《信号与系统》课程教学大纲

1、信号与系统课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：04130113课程名称：信号与系统 课程英文名称 Signals & Systems 课程所属单位：电气信息工程系电子信息教研室 课程面向专业：信息与通信工程专业、自动化专业大二学生课程类型：必修课 先修课程： 高等数学，电路等 学分：4 总学时： 80 (其中理论学时：68实验学时：12) 二、课程性质与目的 本课程是大学本科信息与通信工程、自动化专业本科生必选的专业基础课程。本课程的目的是使学生牢固掌握信号与系统的基本原理和基本分析方法，掌握信号与系统的时域、变换域分析方法，理解各种变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换）的基本内容、性质与

2、应用。特别要建立信号与系统的频域分析的概念以及系统函数的概念，为学生进一步学习后续课程打下坚实的基础。通过本课程的学习，使学生在分析问题和解决问题的能力上有所提高。三、课程教学内容与要求（一）绪论基本要求：本章掌握信号的定义及分类，熟练掌握基本连续时间信号及离散时间信号的基本运算，为后续章节的学习打下坚实的基础。信号与系统信号的描述、分类和典型示例信号的运算阶跃信号与冲激信号信号的分解系统模型及其分类线性是不变系统系统分析方法本章重点内容：基本连续时间信号及离散时间信号的基本运算（二）连续时间系统的时域分析基本要求：会建立描述系统激励f(t)与响应y(t)关系的微分方程，深刻理解转移算子H(p

3、)的意义与应用。深刻理解系统的特征多项式、特征方程、特征根（自然频率）的意义，并会求解。深刻理解系统全响应的分解。会根据微分方程的特征根与已知的初始条件求解系统的零输入响应。深刻理解单位冲激响应的意义，并会求解。深刻理解卷积积分的定义、运算规律及主要性质，能会求解卷积积分。会应用卷积积分求线性是不变系统的零状态响应。引言微分方程式的建立与求解起始点的跳变从0-到0+状态的转换零输入响应和零状态响应零冲激响应与阶跃响应卷积卷积的性质用算子符号表示微分方程以“分配函数”的概念认识冲激函数本章重难点内容：零冲激响应与阶跃响应和卷积（三）傅里叶变换基本要求：理解傅里叶变换，建立信号频谱的概念，初步掌握

4、傅里叶分析方法的应用。理解抽样定理为第五章继续学习其实际应用打下基础。引言周期信号的傅里叶级数分析典型周期信号的傅里叶级数傅里叶变换典型非周期信号的傅里叶变换冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换傅里叶变换的基本性质卷积特性（卷积定理）周期信号的傅里叶变换抽样信号的傅里叶变换抽样定理本章重难点内容：周期信号的傅里叶变换和卷积特性（卷积定理）（四）拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析基本要求：掌握拉氏变换的基本定义及性质，拉氏变换在电路分析中的应用，会求系统函数H(s),了解H(s)零、极点分布对系统性能的影响。引言拉普拉斯变换的基本性质拉氏变换的基本性质拉普拉斯逆变换用拉普拉斯变换法分析电路、s域元件

5、模型系统函数（网络函数）H（s）由系统函数零、极点分布决定时域特性由系统函数零、极点分布决定频响特性二阶谐振系统的s平面分析全通函数与最小相移函数的零、极点分布、系统函数本章重难点内容：全通函数与最小相移函数的零、极点分布（五）离散时间系统的时域分析基本要求： 掌握离散时间系统的模型引言离散时间信号序列离散时间系统的数学模型常系数线性差分方程的求解离散时间系统的单位冲激响应卷积反卷积本章重难点内容：离散时间系统的单位冲激响应（六）z变换、离散时间系统的z域分析基本要求： 掌握z变换和逆z变换引言z变换定义、典型序列的z变换z变换的收敛域逆z变换z变换的性质z变换与拉氏变换的关系利用z变换解差分

6、方程离散系统的系统函数序列的傅里叶变换（DTFT）离散时间系统的频率响应特性本章重难点内容；z变换的性质、z变换与拉氏变换的关系和利用z变换解差分方程（七）系统的状态变量分析基本要求： 掌握连续和离散时间系统状态方程的建立和求解引言连续时间系统状态方程的建立连续时间系统状态方程的求解离散时间系统状态方程的建立离散时间系统状态方程的求解状态矢量的线性变换系统的可控制性与可观测性本章重难点内容： 状态矢量的线性变换四、学时分配学时分配表序号教学内容(按章填写)学时课堂讲授实验课习题课讨论课其它1（一）绪论本章掌握信号的定义及分类，熟练掌握基本连续时间信号及离散时间信号的基本运算，为后续章节的学习打

7、下坚实的基础。42（二）连续时间系统的时域分析会建立描述系统激励f(t)与响应y(t)关系的微分方程，深刻理解转移算子H(p)的意义与应用。深刻理解系统的特征多项式、特征方程、特征根（自然频率）的意义，并会求解。深刻理解系统全响应的分解。会根据微分方程的特征根与已知的初始条件求解系统的零输入响应。深刻理解单位冲激响应的意义，并会求解。1023（三）傅里叶变换理解傅里叶变换，建立信号频谱的概念，初步掌握傅里叶分析方法的应用。理解抽样定理为第五章继续学习其实际应用打下基础。12224（四）拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析掌握拉氏变换的基本定义及性质，拉氏变换在电路分析中的应用，会求系统函数H(s),了解H(s)零、极点分布对系统性能的影响。14225(五) 离散时间系统的时域分析 掌握离散时间系统的模型826（六）z变换、离散时间系统的z域分析 掌握z变换和逆z变换1027（七）系统的状态变量分析 掌握连续和离散时间系统状态方程的建立和求解62小计64124比例80%15%5%合计82五、课程考核办法：1案例作业/实验: 25分2课堂参与: 5 分3考试: 70 分六、教材与主要参考书：信号与系统