1、PAGE PAGE - 5 -本科生課程大綱課程名稱信號與系統(tǒng)Signals & Systems課程代碼082302101247課程屬性學(xué)科基礎(chǔ)課時/學(xué)分40/2.5課程性質(zhì)必修實踐學(xué)時責(zé)任教師 課外學(xué)時80課程屬性：公共基礎(chǔ)/通識教育/學(xué)科基礎(chǔ)/專業(yè)知識/工作技能，課程性質(zhì)：必修、選修一、 課程介紹課程描述： 信號與系統(tǒng)是自動化專業(yè)本科生的一門核心主干課程，該課程與本科生的許多專業(yè)課（自控原理、數(shù)字信號處理、DSP技術(shù)、通信原理、圖像處理等）有著很強(qiáng)的聯(lián)系。課程系統(tǒng)地論述了信號與系統(tǒng)分析的基本理論和方法，內(nèi)容包括：信號與系統(tǒng)基本概念、典型信號、信號的分解、線性時不變系統(tǒng)，周期信號的傅里葉級數(shù)

2、表示，連續(xù)時間傅里葉變換，信號與系統(tǒng)的時域和頻域特性，采樣，通信系統(tǒng)，拉普拉斯和z變換。本課程的教學(xué)目的是進(jìn)一步深化對信號與系統(tǒng)有關(guān)理論知識及其應(yīng)用的認(rèn)識和理解，增強(qiáng)分析問題和解決問題的綜合能力，培養(yǎng)理性思維的能力，為學(xué)習(xí)有關(guān)專業(yè)課程打下必要的基礎(chǔ)。設(shè)計思路：依照教育部高等學(xué)校電子信息與電氣學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會與自動化專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)分委員會在2010年12月頒布的普通高校自動化專業(yè)規(guī)范，信號與系統(tǒng)是自動化專業(yè)基礎(chǔ)知識的核心部分，是最重要的課程之一。依照該規(guī)范，同時也結(jié)合自動化專業(yè)設(shè)置的自身特點(diǎn)，課程內(nèi)容主要包括：信號的描述和分類；典型信號；信號的基本運(yùn)算；信號的分解；LTI系統(tǒng)的時域分析法；信號與

3、系統(tǒng)的頻域分析；連續(xù)信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析；Z變換等內(nèi)容。課程與其他課程的關(guān)系：先修課程：高等數(shù)學(xué)，線性代數(shù)，電路，復(fù)變函數(shù)，積分變換。后置課程：自動控制原理，系統(tǒng)辨識，計算機(jī)控制技術(shù)。該課程與很多課程有密切的關(guān)系，和自動控制原理、現(xiàn)代控制理論、系統(tǒng)辨識、計算機(jī)控制共同構(gòu)成了控制理論課程群。二、課程目標(biāo)了解信號與系統(tǒng)課程基本定位和思想；了解系統(tǒng)的描述及分類；理解信號的分類及其基本特性；掌握典型信號，包括沖激信號、階躍信號等；掌握信號的基本運(yùn)算。了解卷積的意義；理解系統(tǒng)的零狀態(tài)響應(yīng)和零輸入響應(yīng)；掌握LTI連續(xù)系統(tǒng)的經(jīng)典時域分析法；掌握LTI連續(xù)系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)；掌握卷積的計算和性質(zhì)。理解傅里葉

4、分析在信號與系統(tǒng)研究中所起的重要作用：相當(dāng)廣泛的一類信號都可以表示成復(fù)指數(shù)信號的加權(quán)和或加權(quán)積分；理解傅里葉變換和傅里葉級數(shù)的關(guān)系；理解頻譜的物理意義；理解LTI系統(tǒng)頻率特性函數(shù)的意義；掌握傅里葉變換及其性質(zhì)；理解時域離散化頻域周期化的意義；掌握取樣定理。了解系統(tǒng)復(fù)頻域分析的基本步驟；理解復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)的物理意義；掌握拉普拉斯變換及其收斂域；理解拉氏變換的物理意義和性質(zhì)；掌握連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法；掌握拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系；了解零極點(diǎn)與穩(wěn)定性的關(guān)系。了解離散系統(tǒng)的Z域分析方法；掌握Z變換及其性質(zhì)；理解Z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系。三、學(xué)習(xí)要求課前復(fù)習(xí)信號與系統(tǒng)、工程數(shù)學(xué)、電路中的相關(guān)

5、基礎(chǔ)知識。每節(jié)課前預(yù)習(xí)相關(guān)的內(nèi)容。授課過程中，分小組圍繞教師給定問題進(jìn)行討論，接受教師提問。參與隨堂測驗。在指定的答疑時間段與教師或助教積極互動。獨(dú)立完成作業(yè)。獨(dú)立完成綜合性課程設(shè)計項目，提交報告。參考相關(guān)的信號與系統(tǒng)參考書，并查閱相關(guān)方法的最新進(jìn)展，采用問題驅(qū)動的學(xué)習(xí)策略，以上是學(xué)好信號與系統(tǒng)的前提。在查閱最新文獻(xiàn)的同時，對前沿知識有了了解，同時，通過仿真實現(xiàn)更加深了對信號與系統(tǒng)相關(guān)理論和方法的理解。綜合性實訓(xùn)作業(yè)的提交采用激勵機(jī)制，鼓勵基礎(chǔ)好的完成的又快又好。四、教學(xué)內(nèi)容章節(jié)主題計劃課時講授內(nèi)容課下作業(yè)第一章概論6信號的描述和分類；典型信號；信號的基本運(yùn)算；信號的分解；系統(tǒng)的描述及分類；系

6、統(tǒng)的時域模擬練習(xí)題matlab仿真作業(yè)第二章LTI系統(tǒng)的時域分析法8LTI連續(xù)系統(tǒng)的經(jīng)典時域分析法；LTI連續(xù)系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)；沖激響應(yīng)的意義；卷積積分練習(xí)題第三章信號與系統(tǒng)的頻域分析14信號的正交分解；連續(xù)周期信號的傅里葉級數(shù)；周期信號的頻譜和功率譜；非周期信號的連續(xù)時間傅里葉變換；傅里葉變換的性質(zhì)；LTI連續(xù)系統(tǒng)的頻域分析；LTI連續(xù)系統(tǒng)的頻率響應(yīng)；取樣定理；調(diào)制和多路復(fù)用練習(xí)題matlab仿真作業(yè)面向?qū)嶋H問題的綜合性設(shè)計實訓(xùn)第四章連續(xù)信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析8拉普拉斯變換；拉普拉斯變換的性質(zhì)；拉普拉斯反變換；拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系；LTI連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析法；LTI連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)

7、頻域系統(tǒng)函數(shù)練習(xí)題matlab仿真作業(yè)第五章離散信號與系統(tǒng)的Z域分析4Z變換；Z變換的性質(zhì)；Z反變換及單邊Z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系練習(xí)題總結(jié)歸納三大變換之間的關(guān)系五、參考教材與主要參考書1 信號與系統(tǒng)，楊曉非、何豐，科學(xué)出版社，20102 信號與系統(tǒng)，鄭君里等，高等教育出版社，20013 信號與系統(tǒng)（第二版），Alan V.Oppenheim&Alan S.Willsky&S.Hamid Nawab 劉樹棠譯，西安交通大學(xué)出版社，2001第二版六、成績評定（一）考核方式 A ：A.閉卷考試 B.開卷考試 C.論文 D.考查 E.其他（二）成績綜合評分體系： 作業(yè)、平時測試、課堂討論及平常表現(xiàn)10%期末考試90%總計100%七、學(xué)術(shù)誠信學(xué)習(xí)成果不能造假，