《信號與系統(tǒng)》課程代碼：2204022901學位課程/非學位課程：學位課程學時/學分：60/4先修課程：高等數(shù)學、復變函數(shù)、電路分析一、課程在人才培養(yǎng)中的地位和作用《信號與系統(tǒng)》是通信與電子信息類專業(yè)繼電路分析課程后的又一門重要的專業(yè)基礎課，也是國內各院校相應專業(yè)的主干課程。它主要討論確定信號的特性，研究線性非時變系統(tǒng)的基本理論和基本分析方法。二、課程教學目標通過本課程的學習，使學生牢固掌握信號與系統(tǒng)的時域、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)學概念、物理概念與工程概念，掌握利用信號與系統(tǒng)的基本理論與方法分析和解決實際問題的基本方法，為進一步學習后續(xù)課程打下堅實的基礎。（一）知識目標

1、掌握基本的信號分析的基本理論和方法。

2、掌握線性非時變系統(tǒng)的各種描述方法。

3、掌握線性非時變系統(tǒng)的時域和頻域分析方法。

4、掌握有關系統(tǒng)的穩(wěn)定性、頻響、因果性等工程應用中的一些重要結論。（二）能力目標使學生初步認識、掌握如何從實際問題出發(fā)，通過抽象建立信號與系統(tǒng)模型，經適當數(shù)學分析求解，對結果給以物理解釋，賦予物理意義的系統(tǒng)科學研究方法。（三）素質目標通過本課程的學習，使學生提高分析問題、解決問題的能力，并初步具備系統(tǒng)分析和設計能力。三、課程教學內容（一）課程的知識體系知識領域1：信號與系統(tǒng)概述（GS）知識單元GS1：信號的類型及基本運算（4學時）知識單元GS2：系統(tǒng)的性質及分類（2學時）知識領域2：系統(tǒng)的時域分析（SY）知識單元SY1：連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析（8學時）知識單元SY2：離散時間系統(tǒng)的時域分析（6學時）知識領域3：系統(tǒng)的頻域分析（PY）知識單元PY1：連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析（20學時）知識單元PY2：離散時間系統(tǒng)的頻域分析（10學時）（二）課程涵蓋的知識單元序號知識領域核心知識單元（參考學時）選修知識單元（參考學時）1信號與系統(tǒng)概述GS1(8),GS2(2)2系統(tǒng)的時域分析SY1(10),SY2(6)3系統(tǒng)的頻域分析PY1(30),PY2(10)（三）知識單元的描述知識單元GS1：信號的類型及基本運算參考學時：4學時知識點：信號的描述、分類常用基本信號信號的基本運算信號的矢量空間分析學習目標：

1.

了解信號的基本概念與定義，會畫一些常用函數(shù)的波形；

2.

掌握常用基本信號的時域描述方法、特點與性質；

3.

深刻理解信號的時域分解、變換方法、運算的原理與方法；

4.

了解信號的正交函數(shù)分解以及完備正交函數(shù)集的求解方法。知識單元GS2：系統(tǒng)的性質及分類參考學時：2學時知識點：系統(tǒng)模型線性時不變系統(tǒng)學習目標：

1.

了解系統(tǒng)的定義與分類；

2．理解線性時不變系統(tǒng)的定義與性質。知識單元SY1：連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析參考學時：8學時知識點：線性時不變連續(xù)時間系統(tǒng)數(shù)學模型的建立

線性時不變連續(xù)時間系統(tǒng)的時域求解

單位沖激響應和階躍響應

卷積積分及性質

線性時不變系統(tǒng)零狀態(tài)響應的卷積積分求解方法學習目標：

1.

會建立描述系統(tǒng)激勵與響應關系的微分方程；

2.

了解系統(tǒng)的特征方程、特征根的意義；

3.

深刻理解系統(tǒng)全響應的三種分解方式：零輸入響應與零狀態(tài)響應；自由響應與強迫響應；瞬態(tài)響應與穩(wěn)態(tài)響應；

4.

深刻理解系統(tǒng)單位沖激響應和階躍響應；

5.

牢固掌握卷積積分的運算規(guī)律和主要性質；

6.

掌握應用卷積積分方法求線性時不變系統(tǒng)的零狀態(tài)響應。知識單元SY2：離散時間系統(tǒng)的時域分析參考學時：6學時知識點：離散時間系統(tǒng)的數(shù)學模型建立

線性時不變離散時間系統(tǒng)的時域求解

卷積和

離散系統(tǒng)的時域模擬學習目標：

1.

深刻理解離散信號的定義與時域特性，能夠用不同方法表示離散信號；

2.

掌握卷積和運算，并會應用；

3.

初步學會建立離散系統(tǒng)的數(shù)學模型——差分方程；

4.

會畫離散系統(tǒng)的時域模擬圖；

5.

深刻理解離散時間系統(tǒng)狀態(tài)與初始狀態(tài)（初始條件）的意義與內涵；

6.

了解時域法求解離散系統(tǒng)的響應包括全響應、零輸入響應、零狀態(tài)響應，以及沖激響應與階躍響應。知識單元PY1：連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析參考學時：20學時知識點：傅立葉級數(shù)與周期信號的頻譜

傅立葉變換與非周期信號的頻譜密度

傅立葉變換性質

傅立葉逆變換

線性時不變系統(tǒng)的頻域分析

不失真?zhèn)鬏敆l件與理想低通濾波器

抽樣定理拉普拉斯變換的定義及收斂域拉普拉斯變換的性質

拉普拉斯逆變換

S域電路模型

連續(xù)時間系統(tǒng)的復頻域分析

系統(tǒng)的方框圖、模擬框圖與信號流圖學習目標：

1.

了解周期信號的級數(shù)表示；

2.

理解周期信號頻譜的特點，非周期信號的頻譜密度，會畫頻譜圖；

3.

牢記傅立葉變換的定義及典型信號的傅立葉變換，熟練掌握傅立葉變換性質；

4.

掌握部分分式展開法求傅立葉逆變換；

5.

熟練掌握線性時不變系統(tǒng)的頻域分析方法；

6.

深刻理解和掌握抽樣定理及在實際工程問題中的應用，掌握不失真?zhèn)鬏敆l件與理想低通濾波器的定義；

7.

深刻理解拉普拉斯變換的定義式、收斂域及基本性質；

8.

能夠根據(jù)拉普拉斯的定義式及基本性質，求一些常用信號的拉普拉斯變換；

9.

掌握部分分式展開法求解拉普拉斯逆變換；

10.

掌握S域中電路KCL，KVL的表示形式及電路元件的伏安關系；

11.

能根據(jù)時域電路模型正確的畫出S域電路模型。熟練掌握連續(xù)系統(tǒng)的復頻域分析法，會求解全響應，零輸入響應，零狀態(tài)響應，以及沖激響應與階躍響應；

12.

深刻理解系統(tǒng)函數(shù)H(S)的概念、梅森公式與H(S)的關系；

13.

了解H(S)的零、極點分布與時域特性的關系，掌握系統(tǒng)的穩(wěn)定性判據(jù)；

14.

掌握系統(tǒng)方框圖、模擬框圖與信號流圖表示方法。知識單元PY2：離散時間系統(tǒng)的頻域分析參考學時：10學時知識點：

Z變換的定義及收斂域

Z變換的性質

Z逆變換

離散時間系統(tǒng)的Z域分析

Z變換與拉普拉斯變換的關系

數(shù)字濾波器的基本概念學習目標：

1.

深刻理解Z變換的定義、收斂域及基本性質；

2.

能夠根據(jù)Z變換的定義和性質，求常用序列的Z變換；

3.

深刻理解Z變換與拉普拉斯變換的關系；

4.

熟練應用冪級數(shù)展開法、部分分式法，求Z逆變換；

5.

熟練掌握應用Z變換法求離散時間系統(tǒng)的零輸入響應、零狀態(tài)響應及全響應；

6.

深刻理解Z域系統(tǒng)函數(shù)H(Z)的定義、物理意義，會用多種方法求H(Z)；

7.

理解離散系統(tǒng)頻率特性的定義、物理意義、求法及性質；

8.

了解數(shù)字濾波器的基本概念。四、教學方法與手段1．教學方法與教學手段講授、課堂討論、習題課、實驗相結合。以基本理論、基本概念、基本分析方法為教學重點，以培養(yǎng)將數(shù)學分析轉換到工程應用上的能力為教學目標。從時域到變換域，從連續(xù)到離散，從輸入輸出描述到狀態(tài)量描述，力求以統(tǒng)一的觀點闡明基本概念和分析方法；注意運用啟發(fā)式教學，培養(yǎng)學生獨立鉆研教材、資料，自覺吸取知識的能力，提高學生分析、對比、歸納、總結的能力。2．課程主要教學方式的學時分配教學環(huán)方式學時教學內容學時講授討論課習題課實

驗信號的類型及基本運算4301系統(tǒng)的性質及分類2200連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析8611離散時間系統(tǒng)的時域分析6501連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析201424離散時間系統(tǒng)的頻域分析10712實驗1000010合計（76）60374910五、教材和主要參考書（一）教材【1】鄭君里主編.信號與系統(tǒng)（第三版）.高等教育出版社，2011年（二）主要參考書【1】燕慶明主編.信號與系統(tǒng)教程（第二版）.高等教育出版社，2007年【2】陳生譚等編.信號與系統(tǒng)（第三版）.西安電子科技大學出版社，2008年六、課程考核

1.考試命題（1）組卷原則：

a、在教學大綱和考核說明所規(guī)定的目的、要求和內容范圍之內命題。在教學內容范圍之內，按照理論聯(lián)系實際原則，考察學員對所學知識應用能力的試題，不屬于超綱。

b、試題的考察要求覆蓋面廣，并適當突出重點。

c、試題兼顧各個能力層次，熟練掌握60%，掌握占30%，了解占10%。

d、試題的難易程度和題量適當，按難易程度分為三個層次：