電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理課程教學(xué)大綱

電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理課程教學(xué)大綱

課程中文名稱：電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理

課程英文名稱：SignalAnalysisandProcessingofPowerSystem

課程編號(hào)：C1310應(yīng)開課學(xué)期：4

學(xué)時(shí)數(shù)：40學(xué)分?jǐn)?shù)：2.5

適用專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化課程類型：專業(yè)拓展課

先修課程：高等數(shù)學(xué)、電路原理、電子技術(shù)基礎(chǔ)

一、課程性質(zhì)

《電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理》是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)的必修專業(yè)拓展課。電力系統(tǒng)

信號(hào)分析與處理是應(yīng)用信號(hào)分析與系統(tǒng)分析的理論與方法，分析、計(jì)算和解決電氣信號(hào)、電

氣系統(tǒng)及其相互之間約束關(guān)系的問題的科學(xué)。電力系統(tǒng)信號(hào)分析與處理主要應(yīng)用于復(fù)雜電路

與系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)通信、電力系統(tǒng)信號(hào)分析、智能電網(wǎng)先進(jìn)傳感器技術(shù)等電氣工程及自

動(dòng)化領(lǐng)域。

二、課程目標(biāo)

通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生理解信號(hào)的函數(shù)表示與系統(tǒng)分析方法，掌握連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)和

離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析和頻域分析，連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的S域分析和離散時(shí)間系統(tǒng)的Z域分析,

以及狀態(tài)方程與狀態(tài)變量分析法等相關(guān)內(nèi)容。同時(shí)，通過計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)，使學(xué)生掌握利用

計(jì)算機(jī)進(jìn)行信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本方法，加深對(duì)信號(hào)與線性非時(shí)變系統(tǒng)的基本理論的理解,

訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，提高分析和解決實(shí)際問題的能力，為《電力系統(tǒng)通

信》、《自動(dòng)控制理論》、《電力系統(tǒng)分析》、《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》和《檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù)》等后續(xù)

課程的學(xué)習(xí)打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。

三、支撐的畢業(yè)要求

課程對(duì)畢業(yè)要求的支撐課程教學(xué)目標(biāo)、達(dá)成途徑和評(píng)價(jià)依據(jù)等

畢業(yè)要求2：教學(xué)目標(biāo)：理解信號(hào)的運(yùn)算、卷枳積分和傅里葉變換的重

具有從事電氣工程工作所需要意義與應(yīng)用于信號(hào)與系統(tǒng)分析的重要作用；能夠掌握并

的相關(guān)數(shù)學(xué)、自然科學(xué)以及應(yīng)用系統(tǒng)的傳遞函數(shù)對(duì)信號(hào)的變換作用；依據(jù)系統(tǒng)函數(shù)的

經(jīng)濟(jì)和管理知識(shí)。零、極點(diǎn)進(jìn)行電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析與可靠性設(shè)計(jì)。

達(dá)成途徑：課堂講解；平時(shí)作業(yè)含Matlab應(yīng)用；專題討論

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。

評(píng)價(jià)依據(jù)：作業(yè)：課外上機(jī)實(shí)踐含Matlab應(yīng)用；專題討論

答辯與報(bào)告；期末考試試題。

評(píng)價(jià)方式：評(píng)估平時(shí)作業(yè)的正確性與完整性，給出成績；

評(píng)估學(xué)生平時(shí)作業(yè)中上次實(shí)踐報(bào)告的正確性與內(nèi)容的完

整性，給出成績；結(jié)合團(tuán)隊(duì)答辯表現(xiàn)與團(tuán)隊(duì)專題討論報(bào)告，

給出個(gè)人團(tuán)隊(duì)合作成績與個(gè)人表現(xiàn)成績；評(píng)價(jià)期末考試的

得分率。

畢業(yè)要求4:教學(xué)目標(biāo)：能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理知識(shí)分析理解單位沖激信

具備設(shè)計(jì)和實(shí)施電氣工程號(hào)與單位階躍信號(hào)在電氣工程領(lǐng)域信號(hào)與系統(tǒng)分析的重

實(shí)驗(yàn)的能力，并能夠?qū)?shí)驗(yàn)要作用。能夠應(yīng)用數(shù)學(xué)即工程知識(shí)分析信號(hào)的抽樣與恢復(fù)

結(jié)果進(jìn)行分析。定理，并能夠?qū)υ摱ɡ淼膽?yīng)用中出現(xiàn)的問題如抽樣間隔、

帶限寬度、濾波器設(shè)計(jì)等，提出解決力法和措施；夠運(yùn)用

Labview工具，獨(dú)立設(shè)計(jì)仿真實(shí)驗(yàn)。

達(dá)成途徑：課堂講解；課外上機(jī)實(shí)踐；專題討論答辯與報(bào)

告。

評(píng)價(jià)依據(jù)：上機(jī)實(shí)踐；方真分析；專題討論答辯與報(bào)告。

評(píng)價(jià)方式：評(píng)估學(xué)生平時(shí)作業(yè)中上機(jī)實(shí)踐報(bào)告的正確性與

內(nèi)容的完整性，給出成績。

畢業(yè)要求6：教學(xué)目標(biāo)：能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)Maltab仿真分析信號(hào)與系統(tǒng)

掌握文獻(xiàn)檢索、資料查詢之間的激勵(lì)與響應(yīng)問題，能夠應(yīng)用計(jì)算機(jī)Maltab仿真分

及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相析信號(hào)的抽樣與恢復(fù)定理，并對(duì)所獲取的仿真實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)

關(guān)信息的基本方法。行時(shí)域和頻域分析，對(duì)分析結(jié)果做出合理評(píng)論.

達(dá)成途徑：平時(shí)作業(yè)自行安排上機(jī)實(shí)驗(yàn)。

評(píng)價(jià)依據(jù)：實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告；實(shí)驗(yàn)方案。

評(píng)價(jià)方式：評(píng)估實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集的正確性與結(jié)果的合理性，

給出成績：根據(jù)開放性、設(shè)計(jì)性等實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生擬定實(shí)

驗(yàn)方案，評(píng)估方案的合理性及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確性給出成

績。

四、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)時(shí)安排和基本要求

第一章信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念6學(xué)時(shí)

（1）掌握信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念；

（2）掌握信號(hào)的基本運(yùn)算；

3理解沖激響應(yīng)信號(hào)與階躍響應(yīng)信號(hào)的意義與性質(zhì)；

（4）理解線性時(shí)不變系統(tǒng)分析的數(shù)學(xué)方法。

重點(diǎn)難點(diǎn)：信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念與分析方法

第二章連續(xù)時(shí)間信號(hào)分析8學(xué)時(shí)

（1）了解周期信號(hào)的正交分解；

（2）掌握周期信號(hào)與非周期信號(hào)的傅里葉變換和傅里葉變換的重要性質(zhì)與應(yīng)用;

（3）掌握連續(xù)信號(hào)的拉普拉斯變換及重要性質(zhì)與應(yīng)用。

重點(diǎn)難點(diǎn)：信號(hào)的正交分解、傅里葉變換、拉普拉斯變換和Z變換

第三章離散時(shí)間信號(hào)分析10學(xué)時(shí)，專題討論2學(xué)時(shí)

（1）理解信號(hào)的抽欄與恢復(fù)原理；

2理解Z變換的性質(zhì)及應(yīng)用；

3掌握離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換。

重點(diǎn)難點(diǎn)：信號(hào)的采樣定理、離散時(shí)間信號(hào)的Z變換與傅里葉分析

第四章連續(xù)時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)分析8學(xué)時(shí)

掌握線性連續(xù)時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析；

（1）理解卷積運(yùn)算的物理意義及重要性質(zhì)與應(yīng)用；

（2）理解系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)；

（3）掌握線性連續(xù)時(shí)不變系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法；

（4）理解信號(hào)的不失真?zhèn)鬏斣砑皸l件；

（5）了解復(fù)合系統(tǒng)的概念。

重點(diǎn)難點(diǎn)：線性連續(xù)時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析及復(fù)頻域分析

第五章離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的分析8學(xué)時(shí)，專題討論2學(xué)時(shí)

（1）掌握離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析方法；

2理解卷積和運(yùn)算的物理意義及重要性質(zhì)與應(yīng)用；

3掌握離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的Z域分析；

4了解離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的頻率特性及頻域分析。

重點(diǎn)難點(diǎn)：離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析和Z域分析

五、課程的其它教學(xué)環(huán)節(jié)

序號(hào)教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)時(shí)數(shù)

1專題討論1時(shí)域響應(yīng)的MATLAB實(shí)現(xiàn).2

2專題討論2信號(hào)的抽樣與恢復(fù)MATLAB實(shí)現(xiàn)2

3課外作業(yè)1信號(hào)頻域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)0

4課外作業(yè)2數(shù)字濾波器的MATLAB實(shí)現(xiàn)0

1、信號(hào)的基本運(yùn)算

2、線性時(shí)不變系統(tǒng)分析的數(shù)學(xué)方法

3、連續(xù)信號(hào)的拉普拉斯變換及重要性質(zhì)與

5平時(shí)作業(yè)應(yīng)用0

4、信號(hào)的抽樣與恢復(fù)原理

5、Z變換的性質(zhì)及應(yīng)用

6、卷積運(yùn)算的物理意義及重要性質(zhì)與應(yīng)用

7、線性連續(xù)時(shí)不變系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法

8、信號(hào)的不失真?zhèn)鬏斣砑皸l件

9、離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的全響應(yīng)分析

方法、離散時(shí)間線性時(shí)不變系統(tǒng)的Z域

分析

六、教學(xué)方法與手段

木課程教學(xué)主要采用講授、多媒體教學(xué)、課程作業(yè)、案例教學(xué)，研究式教學(xué)等教學(xué)方法

與手段。

七、推薦教材和教學(xué)參考資源

教材：吉培榮、李海軍、鄒洪波，《信號(hào)分析與