《信号与系统》是向电子信息、通信工程和电气工程专业开设的基础课,是电子信息类专业的专业基础课程,是后续几门重点专业课,如通信原理、数字信号处理、数字图像处理、自动控制等,的先修课程。总体来说,《信号与系统》的特点是理论性非常强、在电子信息学科中应用面极广。通过本课程学习,使学生理解电子信息技术中信号与系统的基本特性、基本分析方法和常见应用,培养学生采用信号与系统的方法分析和解决问题的基本能力。
本课程的重点在于研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法,主要是研究确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本理论。课程在信号与系统的概念的基础上,从比较常见的连续信号入手,再过渡到离散信号和数字信号,力图突出它们的特点和相互的联系。讲授中,按照先时域后变换域的分析方法,使学生对基本理论和方法获得统一的认识;在理论讲解的同时,辅以丰富的仿真实验和应用案例,通过理论和时间结合,提高学生的理解深度和应用能力。
通过本课程的学习,使学生理解信号与系统的基本概念和内涵,熟悉信号与系统的常见应用和应用领域,使学生掌握信号与系统分析的基本方法,包括适于分析和变换域分析,掌握傅立叶变换和拉普拉斯变换,能够熟练使用MATLAB仿真工具对常见信号与系统进行方针。本课程通过MATLAB仿真实验辅助理论教学,加强理论联系实际,培养学生具有系统性、严密地分析问题和解决问题的思维能力,为后继课打下坚实的基础,使他们有信心也有能力适应电子、通信和控制等应用型学科领域日新月异发展的需要。
周次 | 课程要点 | 理论学时 | 实验学时 | 习题学时 |
1 | 理论:信号与系统导论: 历史和应用领域, 信号的概念, 系统的概念 | 2 | 0 | 1 |
2 | 理论:常见信号及其处理 单位冲激函数的概念和性质 | 2 | 0 | 1 |
3 | 理论:连续系统的时域分析: 线性时不变的概念与判定, 零输入响应与零状态响应, 冲激响应与阶跃响应 | 2 | 0 | 1 |
4 | 理论:连续系统的时域分析: 特征函数, 卷积 | 2 | 0 | 1 |
5 | 理论:连续信号的频域分析 - 周期信号的频谱 信号分解与合成, 频谱的概念 | 3 | 0 | 0 |
6 | 理论:连续信号的频域分析 - 周期信号的频谱 频谱的概念, 周期信号的频谱 | 2 | 0 | 1 |
7 | 理论:连续信号的频域分析 - 非周期信号频谱 傅立叶变换, 傅立叶变换的性质 | 2 | 0 | 1 |
8 | 理论:连续信号的频域分析 - 非周期信号频谱 常见信号的频谱 | 2 | 0 | 1 |
9 | 理论:连续系统的频域分析 - 系统频域分析 系统函数, 无失真传输条件, 理想滤波器 | 2 | 0 | 1 |
10 | 理论:连续系统的频域分析 取样定理及其应用 | 2 | 0 | 1 |
11 | 习题:1-4章习题课 | 0 | 0 | 3 |
12 | 拉普拉斯变换的由来、定义和性质, 常见信号的拉氏变换, 拉普拉斯反变换 | 2 | 0 | 1 |
13 | 理论:复频域分析 LTI系统的s域分析, 卷积定理及其应用 | 2 | 0 | 1 |
14 | 理论:系统函数与系统特性分析 系统函数、系统框图, 系统零、极点的概念 系统稳定性 | 3 | 0 | 0 |
15 | 理论:离散系统的时域分析 I 离散时间信号的表示与运算, 离散时间系统的表示、 系统响应 | 3 | 0 | 0 |
16 | 理论:离散系统的时域分析 II 卷积和及其应用 | 3 | 0 | 0 |
17 | 理论:离散系统的z域分析 z变换的定义与含义, z反变换求解, 用z变换求差分方程,系统函数 | 3 | 0 | 0 |
18 | 习题:习题课 | 0 | 0 | 3 |