《信号与系统》课程教学大纲

1、信号与系统Signal and system一、课程基本情况课程类别：专业主干课课程学分： 3 学分课程总学时： 48 学时，其中讲课：40 学时，实验（含上机）：8 学时，课外 0 学时课程性质：必修开课学期：第4学期先修课程：高等数学、电路分析基础适用专业： 物联网工程教 材：甘俊英主编，信号与系统，清华大学出版社，2011年出版等。开课单位：计算机与软件学院物联网工程系课程性质、教学目标和任务本课程是为物联网专业开设的一门专业核心课程。 本课程主要讨论信号的分析方法以及线性非时变系统对信号的各种求解方法，此外，通过一定的实例分析，向学生介绍一些工程应用中非常重要的概念、理论和方法。通过本

2、门课程的学习，学生应该能够掌握信号分析的基本理论和方法，线性非时变系统的各种描述方法，线性非时变系统的时域和频域分析方法，有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论。同时，通过这门课程的学习，学生分析问题和利用所学知识解决问题的能力也应该在原来的基础上有所提高。通过本课程的学习，可以为学生今后进一步学习数字信号处理、网络理论、控制理论等课程打下良好的基础。本课程是电子信息类本科生的一门必修主干课程，对学生的后续课程的学习有着至关重要的作用。教学内容和要求第一章 信号与系统的基本概念(4学时)1.1信号与系统的定义1.2信号的分类与描述1.3常用连续时间信号1.4阶跃信号与冲激信号

3、1.5连续时间信号的基本运算1.6信号的分解1.7系统的模型及分类1.8线性时不变系统的基本特性了解系统的模型、分类和线性时不变系统的基本特性，了解信号的分解、连续时间信号的基本运算，熟悉信号的分类、表达式和图像。重点：信号的分类、表达式和图像。难点：信号的分类、表达式和图像。连续时间信号与系统的时域分析(6学时)2.1引言2.2连续LTI系统微分方程模型的建立和分解2.3冲激响应和阶跃响应2.4卷积积分及其应用了解连续LTI系统微分方程模型的建立和求解、冲击响应和阶跃响应、卷积分的定义，熟悉连续LTI系统微分方程的经典解法、卷积求系统零状态响应，掌握卷积运算的图解法和性质。重点：连续LTI系

4、统微分方程的经典解法。难点：卷积运算的图解法和性质。离散时间信号与系统的时域分析(6学时)3.1引言3.2离散时间信号3.3离散时间系统3.4离散LTI系统常系数差分方程的求解3.5卷积和与解卷积了解离散时间信号的描述方法、基本运算，掌握离散时间系统的描述、离散LTI系统常系数差分方程的求解，熟悉卷积和、解卷积。重点：离散时间系统的描述、离散LTI系统常系数差分方程的求解。难点：卷积和、解卷积。连续时间信号与系统的傅里叶分析(6学时)4.1引言4.2周期信号的傅里叶级数4.3傅里叶变换4.4傅里叶变换的基本性质4.5周期信号的傅里叶变换4.6连续时间系统的频域分析4.7连续时间信号的抽样及重建

5、了解周期信号的傅里叶级数展开、傅里叶变换定义和常用信号的傅里叶变换，熟悉傅里叶变换的基本性质，了解复指数信号、正余弦信号、一般周期信号的傅里叶变换、信号抽样过程，掌握系统频域分析、连续时间信号的重建。重点：傅里叶变换的基本性质。难点：系统频域分析、连续时间信号的重建。连续时间信号与系统的复频域分析(8学时)5.1引言5.2拉普拉斯变换5.3拉普拉斯变换的性质5.4拉普拉斯反变换5.5连续时间系统的复频域分析5.6系统函数5.7系统函数的零极点分析5.8系统模型了解常系数线性微分方程的复频域求解法，熟悉单边拉普拉斯变换及其收敛域、典型信号的拉普拉斯变换、系统函数零极点与冲激响应模式的关系、系统函

6、数零极点与系统的稳定性，掌握从傅里叶变换到拉普拉斯变换、拉普拉斯变换的性质，初值定理，终值定理。重点：单边拉普拉斯变换及其收敛域、典型信号的拉普拉斯变换、系统函数零极点与冲激响应模式的关系、系统函数零极点与系统的稳定性。难点：从傅里叶变换到拉普拉斯变换、拉普拉斯变换的性质，初值定理，终值定理。离散时间信号与系统的z域分析(6学时)6.1引言6.2Z变换6.3Z反变换6.4Z变换的性质和定理6.5离散时间信号的傅里叶变换6.6离散时间系统的z域分析了解变换和收敛域、常用序列的变换、z变换与拉普拉斯变换的关系、变换的性质和定理、周期序列的傅里叶变换与离散傅里叶变换、DTFT,DFT与变换的关系，熟

7、悉离散时间信号傅里叶变换的定义和性质、离散时间系统函数及系统特性、差分方程的变换求解法，熟练掌握幂级数法、部分分式展开法、留数定理法。重点：离散时间信号傅里叶变换的定义和性质、离散时间系统函数及系统特性、差分方程的变换求解法。难点：幂级数法、部分分式展开法、留数定理法。系统状态变量分析(4学时)7.1引言7.2连续时间系统状态方程的建立7.3连续时间系统状态方程的求解7.4离散时间系统状态方程的建立7.5离散时间系统状态方程的求解了解连续时间系统状态方程的一般形式、离散时间系统状态方程的一般形式和建立，掌握由电路图，信号流图，系统函数，微分方程建立状态方程、连续时间系统状态方程的时域求解、变换域求解、离散时间系统状态方程的时域求解法。重点：由电路图，信号流图，系统函数，微分方程建立状态方程。难点：连续时间系统状态方程的时域求解、变换域求解、离散时间系统状态方程的时域求解法。四、课程考核（1）作业等：作业：5次，课程论文： 0 篇；（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：总评成绩=平时成绩10%+期中成绩20%+期末考试成绩70%五、参考书目（1）郑君