信号与系统 教学大纲

第页信号与系统一、课程说明课程编号：010605Z10课程名称：信号与系统/Signalsandsystems课程类别：学科教育课程学时/学分：48/3先修课程：高等数学、复变函数与积分变换、电路分析基础适用专业：生物医学工程教材、教学参考书：AlanV.Oppenheim等著，刘树棠译.信号与系统（第二版），北京：电子工业出版社，2013.吴大正.信号与线性系统分析（第四版），北京:高等教育出版社，2007.郑君里,杨为里,应启珩尹晖.信号与系统(第二版)上册.北京：高等教育出版社，2000.二、课程设置的目的意义该课程是生物医学工程学科信息类课程的重要专业基础课。目的是通过本课程的学习,使学生牢固的树立信号与系统的概念，熟练运用数学工具分析典型的物理问题。了解确知信号的时域、频域的描述方法及其相互之间的关系，掌握确知信号通过线性时不变系统的时域、变换域分析方法。该课程是学习《数字信号处理》、《数字图像处理》等后续课程所必备的基础。该课程为生物医学信号分析、生物医学图像处理和医学成像等方向的研究与应用奠定基础。三、课程的基本要求知识：1.掌握信号的基本运算，理解系统模型的定义和分类及其描述方法，掌握线性是不变系统的定义和性质。2.掌握连续系统的时域分析方法。3.掌握周期信号的傅立叶级数，傅立叶变换，非周期信号的傅立叶变换和抽样定理的内容；掌握LTI系统的频域分析方法。4.深刻理解拉氏变换的定义。掌握拉氏变换的收敛域和基本性质，深刻理解拉氏变换与傅立叶变换的关系。能力：具备信号与系统分析的基本能力；具有利用所学知识对信号进行时域和频域分析的能力。培养较强的自主学习能力、、科技创新能力、工程实践能力。素质：具备分解处理复杂问题的思想；克服主观臆断，实事求是、执着探索的精神；培养信息需求、信息意识、信息知识、信息道德、信息能力方面的基本素质。四、教学内容、重点难点及教学设计章节教学内容总学时学时分配教学重点教学难点教学方案设计（含教学方法、教学手段）讲课(含研讨)实践第1章信号与系统概论连续时间和离散时间信号；自变量变换；指数信号与正弦信号；单位冲激与单位阶跃函数；连续时间和离散时间系统；系统基本性质88典型信号，系统的基本性质单位冲激信号，系统的基本性质教学思路：已具体信号为例讲解信号的分类；利用图表和动画演示各种信号；结合本专业讲解信号与系统的知识应用概况第2章线性时不变系统离散时间线性时不变系统：卷积和；连续时间线性时不变系统：卷积积分；线性时不变性质；用微分方程和差分方程描述的因果线性时不变系统 88卷积和与卷积积分，线性时不变系统性质卷积和与卷积积分的图解法，教学思路：采用首先提问，引起思考；然后讲解定义；接下来讲解系统性质，利用动画演示系统性质教学模式：课前导学、课堂讲授、动画演示、习题讲解、课堂练习第3章周期信号的傅立叶级数表示历史回顾；线性时不变系统对复指数信号的响应；连续时间周期信号的傅立叶级数表示；傅立叶级数的收敛；连续时间傅立叶级数性质；离散时间周期信号的傅立叶级数表示；傅立叶级数与线性时不变系统 1010连续时间与离散时间周期信号的傅立叶级数表示，傅立叶级数与线性时不变系统教学思路：回顾历史说明傅立叶分析的发展历史，体会科学发展的曲折性。进而引入连续时间傅立叶技术的定义；接下来分析其特点和性质；对照连续信号讲授离散时间周期信号相应内容。教学模式：课前导学、课堂讲授(注重对比分析)、习题讲解、课堂练习，课堂讨论。第4章连续时间傅立叶变换非周期信号的表示：连续时间傅立叶变换；周期信号傅立叶变换；连续时间傅立叶变换性质；卷积性质；由线性常系数微分方程表征的系统1414连续时间傅立叶变换的产生思想和性质由线性常系数微分方程表征的系统教学思路：提出为什么要引入周期信号傅立叶变换的问题，引起学生思考、讨论。讲解傅立叶变换的定义和性质；注重两方面的对比：非周期信号和周期信号、傅立叶级数与傅立叶变换。教学模式：课前导学、课堂讲授；对比分析、习题讲解、课堂练习，课堂讨论。第5章采样用信号样本表示连续时间信号：采样定理；利用内插由样本重建信号44用信号样本表示连续时间信号：采样定理采样定理教学思路：提出如何建立连续信号与离散信号之间桥梁的问题，引起学生思考、讨论。讲解具体信号的采样和恢复过程；归纳采样定理的内容。教学模式：课前导学、课堂讲授；归纳总结；课堂讨论。第6章拉普拉斯变换引入拉普拉斯变换的原因；拉普拉斯变换；拉普拉斯变换的收敛域；拉普拉斯逆变换44拉普拉斯变换思想及其性质拉普拉斯变换收敛域教学思路：提出为什么要引入拉普拉斯变换的问题，引起学生思考、讨论。讲解拉普拉斯变换的定义和性质；注重比较拉普拉斯变换和傅立叶变换的区别与联系。教学模式：课前导学、课堂讲授；对比分析、习题讲解、课堂练习，课堂讨论。合计 48480五、实践教学内容和基本要求无六、考核方式及成绩评定教学过程中采取讲授、讨论、分析、课堂练习、课后习题、课前导学的方式进行，考核方式包括：笔试、作业、讨论、课内互动；过程考核占总评成绩的40%，期末考试占60%。考核