1、信號(hào)與系統(tǒng)課程簡(jiǎn)介課程編號(hào)1240534003課程名稱信號(hào)與系統(tǒng)課程性質(zhì)必修學(xué) 時(shí)64學(xué) 分4學(xué)時(shí)分配授課：60 實(shí)驗(yàn)： 4 上機(jī)： 實(shí)踐： 實(shí)踐（周）：考核方式閉卷考試，平時(shí)成績(jī)占30% ，期末成績(jī)占70% 。開(kāi)課學(xué)院信息工程學(xué)院更新時(shí)間適用專業(yè)通信工程先修課程高等數(shù)學(xué)、電路理論、工程數(shù)學(xué)課程內(nèi)容：信號(hào)與系統(tǒng)是通信工程專業(yè)的必修課程，也是一門學(xué)科基礎(chǔ)課程。本課程主要討論確定性信號(hào)的時(shí)域和頻域分析，線性時(shí)不變系統(tǒng)的描述與特性，以及信號(hào)通過(guò)線性時(shí)不變系統(tǒng)的時(shí)域分析與變換域分析。包括連續(xù)系統(tǒng)與離散系統(tǒng)的時(shí)域分析、連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析、連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析和離散系統(tǒng)的z域分析、系統(tǒng)的狀態(tài)變量法等；通過(guò)

2、本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生牢固掌握信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域、變換域分析的基本原理和基本方法，理解傅里葉變換、拉普拉斯變換、Z變換的數(shù)學(xué)概念、物理概念與工程概念。掌握利用信號(hào)與系統(tǒng)的基本理論與方法分析和解決實(shí)際問(wèn)題的基本方法，能對(duì)工程中應(yīng)用的簡(jiǎn)單系統(tǒng)建立數(shù)學(xué)模型，并對(duì)數(shù)學(xué)模型求解。為適應(yīng)信息科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后續(xù)課程及在相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的深入學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。Brief Introduction  Code1240534003TitleSignals and SystemsCourse natureRequiredSemester Hours64Credits4Semester Hou

3、r StructureLecture：60 Experiment： 4 Computer Lab： Practice：Practice (Week)：AssessmentClosed book examination, usually results accounted for 30%, the final grade accounted for 70%.Offered bySchool of Information EngineeringDateforCommunication EngineeringPrerequisiteAdvanced mathematics, Electric cir

4、cuits, Engineering mathematicsCourse Description: This Signals and Systems course is the compulsory subject for the college students major in communication engineering, and it is a professional basic course. This course focuses on the analysis of time domain and frequency domain of deterministic sig

5、nals, description and characteristics of linear time-invariant system; and the response analysis of signals passing through the LTI system in time domain and transform domain respectively. The contents mainly include time domain analysis of continuous system and discrete system, the frequency domain

6、 analysis of continuous system, the z domain analysis of discrete-time system, and state variable method of system analysis etc. Upon successful completion, a student should:l Mater the fundamental principle and basic method for analyzing signals and systems in time and transform domain profoundly.

7、Understand the conception of Fourier transform, Laplace transform and Z transform in terms of mathematics, physics and engineering field. l Obtain the basic skills used in solving the practical problems in terms of the preliminary theory and analytical method of signals and systems. Establish and so

8、lve for the mathematical model of the simple system in engineering field.l In order to adapt to the rapid development of information science and technology, lay a solid foundation for further study and research in related professional fields.信號(hào)與系統(tǒng)課程教學(xué)大綱課程編號(hào)1240534003課程名稱信號(hào)與系統(tǒng)課程性質(zhì)必修學(xué) 時(shí)64學(xué) 分4學(xué)時(shí)分配授課：60

9、 實(shí)驗(yàn)： 4 上機(jī)： 實(shí)踐： 實(shí)踐（周）：考核方式閉卷考試，平時(shí)成績(jī)占30% ，期末成績(jī)占70% 。開(kāi)課學(xué)院信息工程學(xué)院更新時(shí)間適用專業(yè)通信工程先修課程高等數(shù)學(xué)、電路理論、工程數(shù)學(xué)一、教學(xué)內(nèi)容第一章 緒論1.1信號(hào)與系統(tǒng)1.2 信號(hào)的描述和分類1.3 信號(hào)的運(yùn)算1.4 階躍信號(hào)與沖激信號(hào)1.5 信號(hào)的分解1.6 系統(tǒng)模型及其分類1.7 線性時(shí)不變系統(tǒng)1.8 系統(tǒng)分析方法教學(xué)難點(diǎn)：信號(hào)的綜合運(yùn)算，沖激信號(hào)的定義。教學(xué)重點(diǎn)：信號(hào)的各種運(yùn)算，線性時(shí)不變系統(tǒng)的判定。第二章 連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析2.1 引言2.2 微分方程的建立與求解2.3 起始點(diǎn)的跳變2.4 零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)2.5 沖激響應(yīng)與階躍

10、響應(yīng)2.6 卷積2.7 卷積的性質(zhì)教學(xué)難點(diǎn)：從0_到0+狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，卷積運(yùn)算教學(xué)重點(diǎn)：微分方程求解的幾種思路，零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的概念。沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)的計(jì)算。第三章 傅里葉變換3.1 引言3.2 周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)分析3.3 典型周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)3.4 傅里葉變換3.5 典型非周期信號(hào)的傅里葉變換3.6 沖激函數(shù)和階躍函數(shù)的傅里葉變換3.7 傅里葉變換的基本性質(zhì)3.8 卷積定理3.9 周期信號(hào)的傅里葉變換3.10 抽樣信號(hào)的傅里葉變換3.11 抽樣定理教學(xué)難點(diǎn):信號(hào)頻譜和系統(tǒng)函數(shù)的概念。教學(xué)重點(diǎn):傅里葉變換的性質(zhì)，系統(tǒng)的頻率特性，抽樣定理，用頻域分析法求系統(tǒng)響應(yīng)。第四章

11、拉普拉斯變換、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析4.1 引言4.2 拉氏變換的定義、收斂域4.3拉氏變換的基本性質(zhì)4.4 拉氏逆變換4.5 用拉氏變換法分析電路、S域元件模型4.6 系統(tǒng)函數(shù)H(S)4.7 由系統(tǒng)函數(shù)零極點(diǎn)分布決定時(shí)域特性4.8由系統(tǒng)函數(shù)零極點(diǎn)分布決定頻響特性4.11 線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性4.13 拉氏變換與傅里葉變換的關(guān)系教學(xué)難點(diǎn):零、極點(diǎn)位置和時(shí)域響應(yīng)的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn):拉氏變換的收斂域，拉氏變換的性質(zhì)，用拉氏變換法和S域模型求系統(tǒng)響應(yīng)，系統(tǒng)的穩(wěn)定性。第五章 傅里葉變換應(yīng)用與通信系統(tǒng)5.1 引言5.2 利用系統(tǒng)函數(shù)求響應(yīng)5.3 無(wú)失真?zhèn)鬏?.4 理想低通濾波器5.5 系統(tǒng)的物理可實(shí)現(xiàn)性5.

12、6 利用希爾伯特變換研究系統(tǒng)函數(shù)的約束特性5.7 調(diào)制與解調(diào)5.9 從抽樣信號(hào)中恢復(fù)連續(xù)時(shí)間信號(hào)5.11 頻分復(fù)用與時(shí)分復(fù)用教學(xué)難點(diǎn)：調(diào)制與解調(diào)的概念，抽樣定理的概念教學(xué)重點(diǎn)：無(wú)失真?zhèn)鬏敽臀锢砜蓪?shí)現(xiàn)性的時(shí)域、頻域條件。第六章 信號(hào)的矢量空間分析6.1 引言6.2 信號(hào)矢量空間的基本概念6.3 信號(hào)的正交函數(shù)分解6.4 完備正交函數(shù)集教學(xué)難點(diǎn)：這一章需要抽象的空間想象，因此整體上,概念和定理理解起來(lái)都有難度。教學(xué)重點(diǎn)：正交，完備正交函數(shù)集，帕塞瓦爾定理。第七章 離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析7.1 引言7.2 離散時(shí)間信號(hào)7.3 離散時(shí)間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型7.4 常系數(shù)線性差分方程的求解7.5 離散時(shí)間系統(tǒng)

13、的單位樣值響應(yīng)7.6 卷積和教學(xué)難點(diǎn)：卷積和教學(xué)重點(diǎn)：差分方程的求解方法第八章 離散時(shí)間系統(tǒng)的Z域分析8.1 引言8.2 Z變換定義、典型序列的Z變換8.3 Z變換的收斂域8.4 逆Z變換8.5 Z變換的基本性質(zhì)8.6 Z變換與拉氏變換的關(guān)系8.7 利用Z變換解差分方程8.9 序列的傅里葉變換8.8 離散系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)8.10 離散時(shí)間系統(tǒng)的頻率響應(yīng)特性教學(xué)難點(diǎn)：Z變換與拉氏變換的關(guān)系。教學(xué)重點(diǎn)：Z變換及其性質(zhì)，用Z變換求解差分方程。*第九章 系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析 9.1 引言 9.2 反饋系統(tǒng)的初步概念 9.3 信號(hào)流圖 9.4 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立 9.5 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解，

14、 9.6 離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立 9.7 離散時(shí)間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解 9.8 狀態(tài)矢量的線性變換 9.9 系統(tǒng)的可控制性與可觀測(cè)性教學(xué)難點(diǎn)：梅森公式，系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解。教學(xué)重點(diǎn)：連續(xù)和離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立和求解。注：“*”為選講內(nèi)容。二、教學(xué)要求第一章 緒論教學(xué)要求：掌握信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念，熟悉基本信號(hào)的性質(zhì)、以及信號(hào)的運(yùn)算。了解系統(tǒng)的基本部件及組成。第二章 連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析教學(xué)要求：了解線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立及系統(tǒng)的初始狀態(tài)。掌握系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)。掌握沖激函數(shù)的性質(zhì)及沖激響應(yīng)。了解卷積的主要性質(zhì)及卷積積分。了解連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析。第三章 傅里葉變換教學(xué)要求：掌握周期信號(hào)

15、頻譜的概念和常用非周期信號(hào)的頻譜。掌握信號(hào)頻帶寬度的概念。熟悉傅立葉變換的主要性質(zhì)。掌握卷積定理和抽樣定理。第四章 拉普拉斯變換、連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析教學(xué)要求：掌握拉普拉斯變換與反變換。熟悉拉普拉斯變換的主要性質(zhì)。掌握電路元件的復(fù)頻域模型和線性時(shí)不變系統(tǒng)的復(fù)頻域分析。掌握系統(tǒng)函數(shù)H(s)。熟悉H(s)的零、極點(diǎn)的概念。了解系統(tǒng)的框圖表示和系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念。第五章 傅里葉變換應(yīng)用與通信系統(tǒng)教學(xué)要求：了解頻分復(fù)用和時(shí)分復(fù)用的概念。熟悉信號(hào)的無(wú)失真?zhèn)鬏敽托盘?hào)通過(guò)理想濾波器的概念。了解系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性的含義。掌握調(diào)制與解調(diào)的概念與實(shí)現(xiàn)方法。掌握奈奎斯特抽樣定理。第六章 信號(hào)的矢量空間分析教學(xué)要求：了

16、解信號(hào)矢量空間的概念,熟悉正交與完備正交集的概念,掌握帕塞瓦爾定理.第七章 離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析教學(xué)要求：掌握離散信號(hào)的概念。熟悉離散系統(tǒng)的模擬框圖。掌握簡(jiǎn)單線性時(shí)不變離散系統(tǒng)的差分方程。掌握單位樣值響應(yīng)。了解卷積和。第八章 離散時(shí)間系統(tǒng)的Z域分析教學(xué)要求：掌握Z(yǔ)變換與Z反變換。熟悉Z變換的主要性質(zhì)。掌握離散系統(tǒng)的Z域分析。掌握系統(tǒng)函數(shù)H(z)。熟悉系統(tǒng)函數(shù)的零、極點(diǎn)與單位樣值響應(yīng)的關(guān)系。了解離散系統(tǒng)穩(wěn)定性的概念和頻率特性的概念。*第九章 系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析 教學(xué)要求：掌握系統(tǒng)狀態(tài)變量的定義；掌握線性系統(tǒng)的狀態(tài)變量，激勵(lì)變量，輸出變量，狀態(tài)方程，輸出方程的基本形式；掌握連續(xù)和離散系統(tǒng)狀態(tài)方程和輸出方程的建立過(guò)程；了解狀態(tài)方程的求解方法；了解系統(tǒng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的概念。三、章節(jié)學(xué)時(shí)分配章次總課時(shí)課堂講授實(shí)驗(yàn)上機(jī)實(shí)踐備 注14421082含習(xí)題課2學(xué)時(shí)31010含習(xí)題課1學(xué)時(shí)41010含習(xí)題課2學(xué)時(shí)51082含習(xí)題課1學(xué)時(shí)622755899含習(xí)題課2學(xué)時(shí)944總計(jì)64604注：實(shí)驗(yàn)一涵蓋第一、二章內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)二涵蓋第三、五章內(nèi)容。四、教材與主要參考資料教材1 鄭君里信號(hào)與系統(tǒng)引論北京：高等教育出版社，2009參考資料1 吳大正信號(hào)與線性系統(tǒng)分析（第3版）北京：高等教育出版社，2005