电子教案《信号与系统》(第三版)第29讲
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《信号与系统教案》课件第一章:信号与系统概述1.1 信号的概念与分类定义:信号是自变量为时间(或空间)的函数,用以描述物理现象、信息传输等。
分类:模拟信号、数字信号、离散信号、连续信号等。
1.2 系统的概念与分类定义:系统是由信号输入与输出之间关系构成的一个实体。
分类:线性系统、非线性系统、时不变系统、时变系统等。
1.3 信号与系统的处理方法信号处理:滤波、采样、量化、编码等。
系统处理:稳定性分析、频率响应分析、时域分析等。
第二章:连续信号及其运算2.1 连续信号的基本运算叠加原理、时移原理、微分、积分等。
2.2 连续信号的傅里叶级数傅里叶级数的概念与性质。
连续信号的傅里叶级数展开。
2.3 连续信号的傅里叶变换傅里叶变换的概念与性质。
连续信号的傅里叶变换公式。
第三章:离散信号及其运算3.1 离散信号的基本运算叠加原理、时移原理、差分、求和等。
3.2 离散信号的傅里叶变换离散信号的傅里叶变换的概念与性质。
离散信号的傅里叶变换公式。
3.3 离散信号的Z变换Z变换的概念与性质。
离散信号的Z变换公式。
第四章:数字信号处理概述4.1 数字信号处理的基本概念数字信号处理的定义、特点与应用。
4.2 数字信号处理的基本算法滤波器设计、快速傅里叶变换(FFT)等。
4.3 数字信号处理硬件实现数字信号处理器(DSP)、Field-Programmable Gate Array(FPGA)等。
第五章:线性时不变系统的时域分析5.1 线性时不变系统的定义与性质线性时不变系统的数学描述。
线性时不变系统的特点。
5.2 系统的零状态响应与零输入响应零状态响应的定义与求解。
零输入响应的定义与求解。
5.3 系统的稳定性分析系统稳定性的定义与判定方法。
常见系统的稳定性分析。
第六章:频率响应分析6.1 频率响应的概念系统频率响应的定义。
频率响应的性质和特点。
6.2 频率响应的求取直接法、间接法求取频率响应。
频率响应的幅频特性和相频特性。
信号与系统授课计划课程名称:信号与系统课程类别:专业课总课时:60-72教材(主编、出版社、出版日期):《信号与系统》、郑君里、高等教育出版社、2003.5第一章绪论(8-10课时)本章是信号与系统课程的总论,包括信号与系统课程概述和一些基本概念,简单来说就是要讲清楚什么是信号、什么是系统、以及信号与系统之间是什么关系的问题。
主要内容包括:信号与系统课程概述、信号与系统课程的主要内容、信号的定义及常见信号介绍以及信号的运算、系统的定义与分类以及系统的分析方法介绍等。
本章内容是全书内容的浓缩、是基础、是引言,所以非常重要。
一、主要知识点如下:1、信号与系统课程概述主要包括:(1)信号与系统课程的产生与发展(2)信号与系统课程与其他课程的联系(3)信号与系统的应用领域2、信号的定义与分类、信号的运算主要包括:(1)信号的定义与分类(2)信号的运算3、系统的定义、分类及分析方法主要包括:(1)系统的定义及分类(2)线性时不变系统四大特性及判断方法二、本章知识重难点分析1、信号的定义及分类是重点,其中关于周期信号的定义及信号周期的计算是难点,同样关于连续时间信号与离散时间信号的定义与区别也是难点。
2、几种特殊信号的定义是本课程的重点内容,包括单位阶跃信号、单位冲激信号的定义与运算。
其中单位阶跃信号与单位冲激信号的定义与性质是难点。
3、信号的运算也是本章知识的重点内容,特别是信号直流分量与交流分量、信号奇分量与偶分量等的分解运算,信号的尺度、位移、反折运算等。
4、系统的定义及分类是重点5、线性时不变系统的定义及四大特性,其中四大特性(微积分、时不变、线性、因果性)的定义与判断是难点,特别是线性性是非常重要的内容。
6、线性时不变系统的分析方法是本章的重点7、系统的描述方法,框图与方程,框图与方程之间的关系与转换方法,其中框图与方程之间的转换关系是难点。
三、本章知识点课时安排1、信号与系统课程概述(2课时)2、信号的定义与分类、信号的运算(3课时)3、系统的定义、分类及分析方法(3课时)第二章连续时间系统的时域分析(6-8课时)LTI连续系统的时域分析过程可以理解为建立并求解线性微分方程,因其分析过程涉及的函数变量均为时间t,故称为时域分析法。
教案:信号与系统一、教学目标:1. 了解信号与系统的基本概念和基本理论。
2. 掌握信号的分类与性质。
3. 理解系统的概念和特点。
4. 学习信号与系统的基本运算和变换。
5. 培养分析和处理信号与系统问题的能力。
二、教学内容:1. 信号与系统的概述1.1 信号的定义和分类1.2 系统的定义和特征1.3 信号与系统的关系2. 基本信号的性质2.1 常用信号的定义和特点2.2 奇偶信号与周期信号2.3 指数信号和复指数信号3. 连续时间信号与系统3.1 连续时间信号的表示与性质3.2 连续时间系统的表示与性质3.3 连续时间信号的基本运算和变换4. 离散时间信号与系统4.1 离散时间信号的表示与性质4.2 离散时间系统的表示与性质4.3 离散时间信号的基本运算和变换5. 线性时不变系统5.1 线性系统的定义和特性5.2 时不变系统的定义和特性5.3 线性时不变系统的性质和表示6. 信号和系统的连续时间和离散时间表示关系6.1 数模转换和模数转换6.2 连续时间信号的采样与重构6.3 采样定理和抽样定理三、教学方法:1. 讲授教学法:通过讲解教师将信号与系统的基本概念和基本理论传授给学生。
2. 实践教学法:通过实际操作和实验,让学生亲自感受信号与系统的性质和运算。
3. 讨论教学法:组织学生进行讨论,促进彼此之间的思维碰撞和交流。
四、教学重点:1. 信号与系统的基本概念和分类。
2. 信号和系统的基本运算和变换。
3. 线性时不变系统的特性和表示。
五、教学评价:1. 课堂小测验:通过课堂小测验检查学生对信号与系统基本概念和基本理论的掌握情况。
2. 实验报告:通过学生完成的实验和实验报告,评价其对信号与系统的基本运算和变换的理解和掌握情况。
3. 期末考试:通过期末考试检查学生对信号与系统整体知识体系的掌握情况。
六、教学资源:1. 课本:信号与系统教材。
2. 电子实验设备:电脑、信号发生器、示波器等。
七、教学反思:信号与系统作为电子信息工程专业的一门重要基础课程,对于学生的综合能力培养具有重要意义。
《信号与系统》(第3版)习题解析高等教育出版社目录第1章习题解析 (2)第2章习题解析 (6)第3章习题解析 (16)第4章习题解析 (23)第5章习题解析 (31)第6章习题解析 (41)第7章习题解析 (49)第8章习题解析 (55)第1章习题解析1-1 题1-1图示信号中,哪些是连续信号?哪些是离散信号?哪些是周期信号?哪些是非周期信号?哪些是有始信号?(c) (d)题1-1图解 (a)、(c)、(d)为连续信号;(b)为离散信号;(d)为周期信号;其余为非周期信号;(a)、(b)、(c)为有始(因果)信号。
1-2 给定题1-2图示信号f ( t ),试画出下列信号的波形。
[提示:f ( 2t )表示将f ( t )波形压缩,f (2t )表示将f ( t )波形展宽。
] (a) 2 f ( t - 2 )(b) f ( 2t )(c) f ( 2t ) (d) f ( -t +1 )题1-2图解 以上各函数的波形如图p1-2所示。
图p1-21-3 如图1-3图示,R 、L 、C 元件可以看成以电流为输入,电压为响应的简单线性系统S R 、S L 、S C ,试写出各系统响应电压与激励电流函数关系的表达式。
题1-3图解 各系统响应与输入的关系可分别表示为)()(t i R t u R R ⋅= t t i L t u L L d )(d )(= ⎰∞-=t C C i Ct u ττd )(1)(1-4 如题1-4图示系统由加法器、积分器和放大量为-a 的放大器三个子系统组成,系统属于何种联接形式?试写出该系统的微分方程。
S R S L S C题1-4图解 系统为反馈联接形式。
设加法器的输出为x ( t ),由于)()()()(t y a t f t x -+=且)()(,d )()(t y t x t t x t y '==⎰故有 )()()(t ay t f t y -='即)()()(t f t ay t y =+'1-5 已知某系统的输入f ( t )与输出y ( t )的关系为y ( t ) = | f ( t )|,试判定该系统是否为线性时不变系统?解 设T 为系统的运算子,则可以表示为)()]([)(t f t f T t y ==不失一般性,设f ( t ) = f 1( t ) + f 2( t ),则)()()]([111t y t f t f T ==)()()]([222t y t f t f T ==故有)()()()]([21t y t f t f t f T =+=显然)()()()(2121t f t f t f t f +≠+即不满足可加性,故为非线性时不变系统。
第1章绪论
1.1复习笔记
本章作为《信号与系统》的开篇章节,是整个信号与系统学习的基础。
本章介绍了有关信号与系统的基本概念和术语,给出几种典型的信号和系统的表现形式,讲述了各信号与系统的特点以及信号之间的运算和转换。
通过本章学习,读者应掌握:如何判断信号类型、不同信号之间的运算、信号的分解以及系统类型的判断。
一、信号概述
1.信号的概念及分类(见表1-1-1)
表1-1-1信号的概念及分类
2.典型的连续信号(见表1-1-2)
表1-1-2典型的信号及表示形式
3.信号的运算(见表1-1-3)
表1-1-3信号的运算
4.阶跃函数和冲激函数
阶跃信号和冲激信号是信号与系统中最基础的两种信号,许多复杂信号皆可由二者或二者的线性组合表示。
具体见表1-1-4及表1-1-5。
(1)单位阶跃信号u(t)
表1-1-4单位阶跃信号u(t)
(2)单位冲激信号δ(t)
表1-1-5单位冲激信号δ(t)表示形式及性质
5.信号的分解
一个一般信号根据不同类型可分解为以下几种分量,具体见表1-1-6。
表1-1-6信号的分解
二、系统
1.系统概念及分类(见表1-1-7)
表1-1-7系统的概念及分类
系统模型如下:
输入信号经过不同系统可得到不同输出信号,具体见表1-1-8。
表1-1-8不同系统特性
1.2课后习题详解
1-1分别判断图1-2-1所示各波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号是否为数字信号?
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)。
信号与系统讲课打算课程名称:信号与系统课程类别:专业课总课时:60-72教材(主编、出版社、出版日期):《信号与系统》、郑君里、高等教育出版社、2003.5实验内容第一章绪论(8-10课时)本章是信号与系统课程的总论,包括信号与系统课程概述和一些大体概念,简单来讲确实是要讲清楚什么是信号、什么是系统、和信号与系统之间是什么关系的问题。
要紧内容包括:信号与系统课程概述、信号与系统课程的要紧内容、信号的概念及常见信号介绍和信号的运算、系统的概念与分类和系统的分析方式介绍等。
本章内容是全书内容的浓缩、是基础、是引言,因此超级重要。
一、要紧知识点如下:一、信号与系统课程概述要紧包括:(1)信号与系统课程的产生与进展(2)信号与系统课程与其他课程的联系(3)信号与系统的应用领域二、信号的概念与分类、信号的运算要紧包括:(1)信号的概念与分类(2)信号的运算3、系统的概念、分类及分析方式要紧包括:(1)系统的概念及分类(2)线性时不变系统四大特性及判定方式二、本章知识重难点分析一、信号的概念及分类是重点,其中关于周期信号的概念及信号周期的计算是难点,一样关于持续时刻信号与离散时刻信号的概念与区别也是难点。
二、几种特殊信号的概念是本课程的重点内容,包括单位阶跃信号、单位冲激信号的概念与运算。
其中单位阶跃信号与单位冲激信号的概念与性质是难点。
3、信号的运算也是本章知识的重点内容,专门是信号直流分量与交流分量、信号奇分量与偶分量等的分解运算,信号的尺度、位移、反折运算等。
4、系统的概念及分类是重点五、线性时不变系统的概念及四大特性,其中四大特性(微积分、时不变、线性、因果性)的概念与判定是难点,专门是线性性是超级重要的内容。
六、线性时不变系统的分析方式是本章的重点7、系统的描述方式,框图与方程,框图与方程之间的关系与转换方式,其中框图与方程之间的转换关系是难点。
三、本章知识点课时安排一、信号与系统课程概述(2课时)二、信号的概念与分类、信号的运算(3课时)3、系统的概念、分类及分析方式(3课时)第二章持续时刻系统的时域分析(6-8课时)LTI持续系统的时域分析进程能够明白得为成立并求解线性微分方程,因其分析进程涉及的函数变量均为时刻t,故称为时域分析法。