电力系统信号分析与处理课程教学大纲

电力系统信号分析与处理课程教学大纲

课程中文名称：电力系统信号分析与处理

课程英文名称：SignalAnalysisandProcessingofPowerSystem

课程编号：C1310应开课学期：4

学时数：40学分数：2.5

适用专业：电气工程及其自动化课程类型：专业拓展课

先修课程：高等数学、电路原理、电子技术基础

一、课程性质

《电力系统信号分析与处理》是电气工程及其自动化专业的必修专业拓展课。电力系统

信号分析与处理是应用信号分析与系统分析的理论与方法，分析、计算和解决电气信号、电

气系统及其相互之间约束关系的问题的科学。电力系统信号分析与处理主要应用于复杂电路

与系统分析、电力系统通信、电力系统信号分析、智能电网先进传感器技术等电气工程及自

动化领域。

二、课程目标

通过本课程的学习，使学生理解信号的函数表示与系统分析方法，掌握连续时间系统和

离散时间系统的时域分析和频域分析，连续时间系统的S域分析和离散时间系统的Z域分析,

以及状态方程与状态变量分析法等相关内容。同时，通过计算机辅助教学，使学生掌握利用

计算机进行信号与系统分析的基本方法，加深对信号与线性非时变系统的基本理论的理解,

训练学生的实验技能和科学实验方法，提高分析和解决实际问题的能力，为《电力系统通

信》、《自动控制理论》、《电力系统分析》、《电力系统自动化》和《检测与转换技术》等后续

课程的学习打下扎实的基础。

三、支撑的毕业要求

课程对毕业要求的支撑课程教学目标、达成途径和评价依据等

毕业要求2：教学目标：理解信号的运算、卷枳积分和傅里叶变换的重

具有从事电气工程工作所需要意义与应用于信号与系统分析的重要作用；能够掌握并

的相关数学、自然科学以及应用系统的传递函数对信号的变换作用；依据系统函数的

经济和管理知识。零、极点进行电力系统的稳定性分析与可靠性设计。

达成途径：课堂讲解；平时作业含Matlab应用；专题讨论

计算机辅助教学。

评价依据：作业：课外上机实践含Matlab应用；专题讨论

答辩与报告；期末考试试题。

评价方式：评估平时作业的正确性与完整性，给出成绩；

评估学生平时作业中上次实践报告的正确性与内容的完

整性，给出成绩；结合团队答辩表现与团队专题讨论报告，

给出个人团队合作成绩与个人表现成绩；评价期末考试的

得分率。

毕业要求4:教学目标：能够应用数学、物理知识分析理解单位冲激信

具备设计和实施电气工程号与单位阶跃信号在电气工程领域信号与系统分析的重

实验的能力，并能够对实验要作用。能够应用数学即工程知识分析信号的抽样与恢复

结果进行分析。定理，并能够对该定理的应用中出现的问题如抽样间隔、

带限宽度、滤波器设计等，提出解决力法和措施；够运用

Labview工具，独立设计仿真实验。

达成途径：课堂讲解；课外上机实践；专题讨论答辩与报

告。

评价依据：上机实践；方真分析；专题讨论答辩与报告。

评价方式：评估学生平时作业中上机实践报告的正确性与

内容的完整性，给出成绩。

毕业要求6：教学目标：能够应用计算机Maltab仿真分析信号与系统

掌握文献检索、资料查询之间的激励与响应问题，能够应用计算机Maltab仿真分

及运用现代信息技术获取相析信号的抽样与恢复定理，并对所获取的仿真实验数据进

关信息的基本方法。行时域和频域分析，对分析结果做出合理评论.

达成途径：平时作业自行安排上机实验。

评价依据：实验表现与实验报告；实验方案。

评价方式：评估实验数据采集的正确性与结果的合理性，

给出成绩：根据开放性、设计性等实验，要求学生拟定实

验方案，评估方案的合理性及实验数据的正确性给出成

绩。

四、教学内容、学时安排和基本要求

第一章信号与系统的基本概念6学时

（1）掌握信号与系统的基本概念；

（2）掌握信号的基本运算；

3理解冲激响应信号与阶跃响应信号的意义与性质；

（4）理解线性时不变系统分析的数学方法。

重点难点：信号与系统的基本概念与分析方法

第二章连续时间信号分析8学时

（1）了解周期信号的正交分解；

（2）掌握周期信号与非周期信号的傅里叶变换和傅里叶变换的重要性质与应用;

（3）掌握连续信号的拉普拉斯变换及重要性质与应用。

重点难点：信号的正交分解、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换

第三章离散时间信号分析10学时，专题讨论2学时

（1）理解信号的抽栏与恢复原理；

2理解Z变换的性质及应用；

3掌握离散时间信号的傅里叶变换。

重点难点：信号的采样定理、离散时间信号的Z变换与傅里叶分析

第四章连续时间线性时不变系统分析8学时

掌握线性连续时不变系统的全响应分析；

（1）理解卷积运算的物理意义及重要性质与应用；

（2）理解系统的冲激响应与阶跃响应；

（3）掌握线性连续时不变系统的复频域分析方法；

（4）理解信号的不失真传输原理及条件；

（5）了解复合系统的概念。

重点难点：线性连续时不变系统的全响应分析及复频域分析

第五章离散时间线性时不变系统的分析8学时，专题讨论2学时

（1）掌握离散时间线性时不变系统的全响应分析方法；

2理解卷积和运算的物理意义及重要性质与应用；

3掌握离散时间线性时不变系统的Z域分析；

4了解离散时间线性时不变系统的频率特性及频域分析。

重点难点：离散时间线性时不变系统的全响应分析和Z域分析

五、课程的其它教学环节

序号教学环节教学内容学时数

1专题讨论1时域响应的MATLAB实现.2

2专题讨论2信号的抽样与恢复MATLAB实现2

3课外作业1信号频域分析的MATLAB实现0

4课外作业2数字滤波器的MATLAB实现0

1、信号的基本运算

2、线性时不变系统分析的数学方法

3、连续信号的拉普拉斯变换及重要性质与

5平时作业应用0

4、信号的抽样与恢复原理

5、Z变换的性质及应用

6、卷积运算的物理意义及重要性质与应用

7、线性连续时不变系统的复频域分析方法

8、信号的不失真传输原理及条件

9、离散时间线性时不变系统的全响应分析

方法、离散时间线性时不变系统的Z域

分析

六、教学方法与手段

木课程教学主要采用讲授、多媒体教学、课程作业、案例教学，研究式教学等教学方法

与手段。

七、推荐教材和教学参考资源

教材：吉培荣、李海军、邹洪波，《信号分析与