1、信號與系統(tǒng)課程教學大綱課程編號：適用專業(yè)：電子信息科學與技術學時數(shù)： 72 學分數(shù)：4一、課程類別：信號與系統(tǒng)是電子信息科學與技術的專業(yè)基礎課。二、課程教學目標通過本課程的學習，使學生掌握"信號"與"系統(tǒng)"的基本概念、基本 理論和基本分析方法,從而為后繼課的學習打下良好的基礎。本課程在培養(yǎng) 學生嚴肅認真的科學作風方面、在增強思維能力方面以及提高分析計算、總 結(jié)歸納能力方面將起重要的作用。三、課程的目的與任務該課程主要研究確知信號的特性，線性時不變系統(tǒng)的特性，信號通過線 性時不變系統(tǒng)的基本分析方法，信號與系統(tǒng)分析方法在某些重要工程領域的 應用。通過本課程的

2、學習，使學生掌握信號分析，線性系統(tǒng)分析及處理的基 本理論與分析方法，并對這些理論與方法在工程中的某些應用有初步了解。 為適應信息科學與技術的飛速發(fā)展及在相關專業(yè)領域的深入學習打下堅實 的基礎。四、理論教學的基本要求1、了解：信號、系統(tǒng)的基本概念及信號的分類；LTI離散系統(tǒng)的差分方程的經(jīng)典解；拉普拉斯變換的定義及它的九條性質(zhì)；全通系統(tǒng)與最小相位系統(tǒng)；離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程和輸出方程的建立過程，狀態(tài)方程的求解方法； 系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的概念。2、理解:線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)，時變系統(tǒng)與非時變系統(tǒng)，連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)的辛巴左升I正交函數(shù)集定義及信號的正交函數(shù)集表示；周期信號的傅立葉級數(shù)兩種表示形式，周期信

3、號級數(shù)表示的物理意義，即頻譜；電路的S域模型；逆Z變換的部分分式展開法；系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關系；系統(tǒng)零，極點分布與時域響應,頻域響應之間的定性關系；3、掌握：幾種基本信號，描述方法及信號運算；信號和系統(tǒng)的分類；系統(tǒng)的性質(zhì);階躍函數(shù)和沖激函數(shù)的定義，性質(zhì)及二者之間的關系；零輸入響應和零狀態(tài)響應的定義及計算方法；單位序列和單位階躍序列的定義及所對應的響應；利用卷積和定義求出系統(tǒng)的零狀態(tài)響應及卷積和的性質(zhì)；LTI連續(xù)系統(tǒng)S域分析和系統(tǒng)函數(shù)定義；Z變換及其性質(zhì)；連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)的概念及求法，系統(tǒng)的穩(wěn)定性及羅斯判據(jù)，系統(tǒng)模 擬的方法，信號流圖與梅森公式。五、教學學時數(shù)分配數(shù)章次各章名稱總學時信號與

4、系統(tǒng)6連續(xù)系統(tǒng)的時域分析8離散系統(tǒng)的時域分析6四傅里葉變換和系統(tǒng)的頻域分析14五連續(xù)系統(tǒng)的S域分析12六離散系統(tǒng)的Z域分析10七系統(tǒng)函數(shù)10八系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析6總計72六、大綱內(nèi)容第一章 信號與系統(tǒng)（6學時）（一）、教學目的、要求1、了解信號、系統(tǒng)的基本概念。2、理解線性系統(tǒng)與非線性系統(tǒng)，時變系統(tǒng)與非時變系統(tǒng),連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng) 的差異。3、掌握幾種基本信號，描述方法及信號運算；信號和系統(tǒng)的分類；系統(tǒng)的 雌（二八教學內(nèi)容1、連續(xù)信號與離散信號的定義，表示式和波形。2、信號的基本運算，奇異函數(shù)及信號的時域分解。3、信號的分類和系統(tǒng)的分類。4、系統(tǒng)的描述，線性時不變系統(tǒng)的，性質(zhì)。（三八教學提示1

5、、本章重點：信號的分類及其特點，系統(tǒng)的分類，普通信號及奇異信號，信號的基本 巨算。2、本章難點：系統(tǒng)的分類，奇異信號，信號的基本運算。第二章 連續(xù)系統(tǒng)的時域分析（8學時）（一）、教學目的、要求1、了解信號與系統(tǒng)的定義及二者之間的關系。2、了解信號的分類，掌握信號的基本運算。3、掌握階躍函數(shù)和沖激函數(shù)的定義，性質(zhì)及二者之間的關系。4、了解系統(tǒng)的數(shù)學模型及框圖表示。5、掌握系統(tǒng)的性質(zhì)。（二八教學內(nèi)容1、連續(xù)時間系統(tǒng)的經(jīng)典解法。2、階躍響應和沖激響應。3、卷積積分及主要性質(zhì)，響應的時域求解。4、系統(tǒng)的自然響應與受迫響應，穩(wěn)態(tài)響應與智態(tài)響應的概念。(三八教學提示1、本章重點：(1)連續(xù)LTI系統(tǒng)的零輸

6、入響應。(2 )連續(xù)LTI系統(tǒng)的零狀態(tài)響應。(3 )連續(xù)信號的卷積。2、本章難點：(1)連續(xù)LTI系統(tǒng)的零狀態(tài)響應。(2 )連續(xù)LTI系統(tǒng)的沖激響應。(3 )信號的卷積。第三章離散時間系統(tǒng)的時域分析(6學時)(一)、教學目的、要求1、了解LTI離散系統(tǒng)的差分方程的經(jīng)典解。2、掌握零輸入響應和零狀態(tài)響應的定義及計算方法。3、掌握單位序列和單位階躍序列的定義及所對應的響應。4、掌握利用卷積和定義求出系統(tǒng)的零狀態(tài)響應及卷積和的性質(zhì)。(二八教學內(nèi)容1、離散系統(tǒng)的時域描述，差分方程。2、階躍序列與單位取樣序列。3、系統(tǒng)的階躍響應與單位取樣響應。4、卷積和及其主要性質(zhì)。5、離散系統(tǒng)的零輸入響應，零狀態(tài)響應

7、和全響應。(三八教學提示1、本章重點：(1)離散LTI系統(tǒng)的零輸入響應。(2 )離散LTI系統(tǒng)的零狀態(tài)響應。(3 )信號的卷積和。2、本章難點：(1)離散LTI系統(tǒng)的零輸入響應。(2 )離散LTI系統(tǒng)的零狀態(tài)響應。（3 ）信號的卷積和。第四章 傅里葉變換和系統(tǒng)的頻域分析（14學時）（一）、教學目的、要求1、了解正交函數(shù)集定義及信號的正交函數(shù)集表示2、了解周期信號的傅立葉級數(shù)兩種表示形式，了解周期信號級數(shù)表示的物理 意義,即頻譜3、掌握非周期信號的頻譜，即信號的傅立葉變換4、重點掌握傅立葉變換的性質(zhì)5、掌握周期信號的傅立葉變換6、重點掌握信號的時域采樣定理，了解信號的頻域采樣定理（二八教學內(nèi)容1

8、、周期信號分解為傅里葉級數(shù)周期信號的頻譜及其特點，周期信號的功率2、傅里葉變換與反變換3、傅里葉變換的重要性質(zhì)，非周期信號的頻譜4、信號的功率譜和能量譜5、抽樣信號和抽樣定理（三八教學提示1、本章重點：（1）指數(shù)形式的Fourier級數(shù),周期信號的頻譜分析,連續(xù)Fourier 變換的性質(zhì)。（2 ） Fourie逆變換的求取方法，信號的無失真?zhèn)鬏斉c濾波，抽樣與 抽樣定理。2、本章難點：周期信號的頻譜分析，連續(xù)Fourier變換的性質(zhì)，信號 的無失真?zhèn)鬏斉c濾波，抽樣與抽樣定理。第五章 連續(xù)系統(tǒng)的s域分析（12學時）（一）、教學目的、要求1、重點掌握拉普拉斯變換的定義及它的九條性質(zhì)。2、掌握用部分分

9、式展開法求拉普拉斯逆變換。3、重點掌握LTI連續(xù)系統(tǒng)S域分析和系統(tǒng)函數(shù)定義。4、掌握電路的S域模型。（二八教學內(nèi)容1、拉普拉斯變換及其收斂域。2、單邊拉普拉斯變換的主要性質(zhì)。3、拉普拉斯反變換。4、系統(tǒng)的復頻域分析，微分方程的變換解，電路的s域模型。5、連續(xù)系統(tǒng)時域分析,頻域分析和復頻域分析的關系。(三八教學提示1、本章重點：(1) Laplace變換及逆變換。(2 ) Laplace變換的性質(zhì)。(3 )連續(xù)系統(tǒng)響應的復頻域求解分析。2、本章難點：Laplace變換及逆變換，Laplace變換的性質(zhì)。第六章 離散系統(tǒng)的z域分析(10學時)(一)、教學目的、要求1、重點掌握Z變換及其性質(zhì)。2、掌

10、握逆Z變換的部分分式展開法。3、掌握LTI離散系統(tǒng)的Z域分析和系統(tǒng)函數(shù)定義。4、掌握系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)穩(wěn)定性的關系。5、重點掌握系統(tǒng)的Z域框圖。6、掌握DTFT,會求系統(tǒng)的頻率特性。(二八教學內(nèi)容1、z變換。2、z變換的性質(zhì)。3、逆z變換。4、z域分析。(三八教學提示1、本章重點：(l)z變換、z變換性質(zhì)、逆z變換、。(2 )離散系統(tǒng)的z變換分析法。2、本章難點：(l)z變換。(2)逆z變換。第七章系統(tǒng)函數(shù)（10學時）（一）、教學目的、要求1、了解全通系統(tǒng)與最小相位系統(tǒng)。2、理解系統(tǒng)零，極點分布與時域響應,頻域響應之間的定性關系。3、掌握連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)的概念及求法，系統(tǒng)的穩(wěn)定性及羅斯判據(jù)，系

11、統(tǒng)模擬的方法，信號流圖與梅森公式。（二八教學內(nèi)容1、連續(xù)系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)及求法。2、系統(tǒng)零，極點分布與時域響應。3、系統(tǒng)零，極點分布與頻域響應。4、系統(tǒng)的穩(wěn)定性及羅斯霍維茲判據(jù)。5、系統(tǒng)模擬。6、信號流圖與梅森公式。（三八教學提示1、本章重點：（1）狀態(tài)函數(shù)H（s）、系統(tǒng)的頻響特性。（2 ）系統(tǒng)的因果性與穩(wěn)定性。2、本章難點：（1）信號流圖的化簡規(guī)則以及。（2 ）梅森公式。第八章系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析（6學時）（一）、教學目的、要求1、了解離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程和輸出方程的建立過程，狀態(tài)方程的求解方 法，系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的概念。2、理解系統(tǒng)狀態(tài)變量的定義.3、掌握系統(tǒng)的狀態(tài)變量描述，狀態(tài)變量，狀態(tài)方程

12、與輸出方程，連續(xù)系統(tǒng)狀 態(tài)方程的建立，系統(tǒng)矩陣與特征方程.（二八教學內(nèi)容1、系統(tǒng)的狀態(tài)變量描述，狀態(tài)變量,狀態(tài)方程與輸出方程2、連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立,系統(tǒng)矩陣與特征方程（三八教學提示1、本章重點：(1)連結(jié)時間系統(tǒng)與離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立。(2)連結(jié)時間系統(tǒng)與離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解。2、本章難點：(1)連結(jié)時間系統(tǒng)與離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立。(2)連結(jié)時間系統(tǒng)與離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解。七、課程有關說明本大綱對教學內(nèi)容的要求分為3個層次，它們是："掌握"、"理解"、 和"了解”。對于要求"掌握"和"理解”的內(nèi)容,學生應做到概念清楚, 原理明白，并具有分析和計算能力。"掌握"比"理解"要求更高，有的知 識必須熟記。對要求"了解”的內(nèi)容學生應當知道基本概念和基本原理。教學方法：課