信号与系统(包含工程数学)-教学大纲-4.5,南理工紫金学院

《信号与系统》教学大纲信号与系统是电子信息类专业中一门重要的基础课程。

它是研究信号的产生、传输、处理和控制的学科，涉及到电子、通信、自动化等领域。

本文将从课程目标、内容安排、教学方法和评价方式等方面来探讨《信号与系统》教学大纲。

一、课程目标《信号与系统》作为一门基础课程，旨在培养学生对信号与系统的基本概念、原理和方法的理解与应用能力。

具体目标包括：1. 掌握信号的定义、分类和描述方法，了解信号的特性和变换；2. 理解系统的基本概念、特性和分类，掌握系统的时域和频域分析方法；3. 学习信号与系统的线性时不变（LTI）模型和卷积运算；4. 熟悉傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换的定义、性质和应用；5. 培养分析和设计信号与系统的能力，为后续专业课程打下坚实基础。

二、内容安排《信号与系统》的内容安排通常包括以下几个方面：1. 信号的基本概念：介绍信号的定义、分类和描述方法，包括连续信号和离散信号；2. 时域分析：学习信号的时域表示方法，如冲激函数、阶跃函数和周期信号的分析；3. 频域分析：引入傅里叶级数和傅里叶变换的概念，掌握信号的频域表示方法；4. 系统的基本概念：介绍系统的定义、特性和分类，包括线性系统和非线性系统；5. 系统的时域分析：学习系统的时域描述方法，如冲激响应和单位脉冲响应；6. 系统的频域分析：引入拉普拉斯变换和Z变换的概念，掌握系统的频域表示方法；7. 系统的稳定性和滤波器设计：研究系统的稳定性判据和滤波器设计方法；8. 信号与系统的应用：介绍信号与系统在通信、控制和信号处理等领域的应用。

三、教学方法在教学过程中，可以采用多种教学方法来提高学生的学习效果和兴趣：1. 理论讲解：通过讲解基本概念、原理和方法，帮助学生建立起完整的知识体系；2. 数学推导：引导学生进行数学推导和证明，加深对信号与系统理论的理解；3. 实例分析：通过实际案例和应用实例，将抽象的理论联系到实际问题，提高学生的应用能力；4. 计算实践：引入计算工具和软件，让学生进行信号与系统的计算和仿真实验；5. 小组讨论：组织学生进行小组讨论和合作学习，促进彼此之间的交流和思维碰撞。

《信号与系统》教学大纲Signals and Systems一、课程教学目标1、任务和地位：《信号与系统》是通信及相关专业的专业基础课，是通信专业的必修课程。

通过本课程的学习，使学生掌握用系统的观点和方法分析求解电子系统的特性，为后续课程（通信理论、网络理论、控制理论、信号处理和信号检测理论等课程）的学习和今后从事专业技术工作打下坚实的基础。

2、知识要求：本课程是信息类各专业本科生继“电路分析基础”课程之后必修的重要主干课程。

该课程主要研究确知信号的特性，线性时不变系统的特性，信号通过线性时不变系统的基本分析方法，以及信号与系统分析方法在某些重要工程领域的应用。

该课程是学习《现代通信原理》、《数字信号处理》等后续课程所必备的基础。

3、能力要求：通过本课程的学习，使学生掌握信号分析与线性系统分析的基本理论及分析方法，能对工程中应用的简单系统建立数学模型，并对数学模型求解。

为适应信息科学与技术的飞速发展，及在相关专业领域的深入学习打下坚实的基础。

同时，通过习题和实验，学生应在分析问题与解决问题的能力及实践技能方面有所提高。

二、教学内容的基本要求和学时分配2、具体要求：第一章信号与系统[目的要求]1.掌握信号、系统的概念，以及它们之间的关系。

2.了解信号的函数表示与图形表示。

3.掌握信号的能量和信号的功率的概念。

4.熟练掌握信号的自变量变换和信号的运算。

5.掌握阶跃信号、冲激信号，及其性质、相互关系。

6.了解系统的性质。

[教学内容]1. 信号、信号的自变量变换。

2. 能量和功率信号的判别方法3. 阶跃信号和冲激信号。

4. 一些典型序列。

5. 连续时间系统和离散时间系统。

6. 系统的性质[重点难点]1. 信号和系统的概念。

2. 能量和功率信号的判别方法3. 信号的自变量变换4. 阶跃信号和冲激信号。

5. 系统的性质。

[教学方法] 课堂讲解[作业] 7道[课时] 6第二章线性时不变系统[目的要求]1. 单位冲激响应的概念。

《信号与系统》教学大纲一、课程的性质、目的与任务《信号与系统》是通信及相关专业的专业基础课，是网络工程中的专业任选课。

使学生掌握用系统的观点和方法分析求解电子系统的特性，为今后从事专业技术工作打下坚实的基础。

由于理论课时仅36课时，第七，第八章内容略过。

通过本课程的学习，要求学生达到:1．熟练掌握Z变换、拉普拉斯变换、傅里叶变换的定义，变换方法2．掌握卷积的运算方法与性质，线性是不变系统特性。

3．了解信号与系统的概念，分类，基本运算。

二、课程教学基本内容与要求第一章信号与系统的基本知识（一）基本教学内容1.1 信号与系统的定义1.2 信号的分类与基本特性1.3 典型信号1.4 信号的基本运算1.5 信号的分解1.6 系统的描述及其分类1.7 线性系统的基本特性及其模拟框图1.8 信号与系统的分析方法1.9 MA TLAB的有关知识（二）基本要求教学目的：掌握信号的数学表示，基本运算、理解信号的分类和典型示例、了解信号与系统的概念、掌握信号的分解，与线性时不变系统的特性、了解系统分析方法教学重点：线性时不变系统的特性与判断、阶跃与冲激信号、信号的函数与图形表示教学难点：线性时不变系统的特性、冲激信号定义第二章连续时间系统的时域分析（一）基本教学内容2.1 微分方程的建立与求解2.2 零输入响应和零状态响应2.3 冲激响应和阶跃响应2.4 卷积及其性质2.5 卷积积分的图解法2.6 LTI系统的算子符号表示与传输算子2.7 利用MATLAB进行系统的时域分析（二）基本要求教学目的：掌握微分方程的建立与经典解法、理解齐次解与特解、掌握零输入响应、零状态响应、冲激响应的求法。

、掌握阶跃响应的求解方法、掌握卷积和卷积运算的性质、利用卷积求系统的零状态响应。

教学重点：零输入响应、零状态响应、冲激响应的求法、卷积的运算方法、卷积的性质。

教学难点：冲激函数匹配发求初始条件、卷积的图形解法、微分方程的建立与求解。

《信号与系统》课程教学大纲一、课程基本情况课程编号：083P47A学分：3周学时：3总学时：51 开课学期：2.2开课学院：理学院英文名称：Signals and Systems适用专业：微电子科学与工程课程类别：专业教育平台课通识公共课/通识选修课（一般/核心）/大类平台课/专业教育平台课/专业方向模块课/任意选修课/其他课程修读条件：电路原理，高等数学网络课程地址：课程负责人：所属基层学术组织：微电子科学与工程系二、课程简介课程内容概要、修读意义通过本课程的学习，要求学生牢固掌握信号与系统的基本概念和理论；牢固掌握确定性信号经过LTI系统传输与处理的基本分析方法，包括连续系统与离散系统的时域分析、连续系统的频域分析、连续系统的复频域分析和离散系统的z 域分析等；了解上述各种分析方法相互间的联系及其具体应用；初步具备应用信号与系统的观点和方法处理实际问题的能力，为进一步学习后续课程和今后参加工作奠定坚实的基础。

零输入响应与零状态响应；冲激响应与阶跃响应的求解；卷积的性质及其计算技巧；零输入响应与零状态响应、冲激响应与阶跃响应的求解；卷积和的性质及其计算技巧；常用函数的Z变换、Z变换的基本性质以及Z反变换的计算方法等。

本课程与其它课程的关系《信号与系统》是电子信息类和通信专业的一门主要专业基础课C其任务是以系统的观点研究信号传输的数学模型，通过适当的数学分析手段建立和求解描述系统的方程并对所得的结果给以物理解释，赋予物理意义。

它主要讨论确定信号的特性，研究线性非时变系统的基本理论和基本分析方法。

三、教学目标本课程的任务是使学生获得信号与系统分析方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养学生分析问题和解决问题的能力，为深入学习通信、电子信息类专业有关课程及为以后从事专业工作打下良好的基础。

本课程要求学生掌握信号的概念及系统的基本要求，包括信号的时域模式和频谱理论:电路系统数学模型的建立及几种分析方法，特别注意到各种分析方法之间的相互关联，引导对所讨论的方法的具体应用；掌握离散信号和离散系统的概念。

《信号与系统》课程教学大纲一、教师或教学团队信息（教师或教学团队中每位教师主要讲授的本科课程，课程受欢迎情况；主要研究领域和研究成果。

）二、课程基本信息课程名称（中文）：信号与系统课程名称（英文）：Signals and Systems课程类别：□通识必修课□通识选修课 专业必修课□专业方向课□专业拓展课□实践性环节课程性质*： 学术知识性□方法技能性□研究探索性□实践体验性课程代码：2110015周学时：3 总学时：48 学分: 3先修课程：微积分、线性代数、复变函数、电路分析基础授课对象：电气工程及其自动化三、课程简介（课程在实现专业培养目标中的作用，课程在专业知识体系中的位置，课程学习对学生专业成长具有的价值。

课程主要内容及知识结构。

）本课程大纲是根据高等教育要求，为加强学生专业课程的教学需要而制定的。

《信号与系统》课程是四年制电气工程及自动化专业的重要专业课程之一，是其它许多学科的基础，是工科学生在大学教育阶段所修课程中最有收益而又最有用处的课程之一。

通过本课程的学习，使学生掌握信号与系统的基本概念，线性时不变系统的基本特性，信号通过线性系统的基本分析方法，其主要内容包括：信号与系统概述、LTI连续时间系统的时域分析、频域分析、复频域分析。

四、课程目标（课程教学要讲授的核心知识、要训练的关键技能及须形成的综合素养的目标。

）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。