信号与系统教学大纲630_信号与系统教学大纲
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《信号与系统》课程教学大纲（用三号黑体字）
开课学期：第3学期 课程编号：
适用专业：电子、信息工程，通信工程
学 分 数：5 学 时 数：80（72/8）
先修课程：微积分、大学物理、复变函数、电路分析 考核方式：笔试 + 实验 执 笔 者：朱学勇
编写日期：2011-6-30 审核人：
一、课程性质和任务（用小四号黑体字）
本课程是电子电气信息类专业本科生的一门重要的学科基础课程。它主要讨论信号的分析方法以及信号通过线性时不变系统的各种求解方法，并通过实例分析，向学生介绍一些工程应用中非常重要的概念、理论和方法。本课程为学生今后进一步学习数字信号处理、通信理论、雷达系统、控制理论等课程打下坚实的基础，通过本课程的学习，学生应该掌握信号分析的基本理论和方法，掌握线性时不变系统的各种描述方法，掌握线性时不变系统的时域和变换域的各种分析方法，准确理解有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要物理概念。同时，通过这门课程的学习，学生的分析问题和利用所学的知识解决问题的能力应有所提高。
本课程的主要任务是针对线性时不变系统分析这条主线，对线性微分方程、复变函数、积分变换等数学方法进行详细的介绍。课程中各个理论的系统性较强，数学推导比较严密，但是在内容中不苛求数学上的系统和严密。学生应通过实际系统分析，理解相关的数学知识和分析方法如何应用于电子系统、通信系统、信号处理等领域，并具备理论与工程实际相结合的分析、思维能力。
二、课程教学内容和要求（用小四号黑体字）
本课程主要内容为信号与系统的时域、变换域分析的基本原理和基本方法，信号与系统的各种域变换的数学概念、物理概念与工程概念，要求学生掌握利用信号与线性时不变系统的基本理论与方法分析，并建立解决实际问题的思想、方法及严谨的科学态度。
（一）教学内容、要求及教学方法
课堂讲授72学时(1-15周，周学时5)。教学内容、要求如下。
第一章：信号与系统（8学时）1.0引言
1.1连续时间和离散时间信号（理解）1.2自变量的变换（掌握）1.3指数信号与正弦信号（理解）1.4单位冲激与单位阶跃函数（掌握）1.5连续时间和离散时间系统（理解）1.6系统基本性质（理解）
本章教学重点：
（1）．信号的各种基本运算（2）．复指数信号的特点（3）．单位冲激信号，以及将任意信号分解为单位冲激信号组合（4）．系统的线性和时不变性 本章教学难点：（1）．用单位冲激信号对任意信号的表征（2）．系统的线性与时不变特性
第二章：线性时不变系统（8学时）2.0引言
2.1离散时间LTI系统：卷积和（掌握）2.2连续时间LTI系统：卷积积分（掌握）2.3线性时不变系统的性质（掌握）
2.4用微分和差分方程描述的因果LTI系统（理解）2.5奇异函数（掌握）
本章教学重点：
（1）.卷积和、卷积积分的计算。（2）．系统单位冲激响应的概念。本章教学难点：
卷积和、卷积积分的计算。
第三章：周期信号的傅里叶级数表示（10学时）3.0引言（了解）3.1历史回顾（了解）
3.2 LTI系统对复指数信号的响应（掌握）3.3连续时间周期信号的傅里叶级数表示（掌握）3.4傅里叶级数的收敛（了解）3.5连续时间傅里叶级数性质（理解）3.6连续时间傅里叶级数与LTI系统（掌握）3.7滤波（理解）
3.8用微分方程描述的连续时间滤波器举例（了解）
本章教学重点：（1）．LTI系统对复指数信号的响应。（2）．连续时间连续时间傅里叶级数的物理意义及计算。（3）．连续时间傅里叶级数的性质。（4）．连续时间傅里叶级数与LTI系统 本章教学难点：（1）．连续时间傅里叶级数的物理意义及计算。（2）．连续时间傅里叶级数与LTI系统。
第四章：连续时间傅里叶变换（10学时）4.0引言（理解）
4.1非周期信号的表示：连续时间傅里叶变换（掌握）4.2周期信号的傅里叶变换（掌握）4.3连续时间傅里叶变换性质（掌握）4.4卷积性质（掌握）4.5相乘性质（掌握）
4.6傅里叶变换性质和基本傅里叶变换对列表（掌握）4.7由线性常系数微分方程表征的系统（理解）
本章教学重点：（1）．傅里叶变换的物理意义及计算。（2）．傅里叶变换的性质及灵活运用。
本章教学难点：（1）．傅里叶变换的物理意义及计算。（2）．傅里叶变换的性质及灵活运用。
第五章：离散时间傅里叶变换（4学时）5.0引言 5.1非周期信号的表示：离散时间傅里叶变换（了解）5.2离散时间傅里叶变换性质（了解）5.3由线性常系数差分方程表征的系统（了解）
本章教学重点：
简单介绍离散时间信号的傅里叶变换。本章教学难点：
离散时间信号固有的周期性频谱特性。
第六章：信号与系统的时域和频域特性（4学时）6.0引言（理解）
6.1傅里叶变换的模和相位表示（掌握）6.2 LTI系统频率响应的模和相位表示（掌握）6.3理想频率选择性滤波器的时域特性（掌握）6.4非理想滤波器的时域和频域特性讨论（理解）6.5一阶和二阶连续时间系统（了解）6.6一阶和二阶离散时间系统（了解）6.7系统的时域分析与频域分析举例（掌握）
本章教学重点：（1）．系统的时域、频域描述。（2）．幅度谱和相位谱及滤波器概念。本章教学难点：
幅度谱和相位谱及滤波器概念。
第七章：采样（4学时）7.0引言“理解”
7.1用信号样本表示连续时间信号：采样定理（掌握）7.2利用内插由样本重建信号（理解）7.3欠采样的效果：混叠现象（了解）7.4连续时间信号的离散处理（了解）
本章教学重点：
采样定理。本章教学难点： 冲激串采样后信号的周期性频谱特性。
第八章：通信系统（4学时）8.0引言（理解）
8.1复指数与正弦幅度调制（掌握）8.2正弦AM的解调（理解）8.3频分多路复用（了解）8.4单边带正弦幅度调制（了解）8.5脉冲幅度调制（了解）
本章教学重点：
幅度调制和解调后的信号频域分析。本章教学难点：
幅度调制和解调系统的频谱分析。
第九章：拉普拉斯变换（10学时）9.0引言（理解）9.1拉普拉斯变换（掌握）9.2拉普拉斯变换收敛域（掌握）9.3拉普拉斯变换反变换（掌握）
9.4由零极点图对傅立叶变换进行几何求值（理解）9.5拉普拉斯变换的性质（理解）9.6常用拉普拉斯变换对（理解）
9.7用拉普拉斯变换分析和表征LTI系统（掌握）9.8系统函数的代数属性与方框图表示（掌握）9.9单边拉普拉斯变换（了解）
本章教学重点：（1）．Laplace变换及其收敛域和性质。（2）．Laplace逆变换的计算方法。（3）．系统函数与方框图表示。（4）．零极点图和系统因果性、稳定性判定 本章教学难点：（1）．Laplace变换及其收敛域和性质。（2）．系统函数与方框图表示。（3）．零极点图和系统因果性、稳定性判定。第十章：Z变换（10学时）10.0 引言（理解）10.1 Z变换（掌握）
10.2 Z变换的收敛域（掌握）10.3 Z反变换（掌握）
10.4 由零极点图对傅立叶变换进行几何求值（理解）10.5 Z变换的性质（理解）
10.6 几个常用Z变换对（理解）
10.7 利用Z变换分析与表征LTI系统（掌握）
10.8 系统函数的代数属性与与方框图表示（掌握）10.9 单边Z变换（了解）
本章教学重点：（1）．Ｚ变换及其收敛域和性质。（2）．逆Ｚ变换的计算方法。（3）．系统函数与方框图表示。（4）．零极点图和系统因果性、稳定性判定。本章教学难点：（1）．Ｚ变换及其收敛域和性质。（2）．系统函数与方框图表示。（3）．零极点图和系统因果性、稳定性判定。
（二）自学内容和要求
自学掌握MATLAB工具软件的使用。要求掌握该软件中有关信号处理的基本语法、常用函数、图形绘制等，能完成课程实验要求的程序编制、代码执行、结果输出。
（三）实践性教学环节和要求
课程实验8学时(16-18周)。实验要求见通信、电工两学院信号与系统实验中心的实验指导书。
三、考核方式
课程考核包含：平时出勤和作业、实验报告、半期（闭卷）和期末（一页纸开卷）考试。试卷采用英文试题，流水阅卷。半期考试考核前三章的内容。学生成绩由四部分构成： 平时成绩占10% 实验成绩占10% 半期成绩占20% 期末成绩占60%
关于补考：
（1）时间安排由学校教务处安排；(2)成绩构成: 补考卷面成绩80%+上学期平时成绩10%+上学期实验成绩10%
四、建议教材及参考资料（用小四号黑体字）1.教材：
Alan V.Oppenheim,Alan S.Willsky,S.Hamid Nawab,Signals & Systems,Second Edition,Prentice Hall，1999 John R.Buck , Michael M.Daniel，Exploration in Signals and Systems Using MATLAB 2.参考资料：
(1)Simon Haykin，Barry Van Veen，Signals & Systems,Second Edition,Publishing House of Electronics Industry，2003
(2)郑君里，应启珩，杨为理，信号与系统(第二版)，北京：高等教育出版社，2000年(3)吕幼新，张明友，信号与系统（第二版），电子工业出版社，2007年。(4)闵大镒，朱学勇，信号与系统分析，电子科技大学出版社，2000年。（5）吕幼新，张明友，信号与系统复习考研例题详解，电子工业出版社，2003年。
