信号与系统教案绪论
一、教学目标
1. 使学生了解信号与系统的基本概念、性质和分类。
2. 让学生熟悉信号与系统的研究方法和发展历程。
3. 培养学生对信号与系统的兴趣和好奇心。
二、教学内容
1. 信号与系统的定义及其相互关系。
2. 信号的分类：连续信号、离散信号、周期信号、非周期信号等。
3. 系统的分类：线性系统、非线性系统、时不变系统、时变系统等。
4. 信号与系统的研究方法：数学分析、模拟实验、数字计算等。
5. 信号与系统的发展历程及在我国的研究现状。
三、教学重点与难点
1. 重点：信号与系统的定义、分类及相互关系。
2. 难点：信号与系统的研究方法及发展历程。
四、教学准备
1. 教材或教案。
2. 投影仪或白板。
3. 教学PPT或幻灯片。
五、教学过程
1. 导入：通过简单的实例（如手机信号、音频信号等）引出信号与系统的基本概念，激发学生的兴趣。
2. 讲解信号与系统的定义及其相互关系，引导学生理解信号与系统的研究对象。 3. 介绍信号的分类，让学生了解不同类型的信号特点及应用场景。
4. 讲解系统的分类，使学生熟悉不同类型的系统特性。
5. 介绍信号与系统的研究方法，让学生了解常用的研究手段。
6. 讲解信号与系统的发展历程及在我国的研究现状，提高学生的自豪感。
7. 课堂互动：提问学生关于信号与系统的基本概念，激发学生的思考。
8. 总结本节课的主要内容，强调信号与系统的重要性。
9. 布置课后作业，巩固所学知识。
10. 课后反思：根据学生的反馈，调整教学方法和内容，为下一节课做好准备。
六、教学评价
1. 评价目标：检查学生对信号与系统基本概念的理解，以及对信号与系统分类和相互关系的掌握。
2. 评价方法：课堂问答、作业、小测验。
3. 评价内容：信号与系统的定义、信号分类、系统分类、研究方法和发展历程。
七、教学策略
1. 采用案例教学法，通过实际应用场景，让学生更好地理解信号与系统的概念。
《信号与系统》实验教案
湖北理工学院电气学院 第 1 页 共 12 页 实验一、非正弦周期信号的分解与合成
一、实验目的
1、用同时分析法观测50Hz非正弦周期信号的频谱，并与其傅里叶级数各项的频率与系数作比较。
2、观测基波和其谐波的合成。
二、实验设备
1、信号与系统实验箱（参考型号：TKSS—B型）
2、双踪示波器
三、实验原理
1、一个非正弦周期函数可以用一系列频率成整数倍的正弦函数来表示，其中与非正弦函数具有相同频率的成分称为基波或一次谐波，其它成分则根据其频率为基波频率的2、3、4、┅、n等倍数分别称二次、三次、四次、┅、n次谐波，其幅度将随谐波次数的增加而减小，直至无穷小。
2、不同频率的谐波可以合成一个非正弦周期波，反过来，一个非正弦周期波也可以分解为无限个不同频率的谐波成分。
3、一个非正弦周期函数可用傅里叶级数来表示，级数各项系数之间的关系可用一个频谱来表示，不同的非正弦周期函数具有不同的频谱图。例如，方波的频谱图如图1-2所示。
图1-1 方波
图1-2 方波频谱图
方波信号的傅里叶表达式：
)9sin917sin715sin513sin31(sin4)(tttttUtum
周期信号频谱的特点：离散性、谐波性、收敛性；
奇函数只含正弦项，偶函数只含直流量和余弦项；
奇谐函数只含奇次谐波分量，偶谐函数只含偶次谐波分量、直流量；
四、实验重难点
1、本实验以方波和三角波为重点进行实验数据的观测。
2、进行本实验前应熟悉信号与系统实验箱（参考型号：TKSS－B型）、双踪示波器等有关仪器设《信号与系统》实验教案
湖北理工学院电气学院 第 2 页 共 12 页 备的操作。
五、实验步骤
实验装置的结构如图1-3所示。
图1-3 信号分解合成实验装置结构框图
1、打开电源总开关，检查50Hz方波信号输出；观察方波的周期和幅值。
2、将50Hz方波信号接到信号分解实验模块BPF输入端15脚（注意输入、输出地接在一起）；
东北电力大学
教 案 封 皮
开课单位 课程名称
授课教师 授课对象
选用教材 信号与系统
西安交通大学出版社 总学时 72
课次 6 第2章线性时不变系统 2.0 引言
2.1 离散时间LTI系统：卷积和
教学目的
及要求
了解离散时间LTI系统卷积和的推导方法，掌握离散时间LTI系统卷积和的计算方法。
教学重点、难点及处理安排
离散时间LTI系统卷积和的计算
教学方式、
方法 讲授法
教学
内容
及时
间分
配 2.0 引言 10min
2.1 离散时间LTI系统：卷积和 80min
例题、练习题
详见下文
作业、思考题
习题2.3
习题2.4
习题2.5
教 案
内 容 备 注
2.0 引言
系统的基本性质两个性质——线性和时不变性在信号与系统分析中是最主要的。其理由是：第一，很多物理过程都具有这两个性质，因此都能用LTI系统米表征：第二，可以对LTI系统进行详细的分析。
LTI系统之所以能够深入分析的主要原因之一在于该类系统具有1.6.6节所说的叠加性质。这样，如果能够将LTI系统的输入用一组基本信号的线性组合来表示，就可以根据该系统对这些基本信号的响应，然后利用叠加性质求得整个系统的输出。
2.1 离散时间LTI系统：卷积和
2.1.1 用脉冲表示离散时间信号
让我们来看一下图2.1(a)的信号。
kknkxnx][][][ (2.2) 这个式子相应于把任意一个序列表示成一串移位的单位脉冲序列][kn的线性组合，而这个线性组合式中的权因子就是][kx。譬如说，若是][][nunx，单位阶跃序列，因为0k时，0][ku；而0k时，1][ku，则(2.2)式变为
0][][kknnx
这与1.4节所得结果(1.67)式是完全一致的。
职 业 技 术 学 院
教 师 教 案
学年 第 一 学期
课 程 《信号与系统》
任课教师
授课班级
总 课 时 72
《信号与系统》课 程 授 课 计 划 表
序号 周次 星期 节次 授课章节 章 节 名 称 或 课 题 备 注
1 6 1 6-7 第1章 第一讲 信号与系统的概念
2 6 3 1-2 第二讲 线性系统的性质
3 6 4 10-11 第三讲 本章小结与习题课 补充作业
4 7 1 6-7 第四讲 熟悉MATLAB的使用
5 7 3 1-2 仿真软件的应用练习
6 7 4 10-11 第2章 第五讲 系统的微分方程及其响应
7 8 1 6-7 第六讲 应用MATLAB求极限
8 8 3 1-2 第七讲 阶跃信号与阶跃响应
9 8 4 10-11 第八讲 冲激信号与冲激响应
10 9 1 6-7 第九讲 连续信号的MATLAB表示
11 9 3 1-2 第十讲 卷积及其应用
12 9 4 10-11 第十一讲 系统的特征函数及其应用
13 10 1 6-7 第十二讲 本章小结与习题课 补充作业
14 10 3 1-2 电路阶跃响应与冲击响应仿真实训
15 10 4 10-11 第3章 第十三讲 周期信号
16 11 1 6-7 第十四讲 周期信号的频谱
17 11 3 1-2 第十五讲 非周期信号的频谱分析
18 11 4 10-11 第十六讲 冲激响应和阶跃响应
19 12 1 6-7 第十七讲 傅氏变换的性质与应用
20 12 3 1-2 第十八讲 本章小结与习题课
