shí)刻（例如t=0）起不再施加輸入信號(hào)（即零輸入），僅由該時(shí)刻系統(tǒng)本身具有的初始狀態(tài)引起的響應(yīng)稱為零輸入響應(yīng)（或稱儲(chǔ)能響應(yīng)）。所謂初始狀態(tài)，是反映一個(gè)系統(tǒng)在初始觀測(cè)時(shí)刻的能量狀態(tài)。零狀態(tài)響應(yīng)（ZSR）初始狀態(tài)為零的條件下，系統(tǒng)由外加輸入（激勵(lì)）信號(hào)引起的響應(yīng)稱為零狀態(tài)響應(yīng)（或稱受激響應(yīng)）。ZIR與ZSR的起因系統(tǒng)響應(yīng)的不同分類是出于不同的分類概念。把響應(yīng)分為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)，是按響應(yīng)的不同起因分類的，即零輸入響應(yīng)是初始狀態(tài)引起，而零狀態(tài)響應(yīng)是由外加激勵(lì)引起。小結(jié)本節(jié)課主要介紹了描述系統(tǒng)的方法以及系統(tǒng)響應(yīng)的兩種形式。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)7周次8授課形式實(shí)驗(yàn)授課章節(jié)名稱應(yīng)用MATLAB求極限教學(xué)目的１．理解極限概念；２．掌握用MATLAB軟件求函數(shù)極限的方法。教學(xué)重點(diǎn)MATLAB軟件求函數(shù)極限教學(xué)難點(diǎn)MATLAB軟件求函數(shù)極限使用教具計(jì)算機(jī)及MATLAB軟件課外作業(yè)熟悉MATLAB軟件；實(shí)驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)完成情況較好，學(xué)生要求多上機(jī)實(shí)驗(yàn)。授課主要內(nèi)容第八講應(yīng)用MATLAB求極限（實(shí)驗(yàn)二）實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)MATLAB求極限命令；通過(guò)實(shí)例練習(xí)用MATLAB求極限。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)使用MATLAB命令。例2.1.觀察數(shù)列當(dāng)時(shí)的變化趨勢(shì)。解:輸入命令:n=1:100；xn=n./(n+1)得到該數(shù)列的前100項(xiàng)，從這前100項(xiàng)看出，隨的增大，與1非常接近，畫(huà)出的圖形.stem(n，xn)或fori=1:100;plot(n(i),xn(i),’r’)holdonend其中for…end語(yǔ)句是循環(huán)語(yǔ)句,循環(huán)體內(nèi)的語(yǔ)句被執(zhí)行100次,n(i)表示n的第i個(gè)分量.由圖可看出，隨的增大，點(diǎn)列與直線無(wú)限接近，因此可得結(jié)論:=１.對(duì)函數(shù)的極限概念，也可用上述方法理解.計(jì)算下列函數(shù)的極限.(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)例2解方程.解:輸入命令:symsabcx；f=a*x^2+b*x+c；solve(f)得結(jié)果:ans=[1/2/a*(-b+(b^2-4*a*c)^(1/2))][1/2/a*(-b-(b^2-4*a*c)^(1/2))]解方程解方程(、為實(shí)數(shù))小結(jié)本實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生掌握MATLAB求函數(shù)極限。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)8周次8授課形式講授授課章節(jié)名稱階躍信號(hào)與階躍響應(yīng)教學(xué)目的掌握單位階躍信號(hào)的概念；會(huì)求一階系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)；會(huì)求階躍響應(yīng)。教學(xué)重點(diǎn)一階系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)教學(xué)難點(diǎn)一階系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)使用教具無(wú)課外作業(yè)P552-62-7課后體會(huì)部分學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)薄弱，特別是微積分知識(shí)，需要課后適當(dāng)溫習(xí)。授課主要內(nèi)容第九講階躍信號(hào)與階躍響應(yīng)單位階躍函數(shù)單位階躍函數(shù)的定義單位階躍函數(shù)用表示，其定義為該函數(shù)在t=0處發(fā)生躍變，數(shù)值1為階躍的幅度，若階躍幅度為A，則可記為A。單位階躍函數(shù)的作用利用階躍函數(shù)可以方便地表示許多信號(hào)。特別應(yīng)當(dāng)注意的是，引入單位階躍函數(shù)后，信號(hào)和的波形有時(shí)是不同的。一階系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)本書(shū)介紹了兩個(gè)非常典型的一階系統(tǒng)，RC系統(tǒng)和RL系統(tǒng)。對(duì)于RC系統(tǒng)，其系統(tǒng)微分方程是對(duì)于RL系統(tǒng)，其系統(tǒng)微分方程是對(duì)于一般的一階系統(tǒng)微分方程，其形式為式中為系統(tǒng)的響應(yīng)變量（任意入的電流或電壓），為強(qiáng)迫函數(shù)，它一般是輸入信號(hào)及其導(dǎo)數(shù)的組合。一階系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)是例2-2詳見(jiàn)教材P28階躍響應(yīng)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)屬于零狀態(tài)響應(yīng)，它的定義如下：LTI系統(tǒng)在零狀態(tài)條件下，由單位階躍信號(hào)引起的響應(yīng)稱為單位階躍響應(yīng)，簡(jiǎn)稱為階躍響應(yīng)，記為一般地，若一階系統(tǒng)在作用下其方程為則其階躍響應(yīng)為：※本階段作業(yè)：P552-62-7小結(jié)本節(jié)課主要講述了階躍函數(shù)的概念、一階系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)及階躍響應(yīng)。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)9周次8授課形式講授授課章節(jié)名稱沖激信號(hào)與沖激響應(yīng)教學(xué)目的了解沖激函數(shù)的概念及其物理模型和作用；會(huì)求沖激響應(yīng)；熟悉沖激函數(shù)與階躍函數(shù)之間的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)沖激函數(shù)的作用；沖激響應(yīng)的求法。教學(xué)難點(diǎn)沖激函數(shù)與階躍函數(shù)之間的關(guān)系。使用教具無(wú)課外作業(yè)P552-52-62-7課后體會(huì)和學(xué)習(xí)階躍信號(hào)結(jié)合起來(lái)，很容易用同樣的學(xué)習(xí)方法掌握本講內(nèi)容。授課主要內(nèi)容第十講沖激信號(hào)與沖激響應(yīng)一、單位沖激函數(shù)的概念沖激函數(shù)的提出有著廣泛的物理基礎(chǔ)。例如，怎樣描述釘子在一瞬間受到極大作用力的過(guò)程？打乒乓球時(shí)，如何描述運(yùn)動(dòng)員發(fā)球瞬間的作用力？如何描述在極短時(shí)間內(nèi)給電容以極大電流充電的情形？等等。其定義為上述定義表明，是在t=0瞬間出現(xiàn)又立即消失的信號(hào)，且幅值為無(wú)限大；在處，它始終為零，而積分為1。二、沖激函數(shù)與階躍函數(shù)之間的關(guān)系上式表明：?jiǎn)挝粵_激信號(hào)的積分為單位階躍信號(hào)；反過(guò)來(lái)，單位階躍信號(hào)的導(dǎo)數(shù)為單位沖激信號(hào)。三、沖激信號(hào)的作用沖激信號(hào)的一個(gè)重要應(yīng)用就是任意信號(hào)均可以表示為無(wú)窮多個(gè)沖激信號(hào)的線性組合。上式說(shuō)明：任意信號(hào)可以看成無(wú)窮多個(gè)強(qiáng)度為的沖激信號(hào)的線性組合，這一般稱為信號(hào)的沖激分解。四、沖激響應(yīng)儲(chǔ)能狀態(tài)為零的系統(tǒng)，在單位沖激信號(hào)作用下產(chǎn)生的零狀態(tài)響應(yīng)，稱為沖激響應(yīng)，記為。一般地，若一階系統(tǒng)在作用下有方程其沖激響應(yīng)為：五、沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)的關(guān)系對(duì)于LTI系統(tǒng)，沖激響應(yīng)等于階躍響應(yīng)的微分，階躍響應(yīng)等沖激響應(yīng)的積分?！倦A段作業(yè)：P552-52-62-7小結(jié)本節(jié)課主要講述了沖激信號(hào)與沖激響應(yīng)，以及沖激函數(shù)與階躍函數(shù)的關(guān)系及沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)的關(guān)系。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)10周次9授課形式實(shí)驗(yàn)授課章節(jié)名稱連續(xù)信號(hào)的MATLAB表示教學(xué)目的熟悉MATLAB的操作；熟悉連續(xù)信號(hào)的表示。教學(xué)重點(diǎn)基本信號(hào)的MATLAB表示教學(xué)難點(diǎn)無(wú)使用教具計(jì)算機(jī)及MATLAB軟件課外作業(yè)熟悉MATLAB軟件；實(shí)驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)通過(guò)上機(jī)練習(xí)，使學(xué)生直觀地掌握常見(jiàn)信號(hào)的MATLAB表示方法。授課主要內(nèi)容第十一講連續(xù)信號(hào)的MATLAB表示（實(shí)驗(yàn)三）實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)MATLAB表示連續(xù)信號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)使用MATLAB表示連續(xù)信號(hào)。MATLAB提供了大量用以生成基本信號(hào)的函數(shù)，比如最常用的指數(shù)信號(hào)、正弦信號(hào)等就是MATLAB的內(nèi)部函數(shù)，即不需要安裝任何工具箱就可調(diào)用的函數(shù)。1．指數(shù)信號(hào)指數(shù)信號(hào)在MATLAB中可用exp函數(shù)表示，其調(diào)用形式為：。2．正弦信號(hào)正弦信號(hào)用MATLAB的內(nèi)部函數(shù)表示，相應(yīng)的正弦就用sin表示。除了內(nèi)部函數(shù)外，在信號(hào)處理工具箱中還提供了諸如抽樣函數(shù)、矩形波、三角波、周期性矩形波和周期性三角波等在信號(hào)處理中常用的信號(hào)。3．抽樣函數(shù)抽樣函數(shù)Sa(t)在MATLAB中和sinc函數(shù)表示，其定義為。4．矩形脈沖信號(hào)矩形脈沖信號(hào)在MATLAB中用rectpuls函數(shù)來(lái)表示。用以產(chǎn)生一個(gè)幅值為1、寬度為width、相對(duì)于t=0點(diǎn)左右對(duì)稱的矩形波信號(hào)。該函數(shù)的橫坐標(biāo)范圍由向量t決定，是以t=0為中心向左右各展開(kāi)width/2的范圍。Width的默認(rèn)值為1。%programRectangularpulsesignalt=0:0.001:4;T=1;ft=rectpuls(t-2*T,2*T);Plot(t,ft);gridon;axis([04–0.51.5]);5.三角波脈沖信號(hào)三角波脈沖信號(hào)在MATLAB中用tripuls函數(shù)來(lái)表示，其調(diào)用形式為：用以產(chǎn)生一個(gè)最大幅度為1、寬度為width、斜度為skew的三角波信號(hào)。三角波信號(hào)的MATLAB源程序如下：%programTriangularpulsesignalt=-3:0.001:3;ft=tripulse(t,4,0.5);plot(t,ft);gridon;axis([-33–0.51.5]);6．一般周期性脈沖信號(hào)一般周期性脈沖信號(hào)在MATLAB中用pulstran函數(shù)來(lái)表示，其調(diào)用形式為：周期性矩形脈沖信號(hào)和周期性三角波信號(hào)的MATLAB源程序如下：T=0:1/1E3:1:D=0:1/3:1;Y=pulstran(T,D,’rectpuls’,0.1);Figure(1);plot(T,Y);gridon;axis([0,1,-0.1,1.1]);T=0:1/1E3:1;D=1:1/3:1;Y=pulstran(T,D,’tripuls’,0.1,-1);Figure(2);plot(T,Y);gridon;axis([0,1,-0.1,1.1]);小結(jié)本實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生掌握MATLAB提供的大量生成基本信號(hào)的函數(shù)，特別是利用給出的源程序進(jìn)行上機(jī)練習(xí)，一方面熟悉MATLAB的操作，另一方面觀察基本信號(hào)的圖像，加深對(duì)它們的認(rèn)識(shí)。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)11周次9授課形式講授授課章節(jié)名稱卷積及其應(yīng)用教學(xué)目的掌握卷積的概念；掌握系統(tǒng)的卷積分析法。教學(xué)重點(diǎn)卷積的概念教學(xué)難點(diǎn)卷積的概念使用教具無(wú)課外作業(yè)P552-9.5課后體會(huì)卷積實(shí)際上就是一種積分運(yùn)算，但用在信號(hào)和系統(tǒng)研究中，我們主要是去理解它的應(yīng)用，特別是性質(zhì)的應(yīng)用，而不是把重點(diǎn)放在這個(gè)積分運(yùn)算本身。授課主要內(nèi)容第十二講卷積及其應(yīng)用卷積的概念卷積是卷積積分的簡(jiǎn)稱。設(shè)有定義在區(qū)間上的兩個(gè)函數(shù)和，則積分定義為和的卷積。并簡(jiǎn)記為卷積有如下基本性質(zhì)：交換律、結(jié)合律和分配律。詳見(jiàn)教材P49。卷積的兩個(gè)重要性質(zhì)微分性質(zhì)：由于故有積分性質(zhì)：系統(tǒng)的卷積分析法假定系統(tǒng)（不限于一階）的輸入信號(hào)和沖激響應(yīng)已知，那么就可以簡(jiǎn)單地用如下卷積確定系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)，即若信號(hào)和均為零時(shí)刻時(shí)加入的有始信號(hào)，則例2-7設(shè)有LTI系統(tǒng)，其輸入信號(hào)，沖激響應(yīng)，如圖所示，試求系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)。h(t)2h(t)2OtOtOtOt本階段作業(yè)：P552-9.5小結(jié)本節(jié)課主要講述了卷積的概念及其在求系統(tǒng)響應(yīng)中的應(yīng)用。課后需要認(rèn)真復(fù)習(xí)。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)12周次9授課形式講授授課章節(jié)名稱系統(tǒng)的特征函數(shù)及其應(yīng)用教學(xué)目的會(huì)求一階系統(tǒng)、二階系統(tǒng)的特征函數(shù)；了解特征函數(shù)在系統(tǒng)中的應(yīng)用。教學(xué)重點(diǎn)二階系統(tǒng)的特征函數(shù)求法教學(xué)難點(diǎn)二階系統(tǒng)的特征函數(shù)求法使用教具無(wú)課外作業(yè)補(bǔ)充課后體會(huì)把系統(tǒng)分析擴(kuò)展到二階甚至高階系統(tǒng)，但對(duì)數(shù)學(xué)的要求越來(lái)越高。授課主要內(nèi)容第十三講系統(tǒng)的特征函數(shù)及其應(yīng)用一、系統(tǒng)特征函數(shù)的求法根據(jù)前面的分析可知，可以利用卷積來(lái)求系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)。對(duì)于一階系統(tǒng)，特征函數(shù)：則系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)為：對(duì)于二階系統(tǒng)，特征函數(shù)：則二階系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)為：其中例1設(shè)有二階系統(tǒng)的微分方程為求輸入信號(hào)的零狀態(tài)響應(yīng)。解：由系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的特征方程得特征根；將代入原方程，有從而故零狀態(tài)響應(yīng)二、系統(tǒng)的特征函數(shù)的應(yīng)用對(duì)于給定的微分方程，只要將強(qiáng)迫函數(shù)中的f(t)換為即可用卷積求解系統(tǒng)的沖激響應(yīng)h(t)，也就是※本階段作業(yè)：補(bǔ)充作業(yè)題小結(jié)本節(jié)課主要講述了系統(tǒng)特征函數(shù)的求法，及其在系統(tǒng)中的應(yīng)用。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)13周次10授課形式講授授課章節(jié)名稱本章小結(jié)與習(xí)題課教學(xué)目的進(jìn)行本章小結(jié)，提出難點(diǎn)與重點(diǎn)；解決習(xí)題中的問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)習(xí)題中的問(wèn)題教學(xué)難點(diǎn)無(wú)使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)每節(jié)后思考題和每節(jié)例題課后體會(huì)總結(jié)本章內(nèi)容，比較有難度的是在求系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)時(shí)部分?jǐn)?shù)學(xué)積分手工計(jì)算有一定難度，主要原因是學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。本章小結(jié)與習(xí)題課一、本章小結(jié)任連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)均可以由線性常微分方程來(lái)描述，按照不同的分類概念，系統(tǒng)響應(yīng)可分為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)、自由響應(yīng)和強(qiáng)迫響應(yīng)、暫態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。單位沖激和單位階躍是兩個(gè)重要的信號(hào)，它們之間的關(guān)系是對(duì)于LTI系統(tǒng)，沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的關(guān)系與上面關(guān)系相對(duì)應(yīng)。LTI系統(tǒng)的特征函數(shù)由系統(tǒng)的特征根決定。一階和二階系統(tǒng)的特征函數(shù)分別為零狀態(tài)響應(yīng)是本章研究的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)于一階和二階系統(tǒng)其ZSR為：對(duì)于LTI系統(tǒng)，當(dāng)已知輸入信號(hào)和沖激響應(yīng)時(shí)，不論系統(tǒng)的微分方程是否知道，其ZSR為請(qǐng)記住以下卷積：二、習(xí)題1、設(shè)有如下函數(shù)，試分別畫(huà)出它們的波形。（1）（2）分析：該題是一畫(huà)圖題，在解這種類型的題目時(shí)，重點(diǎn)抓住階躍信號(hào)對(duì)其他信號(hào)的調(diào)整作用，特別是標(biāo)準(zhǔn)階躍信號(hào)的變形，要定好階躍點(diǎn)。2、試求下列卷積（1）（2）分析：卷積的問(wèn)題本來(lái)就是積分的問(wèn)題，但實(shí)際我們?cè)谶M(jìn)行一些卷積計(jì)算時(shí)，常常首先想到的就是用卷積的相關(guān)性質(zhì)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，從而簡(jiǎn)化計(jì)算程序并提高準(zhǔn)確性。其他相關(guān)習(xí)題詳見(jiàn)教材P54～56揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)14周次10授課形式講授授課章節(jié)名稱電路階躍響應(yīng)與沖擊響應(yīng)仿真實(shí)訓(xùn)教學(xué)目的仿真軟件的應(yīng)用仿真軟件進(jìn)行實(shí)訓(xùn)分析教學(xué)重點(diǎn)軟件的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)編程使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)課后體會(huì)應(yīng)用仿真軟件使得學(xué)生能夠更好地理解系統(tǒng)的沖擊響應(yīng)以及階躍響應(yīng)，教學(xué)效果良好。電路階躍響應(yīng)與沖擊響應(yīng)仿真實(shí)訓(xùn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)用MATLAB求解連續(xù)系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)；2.學(xué)會(huì)用MATLAB求解沖激響應(yīng)及階躍響應(yīng)；3．學(xué)會(huì)用MATLAB實(shí)現(xiàn)連續(xù)信號(hào)卷積的方法；二、實(shí)驗(yàn)原理1．連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的數(shù)值計(jì)算我們知道，LTI連續(xù)系統(tǒng)可用如下所示的線性常系數(shù)微分方程來(lái)描述，在MATLAB中，控制系統(tǒng)工具箱提供了一個(gè)用于求解零初始條件微分方程數(shù)值解的函數(shù)lsim。其調(diào)用格式y(tǒng)=lsim(sys,f,t)式中，t表示計(jì)算系統(tǒng)響應(yīng)的抽樣點(diǎn)向量，f是系統(tǒng)輸入信號(hào)向量，sys是LTI系統(tǒng)模型，用來(lái)表示微分方程，差分方程或狀態(tài)方程。其調(diào)用格式sys=tf(b,a)式中，b和a分別是微分方程的右端和左端系數(shù)向量。例如，對(duì)于以下方程:可用獲得其LTI模型。注意，如果微分方程的左端或右端表達(dá)式中有缺項(xiàng)，則其向量a或b中的對(duì)應(yīng)元素應(yīng)為零，不能省略不寫，否則出錯(cuò)。連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的求解在MATLAB中，對(duì)于連續(xù)LTI系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)，可分別用控制系統(tǒng)工具箱提供的函數(shù)impluse和step來(lái)求解。其調(diào)用格式為y=impluse(sys,t)y=step(sys,t)式中，t表示計(jì)算系統(tǒng)響應(yīng)的抽樣點(diǎn)向量，sys是LTI系統(tǒng)模型。已知某LTI系統(tǒng)的微分方程為y’’(t)+2y’(t)+100y(t)=10f(t)求系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的波形.解：ts=0;te=5;dt=0.01;sys=tf([10],[1,2,100]);t=ts:dt:te;h=impulse(sys,t);figure;plot(t,h);xlabel('Time(sec)');ylabel('h(t)');g=step(sys,t);figure;plot(t,g);xlabel('Time(sec)');ylabel('g(t)');本次課程小結(jié)：通過(guò)MATLAB進(jìn)行仿真分析，學(xué)生掌握了電路仿真的基本思路。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)15周次10授課形式講授授課章節(jié)名稱周期信號(hào)教學(xué)目的掌握三角函數(shù)的傅里葉級(jí)數(shù)表示法；了解周期信號(hào)指數(shù)級(jí)數(shù)概念。教學(xué)重點(diǎn)傅里葉級(jí)數(shù)教學(xué)難點(diǎn)傅里葉級(jí)數(shù)使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容課后體會(huì)周期信號(hào)，特別是常見(jiàn)周期信號(hào)的表達(dá)式和特性首先要弄清楚，對(duì)于傅里葉級(jí)數(shù)重點(diǎn)要掌握其各系數(shù)的計(jì)算。周期信號(hào)周期信號(hào)的三角級(jí)數(shù)表示把非正弦周期信號(hào)分解為傅里葉級(jí)數(shù)是法國(guó)科學(xué)家傅里葉所做的重大貢獻(xiàn)。他曾大膽斷言：任何周期函數(shù)都可以用收斂的正弦級(jí)數(shù)表示。周期信號(hào)是定義在區(qū)間內(nèi)，每隔一定周期T按相同規(guī)律重復(fù)變化的信號(hào)?？梢员硎緸椋寒?dāng)周期信號(hào)滿足狄里赫利條件時(shí)，則可用傅里葉級(jí)數(shù)表示為式中，稱為的基波頻率，稱為次諧波。由高等數(shù)學(xué)知識(shí)，傅里葉級(jí)數(shù)系數(shù)為因?yàn)槭街泄矢道锶~級(jí)數(shù)又可以寫為例3-1如圖所示的周期信號(hào)，求其傅里葉級(jí)數(shù)略，詳見(jiàn)教材P59周期信號(hào)的指數(shù)級(jí)數(shù)表示利用歐拉公式，可以實(shí)現(xiàn)三角函數(shù)形式到復(fù)指數(shù)形式的轉(zhuǎn)換。式中為復(fù)系數(shù)，可以證明，復(fù)系數(shù)可以通過(guò)信號(hào)確定，即周期信號(hào)的三角傅里葉級(jí)數(shù)和指數(shù)級(jí)數(shù)只是同一種信號(hào)的兩種不同表示形式。小結(jié)本節(jié)課主要講述了周期的傅里葉級(jí)數(shù)表示和指數(shù)級(jí)數(shù)表示。這是信號(hào)分析的一個(gè)重要組成部分。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)16周次11授課形式講授授課章節(jié)名稱周期信號(hào)的頻譜教學(xué)目的了解周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)；了解雙邊頻譜與信號(hào)的帶寬。教學(xué)重點(diǎn)周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)抽樣函數(shù)使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容課后體會(huì)可以借助實(shí)驗(yàn)加深對(duì)周期信號(hào)頻譜的認(rèn)識(shí)。授課主要內(nèi)容周期信號(hào)的頻譜周期信號(hào)頻譜的特點(diǎn)由上節(jié)的討論可知，將周期信號(hào)分解為傅里葉級(jí)數(shù)，為在頻率域中認(rèn)識(shí)信號(hào)特征提供了重要的手段。為了直觀地反映周期信號(hào)中各頻率分量的分布情形，可將其各頻率分量的振幅和相位隨頻率變化的關(guān)系用圖形表示出來(lái)，這就是信號(hào)的“頻譜圖”。頻譜圖包括振幅頻譜和相位頻譜。前者表示諧波分量的振幅隨頻率變化的關(guān)系；后者表示諧波分量的相位隨頻率變化的關(guān)系。習(xí)慣上常將振幅頻譜稱為頻譜。周期信號(hào)頻譜具有以下特點(diǎn)：頻譜圖由頻率離散的譜線組成，每根譜線代表一個(gè)諧波分量。這樣頻譜稱為不連續(xù)頻譜或離散頻譜，即離散性。頻譜中的譜線只能在基波頻率的整數(shù)倍頻率上出現(xiàn)，即諧波性。頻譜中各譜線的高度，一般而言隨諧波次數(shù)的增高而逐漸減小。當(dāng)諧波次數(shù)無(wú)限增高時(shí)，諧波分量的振幅趨于無(wú)窮小，即收斂性。在實(shí)際工作中，信號(hào)的振幅頻譜可以通過(guò)頻譜分析儀直接測(cè)試得到。雙邊頻譜與信號(hào)的帶寬以上是將周期信號(hào)分解為三角傅氏級(jí)數(shù)后得到的單邊頻譜圖，這是因?yàn)槠渥V線只出現(xiàn)在頻率的正半軸。如將周期信號(hào)展開(kāi)成指數(shù)傅氏級(jí)數(shù)，由于存在負(fù)頻率，其頻譜圖的譜線在頻率的負(fù)半軸同時(shí)存在，故稱為雙邊頻譜。這里面關(guān)鍵要用到一個(gè)“抽樣函數(shù)”，記為。與單邊頻譜一樣，雙邊頻譜同樣明顯地表現(xiàn)了周期矩形脈沖信號(hào)頻譜的三個(gè)特點(diǎn)：離散性、諧波性和收斂性。※本階段作業(yè)：P743-2.13-2.23-2.3三、畫(huà)頻譜圖時(shí)必須注意下面幾點(diǎn)：（1）,但當(dāng)時(shí)，;（2）三角型傅里葉級(jí)數(shù)必須統(tǒng)一用余弦函數(shù)來(lái)表示；（3）由于表示振幅，故；（4）當(dāng)是實(shí)信號(hào)時(shí)，雙邊幅度頻譜是的偶函數(shù)，雙邊相位頻譜qn是的奇函數(shù)；（5）為了使圖形清晰，采用豎線代替點(diǎn)的辦法來(lái)表示相應(yīng)幅度或相位的數(shù)值，稱為譜線，譜線只在基波的整倍數(shù)處出現(xiàn)。一般情況下，是關(guān)于的復(fù)函數(shù)。但當(dāng)是實(shí)偶數(shù)函數(shù)時(shí)，也為實(shí)偶函數(shù)；若的頻譜是，則的偶分量的頻譜是的實(shí)部，即；而的奇分量的頻譜是的虛部乘以j，即j。信號(hào)的頻譜圖和信號(hào)的波形圖同樣都形象地描述了信號(hào)的全部特性，前者是信號(hào)的頻域描述法，而后者是信號(hào)的時(shí)域描述法。小結(jié)本節(jié)課主要講述了周期信號(hào)的頻譜情況，可以分為單邊頻譜和雙邊頻譜。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)17周次11授課形式講授授課章節(jié)名稱非周期信號(hào)的頻譜分析教學(xué)目的熟悉非周期信號(hào)的傅里葉變換；了解常用非周期信號(hào)的頻譜。教學(xué)重點(diǎn)傅里葉變換教學(xué)難點(diǎn)傅里葉變換使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容課后體會(huì)將周期信號(hào)的分析擴(kuò)展到非周期信號(hào)領(lǐng)域，學(xué)習(xí)時(shí)一定要抓住分析的一個(gè)方法就是非周期信號(hào)的周期化。授課主要內(nèi)容非周期信號(hào)的頻譜分析傅里葉變換前已指出，當(dāng)周期信號(hào)的周期T趨于無(wú)限大時(shí)，相鄰譜線間隔趨于無(wú)窮小，從而譜線密集為連續(xù)譜。為了便于理解，可以從傅里葉級(jí)數(shù)引出傅里葉變換。對(duì)于周期信號(hào)，有如下一對(duì)關(guān)系如果對(duì)于非周期信號(hào)，可以看成周期無(wú)限大的周期信號(hào)，這樣一來(lái)，可以得到非周期信號(hào)的傅里葉變換：和反變換：傅里葉變換是一種線性積分變換，因此它具有線性性質(zhì)，即常用非周期信號(hào)的頻譜門函數(shù)的頻譜其頻譜函數(shù)為沖激函數(shù)其頻譜函數(shù)為直流信號(hào)的頻譜其頻譜函數(shù)為指數(shù)信號(hào)的頻譜其頻譜函數(shù)為單位階躍信號(hào)的頻譜其頻譜函數(shù)為小結(jié)本節(jié)課主要介紹了非周期信號(hào)的頻譜分析，特別是常見(jiàn)的非周期信號(hào)。學(xué)生需要對(duì)這些常見(jiàn)非周期信號(hào)有所熟悉。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)18周次11授課形式實(shí)驗(yàn)授課章節(jié)名稱沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)（仿真）教學(xué)目的掌握用MATLAB軟件求沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的方法。教學(xué)重點(diǎn)MATLAB軟件求沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)教學(xué)難點(diǎn)MATLAB軟件求沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)使用教具計(jì)算機(jī)及MATLAB軟件課外作業(yè)熟悉MATLAB軟件；實(shí)驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)完成情況較好，學(xué)生要求多上機(jī)實(shí)驗(yàn)，可以加深認(rèn)識(shí)信號(hào)分析理論授課主要內(nèi)容沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)MATLAB求連續(xù)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)習(xí)使用MATLAB求連續(xù)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)。沖激響應(yīng)h(t)和階躍響應(yīng)s(t)是信號(hào)與系統(tǒng)中比較重要特殊響應(yīng)，在學(xué)習(xí)時(shí)，除了進(jìn)行理論推導(dǎo)外，我們還需要在實(shí)驗(yàn)上進(jìn)行計(jì)算和驗(yàn)證，MATLAB求連續(xù)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)也提供了相應(yīng)的方法。小結(jié)本實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生掌握MATLAB求沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)19周次12授課形式講授授課章節(jié)名稱傅氏變換的性質(zhì)與應(yīng)用教學(xué)目的了解傅氏變換的性質(zhì)與應(yīng)用教學(xué)重點(diǎn)傅里葉變換的應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)無(wú)使用教具無(wú)課外作業(yè)P1053-93-11課后體會(huì)傅里葉變換的性質(zhì)在實(shí)際工程中有很重要的應(yīng)用價(jià)值，學(xué)習(xí)時(shí)也可以解決很多復(fù)雜的傅里葉計(jì)算。授課主要內(nèi)容傅里葉變換具有許多重要性質(zhì)，這給信號(hào)分析和工程應(yīng)用提供了方便和重要依據(jù)。除了上節(jié)介紹的線性性質(zhì)外，這里再介紹傅氏變換的四個(gè)性質(zhì)及其應(yīng)用。線性性質(zhì)傅里葉變換是線性積分變換，故滿足線性性質(zhì)，即脈沖展縮與頻帶的關(guān)系在通信技術(shù)中，為了縮短通信時(shí)間，以提高通信速度，就要提高每秒內(nèi)傳送的脈沖數(shù)，為此必須壓縮信號(hào)脈沖的寬度。這樣做必然會(huì)使信號(hào)的頻帶加寬，通信設(shè)備的通頻帶也要相應(yīng)加寬，以便滿足信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量要求。可見(jiàn)，在通信技術(shù)中應(yīng)當(dāng)合理地選擇信號(hào)持續(xù)時(shí)間與占有的頻帶。信號(hào)時(shí)域波形的壓縮，對(duì)應(yīng)其頻譜圖形的擴(kuò)展；時(shí)域波形的擴(kuò)展對(duì)應(yīng)其頻譜圖形的壓縮，且兩域內(nèi)展縮的倍數(shù)是一致的。時(shí)移特性時(shí)移特性表明，如果信號(hào)在時(shí)域移動(dòng)某個(gè)距離，則所得信號(hào)的幅度譜和原信號(hào)相同，而相位譜是原信號(hào)的相位譜再附加一個(gè)線性相移，即利用傅里葉變換的定義式可直接證明時(shí)移特性，其過(guò)程如下從時(shí)移特性我們可以看到，信號(hào)的相位譜可以反映信號(hào)在時(shí)域中的位置信息，不同位置上的同一信號(hào)，它們具有不同的相頻特性，而幅頻特性相同。.求信號(hào)的傅里葉變換。解：由于，因此，利用時(shí)移特性可求得卷積定理及其應(yīng)用 既然時(shí)域卷積對(duì)應(yīng)于頻域相乘，那么，根據(jù)傅里葉變換的對(duì)稱性不難想到，時(shí)域相乘必然和頻域卷積相對(duì)應(yīng)，即利用傅里葉逆變換的定義式，可以證明式的正確性，其證明過(guò)程同時(shí)域卷積性質(zhì)的證明，這里從略。在一般情況下，如果兩個(gè)相乘信號(hào)的頻譜都是復(fù)函數(shù)時(shí)，利用頻域卷積求解相乘信號(hào)的傅里葉變換并不能簡(jiǎn)化求解過(guò)程，然而，當(dāng)兩個(gè)相乘信號(hào)中有一個(gè)信號(hào)的頻譜是函數(shù)，或者有一個(gè)信號(hào)是某個(gè)特殊的信號(hào)(如單位沖激信號(hào)序列等)，利用頻域卷積性質(zhì)就可以簡(jiǎn)化求解過(guò)程，而頻域卷積性質(zhì)的主要應(yīng)用也正在于此。例如，前面介紹的頻移性質(zhì)以及后面第4章將要介紹的調(diào)制、解調(diào)、抽樣等都是頻域卷積性質(zhì)的重要應(yīng)用。小結(jié)本節(jié)課簡(jiǎn)單介紹了傅里葉變換的性質(zhì)及其應(yīng)用，只作簡(jiǎn)要了解。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)20周次12授課形式講授授課章節(jié)名稱本章小結(jié)與習(xí)題課教學(xué)目的進(jìn)行本章小結(jié)，提出難點(diǎn)與重點(diǎn)；解決習(xí)題中的問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)習(xí)題中的問(wèn)題教學(xué)難點(diǎn)無(wú)使用教具無(wú)課外作業(yè)P105課后體會(huì)通過(guò)習(xí)題講解加深學(xué)生對(duì)本章知識(shí)的理解。本章小結(jié)與習(xí)題課一、本章小結(jié)當(dāng)周期信號(hào)用三角傅氏級(jí)數(shù)展開(kāi)時(shí)，表示信號(hào)可由無(wú)窮多諧波分量疊加組成，分解結(jié)果由單邊離散頻譜表示；當(dāng)周期信號(hào)用指數(shù)傅氏級(jí)數(shù)展開(kāi)時(shí)，意味著信號(hào)可由無(wú)窮多指數(shù)分量的疊加組成，其結(jié)果是由雙邊離散頻譜圖表示。非周期信號(hào)的傅里葉變換，是將信號(hào)分解為無(wú)窮多指數(shù)分量的連續(xù)和（積分），其結(jié)果為連續(xù)頻譜圖。信號(hào)的持續(xù)時(shí)間與頻帶寬度成反比是一切非周期信號(hào)所共有的重要特點(diǎn)。系統(tǒng)頻域分析的基礎(chǔ)是卷積定理，其紐帶是系統(tǒng)的頻率特性，它表示了系統(tǒng)在正弦穩(wěn)態(tài)下的傳輸特性。系統(tǒng)的頻率特性與沖激響應(yīng)構(gòu)成傅氏變換對(duì)。無(wú)失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)的特性為理想低通濾波器在截止頻率以內(nèi)可以滿足上述特性。對(duì)于為有限帶寬的信號(hào)，只要按采樣頻率進(jìn)行均勻采樣，則采樣信號(hào)中將包含原信號(hào)的全部信息，因而可從采樣信號(hào)中恢復(fù)出原信號(hào)。二、習(xí)題利用傅里葉變換的定義式求下列信號(hào)的傅里葉變換若x(t)的傅里葉變換存在，且，求下列信號(hào)的

傅里葉變換表示式。小結(jié)本節(jié)課主要對(duì)本章知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，并通過(guò)部分習(xí)題的講解使學(xué)生對(duì)本章內(nèi)容能夠進(jìn)一步理解。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)21周次12授課形式講授授課章節(jié)名稱卷積的計(jì)算教學(xué)目的明確卷積計(jì)算的定義掌握卷積計(jì)算方法教學(xué)重點(diǎn)計(jì)算機(jī)的計(jì)算方法教學(xué)難點(diǎn)無(wú)使用教具無(wú)課外作業(yè)P105課后體會(huì)卷積計(jì)算是極為重要的計(jì)算，計(jì)算屬于積分，因此可以采用軟件或者圖解法進(jìn)行。教學(xué)效果良好。完成了教學(xué)目標(biāo)卷積的計(jì)算信號(hào)的卷積運(yùn)算有符號(hào)算法和數(shù)值算法，此處采用數(shù)值計(jì)算法，需調(diào)用MATLAB的conv()函數(shù)近似計(jì)算信號(hào)的卷積積分。連續(xù)信號(hào)的卷積積分定義是如果對(duì)連續(xù)信號(hào)和進(jìn)行等時(shí)間間隔均勻抽樣，則和分別變?yōu)殡x散時(shí)間信號(hào)和。其中，為整數(shù)。當(dāng)足夠小時(shí)，和既為連續(xù)時(shí)間信號(hào)和。因此連續(xù)時(shí)間信號(hào)卷積積分可表示為采用數(shù)值計(jì)算時(shí)，只求當(dāng)時(shí)卷積積分的值，其中，n為整數(shù)，既其中，實(shí)際就是離散序列和的卷積和。當(dāng)足夠小時(shí)，序列就是連續(xù)信號(hào)的數(shù)值近似，既上式表明，連續(xù)信號(hào)和的卷積，可用各自抽樣后的離散時(shí)間序列的卷積再乘以抽樣間隔。抽樣間隔越小，誤差越小。例3-3用數(shù)值計(jì)算法求與的卷積積分。解：因?yàn)槭且粋€(gè)持續(xù)時(shí)間無(wú)限長(zhǎng)的信號(hào)，而計(jì)算機(jī)數(shù)值計(jì)算不可能計(jì)算真正的無(wú)限長(zhǎng)信號(hào)，所以在進(jìn)行的抽樣離散化時(shí)，所取的時(shí)間范圍讓衰減到足夠小就可以了，本例取。t=0.01;t=-1:dt:2.5;f1=Heaviside(t)-Heaviside(t-2);f2=exp(-3*t).*Heaviside(t);f=conv(f1,f2)*dt;n=length(f);tt=(0:n-1)*dt-2;subplot(221),plot(t,f1),gridon;axis([-1,2.5,-0.2,1.2]);title('f1(t)');xlabel('t')subplot(222),plot(t,f2),gridon;axis([-1,2.5,-0.2,1.2]);title('f2(t)');xlabel('t')subplot(212),plot(tt,f),gridon;title('f(t)=f1(t)*f2(t)');xlabel('t')小結(jié)本節(jié)課主要是應(yīng)用軟件進(jìn)行信號(hào)與系統(tǒng)中常見(jiàn)的計(jì)算求解，分析了卷積積分的求解方案，教學(xué)效果良好。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)22周次13授課形式實(shí)驗(yàn)授課章節(jié)名稱電路的頻率仿真分析教學(xué)目的掌握頻率分析的特征仿真步驟教學(xué)重點(diǎn)仿真步驟教學(xué)難點(diǎn)頻率分析的基本原理使用教具無(wú)課外作業(yè)P105課后體會(huì)頻率分析可以得到時(shí)域很多得不到的特征，對(duì)于系統(tǒng)的分析具有重要的意義，因此可以采用軟件或者圖解法進(jìn)行。教學(xué)效果良好。完成了教學(xué)目標(biāo)電路的頻率仿真分析一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)會(huì)用MATLAB實(shí)現(xiàn)連續(xù)時(shí)間信號(hào)傅里葉變換2、學(xué)會(huì)用MATLAB分析LTI系統(tǒng)的頻域特性3、學(xué)會(huì)用MATLAB分析LTI系統(tǒng)的輸出響應(yīng)二、實(shí)驗(yàn)原理1．傅里葉變換的MATLAB求解MATLAB的symbolicMathToolbox提供了直接求解傅里葉變換及逆變換的函數(shù)fourier()及ifourier()兩者的調(diào)用格式如下。Fourier變換的調(diào)用格式F=fourier(f)：它是符號(hào)函數(shù)f的fourier變換默認(rèn)返回是關(guān)于w的函數(shù)。F=fourier(f，v):它返回函數(shù)F是關(guān)于符號(hào)對(duì)象v的函數(shù)，而不是默認(rèn)的w，即Fourier逆變換的調(diào)用格式f=ifourier(F):它是符號(hào)函數(shù)F的fourier逆變換，默認(rèn)的獨(dú)立變量為w，默認(rèn)返回是關(guān)于x的函數(shù)。f=ifourier(f,u):它的返回函數(shù)f是u的函數(shù)，而不是默認(rèn)的x.注意：在調(diào)用函數(shù)fourier()及ifourier()之前，要用syms命令對(duì)所用到的變量（如t,u,v,w）進(jìn)行說(shuō)明,即將這些變量說(shuō)明成符號(hào)變量。求的傅立葉變換解:可用MATLAB解決上述問(wèn)題：symstFw=fourier(exp(-2*abs(t)))求的逆變換f(t)解：可用MATLAB解決上述問(wèn)題symstwft=ifourier(1/(1+w^2),t)2．連續(xù)時(shí)間信號(hào)的頻譜圖例4-3求調(diào)制信號(hào)的頻譜，式中小結(jié)本節(jié)課主要是應(yīng)用軟件進(jìn)行信號(hào)與系統(tǒng)中常見(jiàn)的計(jì)算求解，分析了頻率分析分的求解方案，教學(xué)效果良好。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)23周次13授課形式講授授課章節(jié)名稱采樣信號(hào)與采樣定理教學(xué)目的掌握如何對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣；掌握采樣定理。教學(xué)重點(diǎn)采樣定理教學(xué)難點(diǎn)采樣定理使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容課后體會(huì)采樣定理重點(diǎn)是要掌握兩個(gè)條件，所以學(xué)習(xí)時(shí)一定要抓住這個(gè)要點(diǎn)進(jìn)行學(xué)習(xí)。授課主要內(nèi)容采樣信號(hào)與采樣定理采樣信號(hào)前面討論的信號(hào)，無(wú)論是周期的或非周期的，都是時(shí)間t的連續(xù)函數(shù)，故統(tǒng)稱為連續(xù)時(shí)間信號(hào)。隨著電子計(jì)算機(jī)的廣泛普及和數(shù)字化技術(shù)的迅猛發(fā)展，離散信號(hào)的應(yīng)用已經(jīng)變得非常廣泛而日益重要了。離散信號(hào)既可直接通過(guò)測(cè)試產(chǎn)生，也可以對(duì)連續(xù)信號(hào)每隔一定時(shí)間進(jìn)行采樣獲得。電信號(hào)的采樣是通過(guò)電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行的。得到一組脈沖寬度為、間隔為、幅度按連續(xù)信號(hào)變化的脈沖信號(hào)，也稱為脈沖幅度調(diào)制信號(hào)。雖然對(duì)連續(xù)信號(hào)進(jìn)行離散采得到的信號(hào)只是在一些離散瞬間有值，但在滿足一定條件下，抽樣信號(hào)完全可以代表連續(xù)信號(hào)，即包含有的全部信息。這樣，就可以傳送而不直接傳送。在系統(tǒng)的終端（如通信機(jī)的收信端）再通過(guò)某種技術(shù)仍可以從中恢復(fù)原信號(hào)。在工程實(shí)際中，抽樣脈沖的寬度一般遠(yuǎn)小于采樣周期，因此在一個(gè)采樣周期內(nèi)可以同時(shí)容納許多個(gè)其他信號(hào)的抽樣脈沖而且互不重疊，這就使得在同一信道中可以同時(shí)傳送許多路信號(hào)，從而大大提高了信道的利用率，此即所謂“時(shí)分復(fù)用多路通信”。這項(xiàng)技術(shù)的使用大大節(jié)約了成本，提高了利用率。采樣定理由上可知，原連續(xù)信號(hào)被離散采樣后，大部分已經(jīng)丟棄，采樣信號(hào)只是中很小的一部分?，F(xiàn)在的問(wèn)題是能否從采樣信號(hào)中重新恢復(fù)原連續(xù)信號(hào)。采樣定理從理論上明確地回答了這一問(wèn)題。采樣定理可表述如下：如果如果為帶寬有限的連續(xù)信號(hào)，其頻譜的最高頻率為則以采樣間隔對(duì)信號(hào)進(jìn)行等間隔采樣所得的抽樣信號(hào)將包含原信號(hào)的全部信息，因而可利用恢復(fù)出原信號(hào)。該定理表明，若要求信號(hào)采樣后不丟失信息，必須滿足兩個(gè)條件：（1）應(yīng)為帶寬有限的，即其頻譜在時(shí)為零；（2）采樣間隔（周期）不能過(guò)大，必須滿足。小結(jié)本節(jié)課重要講述了采樣信號(hào)和采樣定理，特別是采樣定理，對(duì)于信號(hào)處理是很重要的一個(gè)知識(shí)點(diǎn)，需要很好地掌握。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)24周次13授課形式實(shí)驗(yàn)授課章節(jié)名稱周期信號(hào)的頻域分析教學(xué)目的掌握用MATLAB軟件作周期信號(hào)頻域分析的方法。教學(xué)重點(diǎn)MATLAB軟件作周期信號(hào)頻域分析教學(xué)難點(diǎn)MATLAB軟件作周期信號(hào)頻域分析使用教具計(jì)算機(jī)及MATLAB軟件課外作業(yè)熟悉MATLAB軟件；實(shí)驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)完成情況較好，學(xué)生要求多上機(jī)實(shí)驗(yàn)，可以加深認(rèn)識(shí)信號(hào)分析理論授課主要內(nèi)容周期信號(hào)的頻域分析用MATLAB分析LTI系統(tǒng)的頻率特性當(dāng)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)H（jw）是jw的有理多項(xiàng)式時(shí)，有MATLAB信號(hào)處理工具箱提供的freqs函數(shù)可直接計(jì)算系統(tǒng)的頻率響應(yīng)的數(shù)值解。其調(diào)用格式如下H=freqs(b,a,w)其中，a和b分別是H(jw)的分母和分子多項(xiàng)式的系數(shù)向量，w為形如w1:p:w2的向量，定義系統(tǒng)頻率響應(yīng)的頻率范圍，w1為頻率起始值，w2為頻率終止值,p為頻率取樣間隔。H返回w所定義的頻率點(diǎn)上，系統(tǒng)頻率響應(yīng)的樣值。例如，運(yùn)行如下命令，計(jì)算0~2pi頻率范圍內(nèi)以間隔0.5取樣的系統(tǒng)頻率響應(yīng)的樣值a=[121];b=[01];h=freqs(b,a,0:0.5:2*pi)三階歸一化的butterworth低通濾波器的頻率響應(yīng)為試畫(huà)出該系統(tǒng)的幅度響應(yīng)和相位響應(yīng)。解其MATLAB程序及響應(yīng)的波形如下w=0:0.025:5;b=[1];a=[1,2,2,1];H=freqs(b,a,w);subplot(2,1,1);plot(w,abs(H));grid;xlabel('\omega(rad/s)');ylabel('|H(j\omega)|');title('H(jw)的幅頻特性');subplot(2,1,2);plot(w,angle(H));grid;xlabel('\omega(rad/s)');ylabel('\phi(\omega)');title('H(jw)的相頻特性');小結(jié)本實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生掌握MATLAB作周期信號(hào)頻域分析。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)22周次11授課形式講授授課章節(jié)名稱習(xí)題課一教學(xué)目的通過(guò)習(xí)題復(fù)習(xí)前期所學(xué)習(xí)重要概念掌握進(jìn)行信號(hào)分析的一般方法教學(xué)重點(diǎn)信號(hào)的時(shí)域方程建立信號(hào)的變換域求解教學(xué)難點(diǎn)信號(hào)的時(shí)域方程建立信號(hào)變換域求解使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)課后體會(huì)由于前期的教學(xué)內(nèi)容理論難度較大，為了能夠建立完整的知識(shí)能力體系，使得學(xué)生掌握應(yīng)用基本方法進(jìn)行系統(tǒng)分析的技能，通過(guò)典型習(xí)題的分析，學(xué)生掌握情況良好。習(xí)題課一1．判斷信號(hào)是否為周期的(1)(2)(3),非周期信號(hào)2．繪制下列信號(hào)波形((3)3．求下列微分方程的齊次解形式。（2）；解：特征方程所以齊次解形式為4.（2） ，①當(dāng)，是一重根，設(shè)代入方程得②當(dāng)時(shí)，不是特征根，設(shè)，代入方程得 所以，解得，5．試求下列信號(hào)的拉氏變換。（1）；（2）；（3）；（4）；（5）。解：（1）（2）（3）（4）而所以￡[]（5）￡[]￡[]小結(jié)由于前期的教學(xué)內(nèi)容理論難度較大，為了能夠建立完整的知識(shí)能力體系，使得學(xué)生掌握應(yīng)用基本方法進(jìn)行系統(tǒng)分析的技能，通過(guò)典型習(xí)題的分析，學(xué)生掌握情況良好。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)26周次14授課形式講授授課章節(jié)名稱本章小結(jié)與習(xí)題課教學(xué)目的1.進(jìn)行本章小結(jié)，提出難點(diǎn)與重點(diǎn)；2.解決習(xí)題中的問(wèn)題。教學(xué)重點(diǎn)習(xí)題中的問(wèn)題教學(xué)難點(diǎn)無(wú)使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)每節(jié)后思考題和每節(jié)例題課后體會(huì)總結(jié)本章內(nèi)容，比較有難度的是在求系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)時(shí)部分?jǐn)?shù)學(xué)積分手工計(jì)算有一定難度，主要原因是學(xué)生數(shù)學(xué)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱。本章小結(jié)與習(xí)題課一、本章小結(jié)1.任連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)均可以由線性常微分方程來(lái)描述，按照不同的分類概念，系統(tǒng)響應(yīng)可分為零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)、自由響應(yīng)和強(qiáng)迫響應(yīng)、暫態(tài)響應(yīng)和穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。2.單位沖激和單位階躍是兩個(gè)重要的信號(hào)，它們之間的關(guān)系是3.對(duì)于LTI系統(tǒng)，沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的關(guān)系與上面關(guān)系相對(duì)應(yīng)。4.LTI系統(tǒng)的特征函數(shù)由系統(tǒng)的特征根決定。一階和二階系統(tǒng)的特征函數(shù)分別為5.零狀態(tài)響應(yīng)是本章研究的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題。對(duì)于一階和二階系統(tǒng)其ZSR為：6.對(duì)于LTI系統(tǒng)，當(dāng)已知輸入信號(hào)和沖激響應(yīng)時(shí)，不論系統(tǒng)的微分方程是否知道，其ZSR為7.請(qǐng)記住以下卷積：二、習(xí)題1、設(shè)有如下函數(shù)，試分別畫(huà)出它們的波形。（1）（2）分析：該題是一畫(huà)圖題，在解這種類型的題目時(shí)，重點(diǎn)抓住階躍信號(hào)對(duì)其他信號(hào)的調(diào)整作用，特別是標(biāo)準(zhǔn)階躍信號(hào)的變形，要定好階躍點(diǎn)。2、試求下列卷積（1）（2）分析：卷積的問(wèn)題本來(lái)就是積分的問(wèn)題，但實(shí)際我們?cè)谶M(jìn)行一些卷積計(jì)算時(shí)，常常首先想到的就是用卷積的相關(guān)性質(zhì)來(lái)進(jìn)行計(jì)算，從而簡(jiǎn)化計(jì)算程序并提高準(zhǔn)確性。其他相關(guān)習(xí)題詳見(jiàn)教材P54～56揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)27周次14授課形式實(shí)驗(yàn)授課章節(jié)名稱信號(hào)合成與分解仿真實(shí)訓(xùn)（仿真）教學(xué)目的掌握用MATLAB軟件分析信號(hào)的合成與分解。教學(xué)重點(diǎn)MATLAB軟件應(yīng)用教學(xué)難點(diǎn)信號(hào)合成與分解的基本工作原理使用教具計(jì)算機(jī)及MATLAB軟件課外作業(yè)熟悉MATLAB軟件；實(shí)驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)完成情況較好，學(xué)生要求多上機(jī)實(shí)驗(yàn)，可以加深認(rèn)識(shí)信號(hào)分析理論授課主要內(nèi)容信號(hào)的合成與分解【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】設(shè)計(jì)并安裝一個(gè)電路使之能夠產(chǎn)生方波，并從方波中分離出主要諧波，再將這些諧波合成為原始信號(hào)或其他周期信號(hào)。基本要求設(shè)計(jì)一個(gè)方波發(fā)生器，要求其頻率為1kHz，幅度為5V；設(shè)計(jì)合適的濾波器，從方波中提取出基波和3次諧波；設(shè)計(jì)一個(gè)加法器電路，將基波和3次諧波信號(hào)按一定規(guī)律相加，將合成后的信號(hào)與原始信號(hào)比較，分析它們的區(qū)別及原因。提高要求設(shè)計(jì)5次諧波濾波器或設(shè)計(jì)移相電路，調(diào)整各次諧波的幅度和相位，將合成后的信號(hào)與原始信號(hào)比較，并與基本要求部分作對(duì)比，分析它們的區(qū)別及原因。3.其他部分 用類似方式合成其他周期信號(hào)，如三角波、鋸齒波等。【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹空莆辗讲ㄐ盘?hào)產(chǎn)生的基本原理和基本分析方法，電路參數(shù)的計(jì)算方法，各參數(shù)對(duì)電路性能的影響；掌握濾波器的基本原理、設(shè)計(jì)方法及參數(shù)選擇；了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程：學(xué)習(xí)、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)、分析、總結(jié)。系統(tǒng)、綜合地應(yīng)用已學(xué)到的電路、電子電路基礎(chǔ)等知識(shí)，在單元電路設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，利用multisim和FilterPro等軟件工具設(shè)計(jì)出具有一定工程意義和實(shí)用價(jià)值的電子電路。掌握多級(jí)電路的安裝調(diào)試技巧，掌握常用的頻率測(cè)量方法。本實(shí)驗(yàn)三人一組，每人完成一個(gè)功能電路，發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作優(yōu)勢(shì)，完成實(shí)驗(yàn)要求采用先定電容，后定電阻的原則，根據(jù)公式和要求，選擇條件允許的元器件即可。電路圖見(jiàn)3實(shí)驗(yàn)方案論證和功能電路的設(shè)計(jì)：功能電路仿真； 741方案小結(jié)本實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生掌握MATLAB進(jìn)行信號(hào)合成與分解的實(shí)訓(xùn)，掌握軟件的應(yīng)用方案。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)28周次15授課形式講授授課章節(jié)名稱拉普拉氏變換教學(xué)目的理解拉普拉氏變換的定義；了解常見(jiàn)信號(hào)的拉氏變換。教學(xué)重點(diǎn)常見(jiàn)信號(hào)的拉氏變換教學(xué)難點(diǎn)常見(jiàn)信號(hào)的拉氏變換使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容課后體會(huì)拉普拉氏變換作為信號(hào)分析的一個(gè)重要數(shù)學(xué)知識(shí)，需要學(xué)生對(duì)工程數(shù)學(xué)相關(guān)內(nèi)容很熟悉。授課主要內(nèi)容課前引言：前面我們研究了連續(xù)信號(hào)的時(shí)域和頻域特性，這里我們?cè)倭私庖幌逻B續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域特性，研究復(fù)頻域特性的一個(gè)重要方法就是拉普拉氏變換，所以，最終問(wèn)題還是集中在如何理解拉普拉氏變換的問(wèn)題。第二十三講拉普拉氏變換第2章中在時(shí)域內(nèi)求解LTI系統(tǒng)的響應(yīng)，雖然引用卷積可使系統(tǒng)響應(yīng)的求解簡(jiǎn)潔地用一個(gè)卷積積分表示，但問(wèn)題較復(fù)雜時(shí)，時(shí)域分析常感不便。為了深入研究系統(tǒng)的響應(yīng)、性質(zhì)、穩(wěn)定性、模擬以及系統(tǒng)設(shè)計(jì)等問(wèn)題，本章引入法國(guó)數(shù)學(xué)家拉普拉氏提出的拉普拉氏變換法。這種方法可把以t為變量的時(shí)域微分方程變換為以復(fù)數(shù)為變量的代數(shù)方程。相對(duì)于而言，這里常稱為復(fù)頻率。在求解域的代數(shù)方程后，再通過(guò)反變換即可求得相應(yīng)的時(shí)域解。特別是，這種方法可以同時(shí)考慮初始狀態(tài)和輸入信號(hào)，一舉求得系統(tǒng)的全響應(yīng)。由于拉普拉氏變換采用的獨(dú)立變量是復(fù)頻率，故這種方法常稱為域分析法或復(fù)頻域分析法。一、 拉普拉氏變換的定義一個(gè)實(shí)函數(shù)，其單邊拉普拉氏變換定義為式中為復(fù)數(shù)，稱為的拉氏變換，而稱為的拉氏反變換。上述變換和反變換以后可以簡(jiǎn)記為關(guān)于拉氏變換的實(shí)例詳見(jiàn)P110～112。二、 常用信號(hào)的拉氏變換1． 單位沖激信號(hào)2． 單位階躍信號(hào)3．正弦信號(hào)4．斜坡函數(shù)小結(jié)本節(jié)課主要簡(jiǎn)要介紹了拉氏變換的定義及常見(jiàn)信號(hào)的拉氏變換。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)29周次15授課形式講授授課章節(jié)名稱拉氏變換的性質(zhì)與應(yīng)用教學(xué)目的熟悉拉氏變換的性質(zhì)教學(xué)重點(diǎn)拉氏變換的性質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)拉氏變換的性質(zhì)使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容課后體會(huì)對(duì)高等數(shù)學(xué)要求較高，學(xué)生理解較困難。授課主要內(nèi)容提問(wèn)：拉氏變換的定義是什么？階躍信號(hào)的拉氏變換形式如何？第二十四講拉氏變換的性質(zhì)與應(yīng)用拉氏變換建立了信號(hào)在時(shí)域與復(fù)頻域之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，故變換本身的一些重要性質(zhì)能夠反映信號(hào)的時(shí)域特性和復(fù)頻域特性之間的聯(lián)系。掌握這些性質(zhì)不但為求解一些較復(fù)雜信號(hào)的拉氏變換帶來(lái)方便，而且有助于求解拉氏變換。延時(shí)特性若則證明詳見(jiàn)教材P113。延時(shí)特性的一個(gè)重要應(yīng)用就是求從t=0開(kāi)始的周期信號(hào)的拉氏變換。復(fù)頻移特性若則證明詳見(jiàn)教材P114。微分定理若則證明詳見(jiàn)教材P115。應(yīng)用拉氏變換的時(shí)域微分定理可將時(shí)域內(nèi)的微分方程轉(zhuǎn)化為s域內(nèi)的代數(shù)方程，并且使系統(tǒng)的初始條件很方便地歸并到變換式中去，求解代數(shù)方程后再通過(guò)反變換可以方便地求出系統(tǒng)的全響應(yīng)。卷積定理若則證明詳見(jiàn)教材P117。小結(jié)本節(jié)課主要講述了拉氏變換的性質(zhì)與應(yīng)用，特別是對(duì)時(shí)域與復(fù)頻域的分析可以通過(guò)性質(zhì)聯(lián)系起來(lái)，使復(fù)雜系統(tǒng)求解全響應(yīng)變得簡(jiǎn)便。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)30周次15授課形式實(shí)驗(yàn)授課章節(jié)名稱非周期信號(hào)的頻域分析教學(xué)目的掌握用MATLAB軟件作非周期信號(hào)的頻域分析的方法。教學(xué)重點(diǎn)MATLAB軟件作非周期信號(hào)的頻域分析教學(xué)難點(diǎn)MATLAB軟件作非周期信號(hào)的頻域分析使用教具計(jì)算機(jī)及MATLAB軟件課外作業(yè)熟悉MATLAB軟件；實(shí)驗(yàn)報(bào)告課后體會(huì)完成情況較好，學(xué)生要求多上機(jī)實(shí)驗(yàn)，可以加深認(rèn)識(shí)信號(hào)分析理論授課主要內(nèi)容非周期信號(hào)的頻域分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)MATLAB作非周期信號(hào)頻域分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容小結(jié)本實(shí)驗(yàn)主要讓學(xué)生掌握MATLAB作非周期信號(hào)的頻域分析。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)31周次17授課形式講授授課章節(jié)名稱Laplace反變換教學(xué)目的理解拉氏反變換的定義教學(xué)重點(diǎn)拉氏反變換的求法教學(xué)難點(diǎn)拉氏反變換的求法使用教具無(wú)課外作業(yè)復(fù)習(xí)本節(jié)內(nèi)容課后體會(huì)理解起來(lái)有一定難度授課主要內(nèi)容提問(wèn)：拉氏變換的定義？拉氏反變換應(yīng)用拉氏變換法求解系統(tǒng)的時(shí)域響應(yīng)時(shí)，不僅要根據(jù)已知的激勵(lì)信號(hào)求其象函數(shù)，還必須把響應(yīng)的象函數(shù)再反變換為時(shí)間函數(shù)，這就是拉氏反變換。求拉氏反變換最簡(jiǎn)單的方法是利用拉氏變換表，但它只適用于有限的一些簡(jiǎn)單變換式，而從系統(tǒng)求得的象函數(shù)一般并非表中所列的形式。為此，這里要介紹對(duì)F(s)進(jìn)行反變換的一般方法。對(duì)線性系統(tǒng)而言，響應(yīng)的象函數(shù)F(s)常具有有理分式的形式，它可以表示為兩個(gè)實(shí)系統(tǒng)的s的多項(xiàng)式之比，即式中，m和n都是正整數(shù)，或m<n，F(xiàn)(s)為有理分式。對(duì)此形式的象函數(shù)可以用部分分式展開(kāi)法將其表示為簡(jiǎn)單分式之和的形式，而這些簡(jiǎn)單項(xiàng)的反變換都可以在拉氏變換表中找到。部分分式法簡(jiǎn)單易行，避免了求反變換的復(fù)雜的算積分的方法。例設(shè)，求解：這里分母多項(xiàng)式有三個(gè)單根：，，，故其中所以根據(jù)反變換最后在線性系統(tǒng)中，一般不出現(xiàn)m>n的情況，如遇到m=n時(shí)，要先將F(s)的分子分母相除成為常數(shù)項(xiàng)與真分子之和的形式。小結(jié)本節(jié)課主要講述了拉氏反變換，簡(jiǎn)單的求法是查表，但多數(shù)要用一般求法。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)32周次17授課形式講授授課章節(jié)名稱LTI系統(tǒng)的s域分析教學(xué)目的掌握線性系統(tǒng)的s域分析方法教學(xué)重點(diǎn)線性系統(tǒng)的s域分析方法教學(xué)難點(diǎn)線性系統(tǒng)的s域分析方法使用教具無(wú)課外作業(yè)P1414-1（1）（2）課后體會(huì)一般性介紹，主要讓學(xué)生了解一下。授課主要內(nèi)容LTI系統(tǒng)的s域分析在第2章的討論中已知，當(dāng)用時(shí)域法求解LTI系統(tǒng)的線性微分方程時(shí)，要分別求出系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)，然后相加才能得到全響應(yīng)。當(dāng)用拉氏變換分析法求解常系統(tǒng)線性微分方程時(shí)，其特點(diǎn)是：拉氏變換分析法能將時(shí)域中的微分方程變換為復(fù)頻域的代數(shù)方程，使求解簡(jiǎn)化；微分方程的初始條件可以自動(dòng)地包含到象函數(shù)中，從而可一舉求得方程的完全解；用拉氏變換分析電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時(shí)，甚至不必列寫出系統(tǒng)的微分方程，而直接利用電路的s域模型列寫其電路方程，就可以獲得響應(yīng)的象函數(shù)F(s)，再反變換就可得原函數(shù)f(t)。例求的解。已知和。解：對(duì)上述微分方程逐項(xiàng)取拉氏變換，并代入初始條件，則得解出解得，，故再取反變換就得小結(jié)本節(jié)課主要講述了LTI系統(tǒng)的s域分析方法，用此方法可以一舉求得系統(tǒng)的全響應(yīng)，而且避免了煩瑣的求法。揚(yáng)州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院教案序號(hào)33周次17授課形式講授授課章節(jié)名稱電路系統(tǒng)的仿真分析教學(xué)目的了解MATLAB特性掌握應(yīng)用MATLAB進(jìn)行信號(hào)系統(tǒng)仿真分析方案教學(xué)重點(diǎn)信號(hào)的表達(dá)系統(tǒng)的仿真求解教學(xué)難點(diǎn)系統(tǒng)方程的描述軟件語(yǔ)法結(jié)構(gòu)使用教具M(jìn)ATLAB、PC課外作業(yè)復(fù)習(xí)課后體會(huì)學(xué)會(huì)應(yīng)用MATLAB的數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算功能，擺脫煩瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算，從而更注重于信號(hào)與系統(tǒng)的基本分析方法和應(yīng)用的理解與思考，將課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)及部分習(xí)題用MATLAB進(jìn)行形象、直觀的可視化計(jì)算機(jī)模擬與仿真實(shí)現(xiàn)，加深對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)的基本原理、方法及應(yīng)用的理解，為學(xué)習(xí)后續(xù)課程打好基礎(chǔ)。。電路系統(tǒng)仿真分析1.復(fù)習(xí)一個(gè)實(shí)函數(shù)，其單邊拉普拉氏變換定義為式中為復(fù)數(shù)，稱為的拉氏變換，而稱為的拉氏反變換。上述變換和反變換以后可以簡(jiǎn)記為新課講授1.MATLAB特性高效的數(shù)值計(jì)算和符號(hào)計(jì)算功能，使我們從繁雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算分析中解脫出來(lái)；完備的圖形處理功能，實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果和編程的可視化；友好的用戶界面及接近數(shù)學(xué)表達(dá)式的自然化語(yǔ)言，易于學(xué)習(xí)和掌握；功能豐富的應(yīng)用工具箱，為我們提供了大量方便實(shí)用的處理工具；2.信號(hào)表達(dá)與運(yùn)算連續(xù)信號(hào)的MATLAB表示MATLAB提供了大量的生成基本信號(hào)的函數(shù)，例如指數(shù)信號(hào)、正余弦信號(hào)。表示連續(xù)時(shí)間信號(hào)有兩種方法，一是數(shù)值法，二是符號(hào)法。數(shù)值法是定義某一時(shí)間范圍和