信号与线性系统课程教学大纲
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信号与系统教学大纲一、引言信号与系统作为电子信息科学与技术专业的核心课程之一,旨在让学生全面了解信号与系统的基本概念、理论与应用。
本教学大纲以培养学生的系统思维和综合能力为核心目标,通过理论教学、实践操作和案例分析等方式,帮助学生建立起对信号与系统的深刻理解和应用能力。
二、课程目标本课程的主要目标包括:1. 理解信号与系统的基本概念、分类与特性;2. 掌握信号与系统的表示、分析和运算方法;3. 理解线性时不变系统的性质和特点,并能进行系统响应分析;4. 学习频域分析方法,包括傅里叶变换和拉普拉斯变换;5. 能够运用信号与系统理论解决实际问题,并进行系统设计与优化。
三、教学内容本课程的主要内容包括以下几个方面:1. 信号的表示与分类1.1 信号的定义与性质1.2 连续信号与离散信号1.3 周期信号与非周期信号2. 基本信号与系统2.1 冲激函数与单位阶跃函数2.2 系统的描述与表示2.3 时域分析方法:冲击响应与单位阶跃响应3. 线性时不变系统3.1 线性系统的定义与性质3.2 时不变系统的定义与性质3.3 系统的线性性质与时不变性质3.4 系统的稳定性与非稳定性4. 频域分析方法4.1 傅里叶级数与傅里叶变换4.2 频域性质与频谱分析4.3 拉普拉斯变换及其应用5. 实际应用与设计案例5.1 信号与系统在通信领域的应用5.2 信号与系统在控制系统中的应用5.3 信号与系统在图像处理中的应用四、教学方法本课程采用多种教学方法相结合的方式,包括:1. 理论教学:通过课堂讲授,向学生传授信号与系统的基本理论知识。
2. 实践操作:通过实验室实践操作,让学生亲自实际操作信号与系统相关的实验,加深对理论知识的理解与应用能力。
3. 案例分析:通过分析典型的信号与系统应用案例,让学生将所学知识应用到实际问题中,培养解决实际问题的能力。
4. 论文阅读:引导学生阅读相关经典论文,拓宽知识面,培养科研和综合素质。
五、教学评价与考核1. 平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况、实验报告等。
信号与系统分析课程教学大纲 SIGNA1SANDSYSTEMS 总学时数:40学分:2.5适用专业:自动化 一、课程的性质、目的和任务 本课程的任务包括学习信号与系统理论的基本概念和基本分析方法。了解和掌握信号与系统,尤其是线性系统的特点,输入-响应分析计算的方法。掌握信号与系统的时域与频域特征,具备从时域与频域二个方面分析系统和信号特点的能力。
二、课的基本内容和要求 本课程的主要研究对象是线性时不变系统(1T1),要求学生首先理解1TI系统的基本特性,1TI系统的数学描述,典型信号下1T1系统的响应。主要内容包括11T1系统的时域分析法:响应的卷积表示;2.1TI系统频域分析方法:频率响应。掌握时域和频率域分析的基本思想,二种方法各自的特点及之间相互联系。
1、信号与系统的基本概念 信号与系统的定义与分类,1TI系统的特性:线性与时不变性,因果性与稳定性;信号的自变量变换。熟练掌握连续和离散情形下的几种典型信号的数学描述及其本质。
2、1TI系统时域响应分析:卷积分与卷积和 1TI系统的冲激响应;用冲激表示信号;用线性叠加原理获取系统的响应,响应的卷积分(卷积和)表示。
3、傅立叶级数和傅立叶变换 连续与离散周期信号的复指数表示:FOURIER级数,F级数的本质,F级数特点:谐波线性组合。F级数系数的基本性质:线性,时移,微分与积分,频域微分与时移,帕斯瓦尔定理。要求熟练掌握几种典型周期信号的F级数展开。
4、信号与系统的时域与领域特性分析 掌握系统的时域与频域性能指标,En系统的频率响应的模与相位BODE图表示,初步了解系统的分析方法。熟悉频率选择滤波器的设计与选择。
5、采样 连续时间信号的样本表示:采样定理。连续时间信号的离散时间处理;离散时间信号采样。要求重点掌握信号的采样与保持基本概念,常用冲激串采样与零阶保持器的特点与应用。
6 .拉普拉斯变换 拉普拉斯变换拉普拉斯变换的定义,典型信号拉氏变换,系统函数与系统稳定性之间的关系。掌握拉氏变换的基本性质。
《信号与系统》教学大纲第一部分:课程性质、课程目标与教学要求课程性质:《信号与系统》是电子信息工程专业本科生的专业基础主干课程,是该专业的必修课程。
在专业培养方案中安排在第二学年第二学期实施。
该课程与本科生的许多专业课(例如通信原理、数字信号处理、通信电路、图象处理、微波技术等)有很强的联系,是研究各类电子系统共性的一门技术基础课程。
它具有科学方法论的鲜明特点,研究的问题带有普遍性,对工程实践具有重要的指导意义。
它的任务是研究信号和线性非时变系统的基本理论和基本分析方法,要求掌握最基本的信号变换理论,并掌握线性非时变系统的分析方法,为学习后续课程,以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础。
课程目标:设置本课程的目的在于使学生通过本课程的学习,初步建立起有关“信号与系统”的基本概念,掌握“信号与系统”的基本理论和基本分析方法,为进一步学习后续课程及从事通信、信息处理等方面有关研究工作打下基础。
通过本课程的学习,学生应该掌握信号与系统的基本概念、基本理论和基本分析方法,通过一定数量的习题练习加深对各种分析方法的理解与掌握。
教学要求:信号与系统是一门理论结合实践的课程,本课程旨在使学生掌握信号与线性系统的基本理论,基本分析法,为后续课的学习及从事实际的科研工作奠定必要的基础。
因此,要求学生在学习中,关注基本知识与方法的应用,积极参与信号与系统实践课程,课后要做一些相关练习和讨论。
第二部分:关于教材与学习参考书的建议本课程使用的教材是由高等教育出版社出版2006年吴大正等编著的《信号与线性系统分析》(第4版)。
该教材入选“十五”国家级重点教材,发行数万册,是高等教育出版社比较全面系统的高校信号与系统教材。
很多高校以该教材建设精品课程。
为了更好地理解和学习课程内容,建议同学可以进一步阅读以下几本重要的参考书:1、郑君里:《信号与系统》,高等教育出版社2006年1月2、管致中:《信号与线性系统》,高等教育出版社,2004年1月3、刘泉主编:《信号与系统题解》,华中科技大学出版社,2003年12月4、梁虹主编:《信号与系统分析及MATLAB实现》,电子工业出版社,20025、张小虹编著:《信号与系统》,西安电子科技大学出版社,2004第三部分:课程教学内容纲要第一章信号与系统1.基本内容:连续时间信号与离散时间信号的概念;连续时间系统和离散时间系统的概念;信号的基本运算;卷积的计算。
《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信号与系统教学大纲信号与系统是电子信息类专业中的一门重要课程,它为学生提供了深入理解信号与系统的基本概念和原理的机会。
本文将对信号与系统教学大纲进行探讨,旨在帮助学生更好地理解这门课程的内容和学习目标。
一、引言信号与系统作为一门基础课程,是电子信息类专业中的核心课程之一。
通过学习信号与系统,学生可以了解信号的特性、信号的表示方法以及信号的处理方法。
同时,学生还可以学习系统的基本概念、系统的性质以及系统的分析与设计方法。
信号与系统的知识对于学生理解和应用其他电子信息类课程具有重要的作用。
二、课程目标信号与系统教学大纲的首要目标是培养学生对信号与系统的基本概念和原理的理解。
具体来说,课程目标包括以下几个方面:1. 理解信号的基本特性,包括信号的时域特性和频域特性;2. 掌握信号的表示方法,包括连续时间信号和离散时间信号的表示;3. 熟悉信号的处理方法,包括信号的运算、变换和滤波等;4. 理解系统的基本概念,包括线性系统和时不变系统的定义;5. 掌握系统的性质,包括稳定性、因果性和线性相位性等;6. 学习系统的分析与设计方法,包括冲激响应法、频域分析法和状态空间分析法等。
三、课程内容信号与系统的教学内容主要包括以下几个方面:1. 信号的基本概念与表示方法:介绍信号的定义、分类和表示方法,包括连续时间信号和离散时间信号的表示;2. 信号的运算与变换:介绍信号的运算法则,包括加法、乘法和卷积等运算,以及信号的傅里叶变换和拉普拉斯变换等变换方法;3. 信号的滤波与频域分析:介绍滤波器的基本原理和设计方法,以及信号的频谱分析方法,包括傅里叶变换和功率谱密度分析等;4. 系统的基本概念与性质:介绍系统的定义、分类和性质,包括线性系统、时不变系统和因果系统等;5. 系统的分析与设计方法:介绍系统的分析方法,包括冲激响应法、频域分析法和状态空间分析法等,以及系统的设计方法,包括滤波器的设计和控制系统的设计等。
信号与系统教学大纲《信号与系统》本科课程教学大纲一、课程基本信息课程名称:《信号与系统》(Signals and Systems)课程号:30309940课程类别:必修学时:64(课堂教学58学时,实验教学6学时)学分: 4二、教学目的及要求“信号与系统”是电气与电子信息类各专业本科生继“电路”或“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,线性非时变系统的特性,信号通过线性非时变系统的基本分析方法,信号与系统分析方法在某些重要工程领域的应用,以及数字信号处理的基础知识。
通过本课程的学习,使学生掌握信号分析、线性系统分析及数字信号处理的基本理论与分析方法,并对这些理论与方法在工程中的某些应用有初步了解。
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。
通过本课程的学习,在掌握连续时间信号与系统和离散时间信号与系统分析以及数字信号处理的基本理论和方法方面应达到以下基本要求:1.掌握信号与系统的基本概念,信号与系统的描述方法,基本信号的特性,系统的一般性质,系统的互联,增量线性系统的等效方法。
2.掌握信号分解的基本思想及信号在时域、频域和变换域进行分解的基本理论及描述方法。
通过对连续时间傅里叶级数、连续时间傅里叶变换、离散时间傅里叶级数、离散时间傅里叶变换和拉普拉斯变换的学习,掌握信号在频域和变换域的描述及信号时域特性与频域和变换域特性的关系。
3.掌握在时域将信号分解成单位冲激或单位脉冲信号的线性组合的思想与方法;学会在时域利用卷积和与卷积积分解决LTI系统分析的问题。
4.在以特征函数为基底分解信号的基础上,掌握在频域和变换域分析LTI系统的方法,及系统在时域、频域和变换域的描述方法。
了解典型系统的时域特性和频率特性。
会用恰当的方法解决LTI系统分析的问题。
5.通过对信号在时域抽样和频域抽样,掌握连续时间信号与离散时间信号,周期信号与非周期信号之间的内在联系。
《信号与系统》课程教学大纲一、课程基本信息1、课程编号:14L181Q2、课程体系/类别:大类专业基础/主干课程3、学时/学分:48/34、先修课程:高等数学、工程数学、电路分析5、适用专业:通信工程、自动化、铁道信号、电子科学与技术二、课程教学目标及学生应达到的能力本课程是大学本科二年级电子信息类本科生必选的技术基础课程。
本课程教学目标是使学生牢固掌握信号与系统的基本原理和基本分析方法,掌握信号与系统的时域、变换域分析方法,理解各种变换(傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换)的基本内容、性质与应用。
特别要建立信号与系统的频域分析的概念以及系统函数的概念,为学生进一步学习后续课程打下坚实的基础。
通过本课程的学习,使学生在分析问题和解决问题的能力上有所提高,并能够自主性学习,具有一定的创造性工作能力。
本课程主要支撑以下毕业要求指标点:1.2 将具体工程问题抽象为数学、物理问题,选择适当的模型进行描述,并理解其局限性本课程核心内容是信号的表示和系统的描述,包括利用数学的方法将信号从不同角度进行表示;根据实际系统建立描述系统的数学模型,并从不同的域对系统进行描述;理解信号与系统时域、频域和复频域的特点及适用情况,从而根据具体问题选择合适的域进行分析。
1.3 对模型进行推理求解和必要的修正改进本课程在讲授信号的表示和系统的描述的基础上,介绍根据系统的描述,利用信号的表示和线性非时变系统的特性从不同域求解系统模型,即求解系统的响应。
2.2 运用专业基础理论与方法,进行通信信号分析和通信系统设计实现本课程讲授了从时域、频域和复频域进行信号分析,从时域、频域和复频域进行系统描述及系统响应求解,为通信工程、铁道信号、自动化、电子技术等电子信息类专业奠定基础。
三、课程教学内容和要求(一)课程主要知识点、要求及课时分配(二)课程重点、难点1.信号与系统分析导论(2学时)重点:确定信号及线性非时变系统的特性。
难点:线性非时变系统的判断。
信号与系统课程设计大纲一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握信号与系统的基本概念、原理和方法,培养学生运用信号与系统的基本理论分析和解决实际问题的能力。
具体来说,知识目标包括:了解信号与系统的定义、分类和基本特性;掌握信号的采样与恢复、信号的傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换等基本理论;理解系统的稳定性、频率响应、脉冲响应等基本概念。
技能目标包括:能够运用信号与系统的基本理论进行分析、计算和设计;能够运用MATLAB等软件进行信号与系统的仿真实验。
情感态度价值观目标包括:培养学生对信号与系统学科的兴趣和热情,提高学生独立思考、创新能力和团队合作精神。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括信号与系统的基本概念、信号的采样与恢复、信号的傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换、系统的稳定性、频率响应和脉冲响应等。
具体安排如下:1.信号与系统的基本概念:介绍信号与系统的定义、分类和基本特性,讲解信号的时域、频域和空域描述方法。
2.信号的采样与恢复:讲解信号的采样定理、采样信号的恢复方法,以及采样信号的时域、频域特性。
3.信号的傅里叶变换:介绍傅里叶变换的定义、性质和计算方法,讲解傅里叶变换在信号处理中的应用。
4.信号的拉普拉斯变换和Z变换:介绍拉普拉斯变换和Z变换的定义、性质和计算方法,讲解这两种变换在信号处理中的应用。
5.系统的稳定性:讲解系统的稳定性判据、稳定系统的性质和特点。
6.系统的频率响应:介绍频率响应的定义、计算方法和应用,讲解频率响应在系统分析和设计中的作用。
7.系统的脉冲响应:讲解系统的脉冲响应的定义、计算方法和应用。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课采用多种教学方法相结合的方式。
主要包括:1.讲授法:教师讲解信号与系统的基本概念、原理和方法,引导学生理解和掌握相关知识。
2.讨论法:学生进行小组讨论,让学生主动发现问题、解决问题,培养学生的创新能力和团队合作精神。
3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生了解信号与系统在工程中的应用,提高学生的实践能力。
《信号与系统(A)》教学大纲课程名称:信号与系统(A)/Signal and System (A)学时/学分:64/4(含实验8学时)先修课程:高等数学、积分变换、线性代数、电路分析适用专业:通信工程、电子信息工程、信息工程、电子科学与技术、电子信息科学与技术、光信息科学与技术开课学院(部)、系(教研室):信息工程学院通信工程系一、课程的性质与任务本门课程是信号处理、网络理论、通信理论、控制理论等课程的先修课程,它是通信与电子信息类专业的一门重要学科基础课程。
通过本门课程的学习,使学生掌握信号分析的基本理论和方法,掌握线性非时变系统的各种描述方法,掌握线性非时变系统的时域和频域分析方法,掌握有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论。
同时,通过这门课程的学习,提高学生的分析问题和利用所学的知识解决问题的能力。
本门课程有着很强的数学背景,介绍的内容涉及到线性微分方程、复变函数、积分变换、离散数学等多门数学课程的知识,本课程的主要任务也是结合线性系统分析这一个主线,对这些数学方法进行详细的介绍。
可以认为,这是一门结合实际工程应用进行的数学课程。
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。
通过实际系统分析,可以使学生更好地掌握相关的数学知识。
二、课程的教学内容、基本要求及学时分配(一)教学内容1. 信号与系统的基本概念本章主要内容:信号的描述与分类、信号的基本运算与波形变换、系统的描述与分类、系统的性质。
2. 连续时间信号与系统的时域分析本章主要内容:常用典型信号、连续时间信号的分解、连续时间系统的数学模型、连续时间系统的响应、连续时间系统的零输入响应、冲激响应与阶跃响应、卷积及其性质、连续时间系统的零状态响应、连续时间系统的时域模拟。
3. 连续时间信号与系统的频域分析本章主要内容:周期信号的傅里叶级数、周期信号的频谱、非周期信号的傅里叶变换、常用信号的傅里叶变换、傅里叶变换的性质、连续时间系统的频域分析、理想低通滤波器的冲激响应与阶跃响应、系统无失真传输的条件、调制与解调。
信号与系统教学大纲_马金龙_信号与系统第一篇:信号与系统教学大纲_马金龙_信号与系统信号与系统教学大纲课程英文译名: Signals and Systems课内总学时: 64/48 学分: 4/3课程编号: A0401070/A0401080课程类别:必修面向专业:电子信息工程、电子信息科学与技术、电子科学与技术、通信工程、光信息科学与技术、计算机通信、信息对抗与技术课程编号: B040108课程类别:限选面向专业:计算机科学与技术一、课程的任务和目的本课程是电子工程、通讯工程专业的一门主要专业基础课。
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。
本课程主要讨论确定性信号经线性时不变系统传输后如何处理的基本理论,从时域分析到变换域分析,从连续时间系统到离散时间系统,从系统的输入-输出描述法到状态空间描述法,力求以统一的观点阐述信号分析及线性系统的基本要领及基本分析方法。
通过本课程的完整理论体系的学习可以激发学生对信号与系统学科的学习兴趣和热情,对培养学生建立正确的思维方法、严谨的学习作风、提高分析问题和解决问题的能力等方面都有重要作用,为后续课程的学习及进一步的研究工作提供坚实的理论基础。
二、课程内容与基本要求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;连续系统和离散系统数学模型的建立及几种分析方法,特别注意各种分析方法之间的相互关联。
(一)信号与系统的基本概念信号传输系统概述,了解信号的描述及其分类,信号的分解,系统模型及其划分,理解线性时不变系统的基本特性,了解线性时不变系统的一般分析方法。
(二)连续时间信号的频域分析掌握周期信号傅里叶级数,理解周期信号和非周期信号的频谱概念;了解傅里叶变换的引入过程,注意信号的奇偶性和频谱的奇谐、偶谐之间的关系和区别;理解频谱概念的物理意义;掌握常用基本信号的频谱和傅里叶变换的性质;掌握抽样信号的概念及抽样定理;理解频域分析求解系统响应的物理实质。
信号与线性系统课程教学大纲
课程名称:信号与线性系统
英文名称:Signals and Linear Systems
总学时:64(实验10学时)
适应专业:电子信息工程、通信工程专业本科生
先修课程:高等数学、线性代数、复变函数与积分变换、电路理论基础、信号处理软件。
一、本课程的性质、目的与任务
本课程是电子信息工程、通信工程专业一门重要的学科基础课程,在第二学年下半学期开设,课程计划总学时为64学时,其中实验学时为10学时。
所需前期知识:高等数学、工程数学、电路分析基础和相关计算机程序设计软件。
作为一门信息工程类专业的主干课程,通过教学使学生对该课程所涉及的信号与系统基本概念和四种基本分析方法(时域卷积分析法、傅里叶变换分析法、拉普拉斯变换分法以及Z变换分析法)能够熟练掌握和灵活运用;并学会设计基于Matlab环境的信号与系统分析的应用程序。
二、教学基本要求
1、熟练掌握信号与系统的基本概念及分类方法。
2、熟练掌握系统的分析方法(连续和离散时间系统的时域与变换域分析)。
3、熟练掌握傅里叶变换中信号频谱概念、调幅波信号的频谱特性、了解其在工程中的应用。
4、熟练掌握系统函数零、极点分布与时域特性对应关系,零极点对系统性能的影响和系统的稳定性分析。
5、了解系统框图的化简和信号流图的基本知识,掌握系统函数的确定方法。
6、学会应用Matlab软件进行信号与系统性能分析。
三、课程内容
第一部分:信号与系统的基本概念及分析方法
包括:信号及其分类,常用信号数学模型及特点,信号的基本运算方法,系统的描述,系统的特性和分析方法。
第二部分:连续系统的时域分析
包括:LTI连续系统的数学模型,时域框图,连续系统的时域响应分类、求解方法,初始状态对系统时域特性的影响,冲激响应与阶跃响应分析,利用卷积积分及卷积积分的性质求解系统的零状态响应。
第三部分:LTI连续系统的频域分析
包括:信号分解为正交函数的目的,周期信号傅立叶级数分解的方法及周期信号的频谱分析,利用傅里叶变换及傅立叶变换的性质分析非周期信号的频谱,能量谱和功率谱的定义,周期信号傅里叶级数分解与傅立叶变换的关系,LTI系统的频域分析方法,滤波器的概念,信号取样的概念与取样定理。
第四部分:LTI连续系统的S域分析
包括:本课程引入拉普拉斯变换的目的,拉普拉斯变换及其性质,拉普拉斯逆变换,LTI 连续系统的S域数学模型,S域框图,系统函数的概念,重点在于以拉普拉斯变换为工具对系统进行复频域分析。
第五部分:离散系统的时域分析
包括:LTI 离散系统的时域数学模型,时域框图,差分方程的时域解法,LTI离散系统的响应,初始状态对系统时域特性的影响,单位序列响应求解,卷积和的计算及其性质,利用
卷积和求解离散系统的零状态响应。
第六部分:离散系统的Z域分析
包括:本课程引入Z变换的目的,Z变换的定义及其收敛域,序列Z变换的求解及其性质,逆Z变换,LTI离散系统的Z域数学模型,Z域框图,系统函数的概念,重点在于以Z变换为工具对LTI离散系统进行Z域分析。
第七部分:系统函数与系统特性
包括:系统函数与系统特性的关系,系统函数的零极点分布与系统时域响应、频域响应的关系;系统的因果性与稳定性分析;信号流图的概念,系统信号流图的化简,采用梅森公式法求解系统函数。
系统的模拟,主要包括直接实现方式、级联和并联方式。
四、学时分配
注:总学时严格按教学计划规定数,讲课学时包括习题课、讨论课在内。
五、课程实验内容及要求
本课程实验总学时为10学时,要求实验的内容与授课内容紧密相联,采用软硬件相结合的方式,充分利用计算机进行信号处理的优势,通过实验达到巩固知识、灵活运用知识的目的。
实验类型涵盖验证性实验、综合能力实训性实验。
实验一:连续系统时域响应分析(硬件实验)2学时
要求:掌握系统的零输入响应与零状态响应特性的观察方法、熟悉系统的零输入响应与零状态响应的工作原理、了解RLC串联电路元件参数变化对响应特性的影响。
了解实验电路原理。
实验二:连续系统频域分析(硬件实验)2学时
要求:掌握低通滤波器有关特性的测试方法、时域取样定理的验证方法,取样频率对取样信号的影响。
熟悉信号分解与合成原理,方波、三角波信号频谱特性。
了解信号合成相位补偿的概念。
此部分实验内容可根据具体教学条件进行适度调整。
六、课程上机内容及要求
实验三: 连续系统变换域分析(软件实验)2学时
要求:掌握连续系统变换域分析的程序设计方法。
掌握连续时间信号拉普拉斯变换和拉普拉斯逆变换的实现方法及编程思想,掌握系统函数的零极点图的绘制方法。
熟悉Matlamb软件特点、运行环境、常用语句、常用函数的调用方法等,熟悉连续系统变换域分析的基本原理。
了解利用零极点图判断系统稳定性的方法。
实验四:离散系统时域、变换域分析(软件实验)2学时
要求:掌握离散时间信号时域基本运算的原理及编程思想、离散时间信号Z变换和逆Z变换的实现方法及编程思想、系统函数幅频和相频特性、系统函数零极点图的绘制方法、离散
系统Z域分析的基本原理。
了解利用零极点图判断系统稳定性的原理。
实验五:综合实验(软件实验)2学时
要求:掌握连续时间系统时域、频域综合分析方法、离散时间系统时域综合分析方法。
熟悉运用Matlab分析连续时间系统时域和频域特性的方法、运用Matlab分析离散时间系统时域特性的方法。
了解系统函数、零输入响应、零状态响应、单位序列响应、阶跃响应等概念,并进一步理解系统函数零、极点分布与系统稳定性之间的关系。
要求学生自拟实验方案,自行设计实验步骤,完成对既定系统的相关分析以及仿真实验。
七、教材
教材:吴大正.信号与线性系统分析(第四版).北京:高等教育出版社,2012
参考书:
1、刘树棠译,ALAN V.OPPENHEIM .信号与系统(修订版第二版).西安:西安交通大学出版社.
2、管致中.信号与线性系统(第四版). 北京:高等教育出版社.
3、郑君里.信号与线性系统(第二版).北京:高等教育出版社.
八、特殊说明
课程教学大纲是教师讲授这门课程的纲领性文件,它是根据培养计划,规定每个学生必须掌握的基本理论知识和基本技能,也规定了教学进度和教学方法的基本要求。
为达到培养目标的要求,规范教学质量标准,适应社会的发展,考虑知识的更新、培养计划的调整,特制订此大纲。
信号与线性系统是一门重要的学科基础课。
通过学习本门课有助于对其它专业课的理解和掌握,同时,也为后续课程如:数字信号处理、高频电子线路、通信原理等奠定基础。
九、成绩考核与评定
成绩考核为百分制,期中平时成绩(包括实验成绩在内)占30%,期末闭卷考试,占70%。
十、制定者:信号与线性系统课程组
审定者:王宝珠
批准者:。