《信號分析與處理》課程編號：100062107課程名稱：信號分析與處理英文名稱：SignalAnalysisandProcessing課程性質(zhì)：必修課程總學分：3.0總學時：48（其中實驗學時：0）開課學年及學期：第二學年第一學期先修課程：工科數(shù)學分析，電路分析基礎一、課程內(nèi)容簡介本課程是一門專業(yè)技術基礎課，適合于自動化專業(yè)，是自動控制原理非常重要的先修課程。本課程系統(tǒng)地闡述信號分析與處理的基本概念、原理、技術和方法，與后續(xù)的系統(tǒng)類課程結(jié)合，構成關于信號、系統(tǒng)的分析以及綜合設計的完備知識結(jié)構。通過信號分析與處理的學習，培養(yǎng)學生信號分析能力，系統(tǒng)分析能力，以及相應的分析計算能力。本課程以信號分析、處理為主線，使學生掌握在不同討論域的連續(xù)信號分析、離散信號分析方法，以及信號與線性系統(tǒng)的關系和分析方法，培養(yǎng)學生解決實際問題的能力，并具有應用信號分析與處理基本原理和方法理解和掌握新方法和技術的本領，為后續(xù)的理論課程和專業(yè)課程的學習打下堅實的理論基礎。二、課程目標能夠運用專業(yè)知識，建立電路系統(tǒng)的數(shù)學模型，并選取合適的方法進行分析。能夠運用信號分析知識，對線性時不變系統(tǒng)進行分析和設計。能夠針對實際問題，確定信號處理的方案，進行信號分析和計算。能夠運用所學知識，針對不同類型復雜系統(tǒng)，選取不同分析方法，確定分析方案。三、課程目標與畢業(yè)要求指標點對應關系畢業(yè)要求支撐畢業(yè)要求指標點對應的課程目標畢業(yè)要求1：工程知識能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于解決自動化相關的控制理論與應用、工業(yè)自動化、檢測技術、電子信息技術等領域的復雜工程問題。1.3能夠?qū)?shù)學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識用于分析自動化相關的控制理論與應用、工業(yè)自動化、檢測技術、電子信息技術等領域中的復雜工程問題。課程目標1畢業(yè)要求2：問題分析能夠應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，識別、表達并通過文獻研究分析自動化相關的控制理論與應用、工業(yè)自動化、檢測技術、電子信息技術等領域的復雜工程問題，以獲得有效結(jié)論。2.1能夠運用數(shù)學、自然科學和工程基礎知識，對自動化相關的控制理論與應用、工業(yè)自動化、檢測技術、電子信息技術等領域中的復雜工程問題進行識別和表達。課程目標2畢業(yè)要求3：設計/開發(fā)解決方案能夠針對自動化相關的控制理論與應用、工業(yè)自動化、檢測技術、電子信息技術等領域的復雜工程問題，設計解決方案，設計滿足特定需求的系統(tǒng)、單元（部件）或工藝流程，并能在設計環(huán)節(jié)中體現(xiàn)創(chuàng)新意識，考慮社會、健康、安全、法律、文化以及環(huán)境等因素。3.1能夠根據(jù)自動化相關的控制理論與應用、工業(yè)自動化、檢測技術、電子信息技術技術等領域中復雜工程問題的特點，提出具有針對性的解決方案，并符合設計目標和約束的規(guī)范。課程目標3課程目標4四、課程教學內(nèi)容教學內(nèi)容學時支撐課程目標教學方法與策略第1章信號與系統(tǒng)的基本概念

1.信號的概念、分類及信號的基本運算。

2.基本連續(xù)時間信號與離散時間信號。

3.系統(tǒng)的概念，系統(tǒng)互聯(lián)，系統(tǒng)的特性與分類。4課程目標3講授，課堂討論，測驗，作業(yè)，演示第2章連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析1.系統(tǒng)的微分方程描述及其解法，零輸入、零狀態(tài)、單位沖激響應。2.用卷積積分求零狀態(tài)響應、卷積積分的性質(zhì)及各種解法。

3.連續(xù)時間系統(tǒng)的模擬。6課程目標1課程目標2課程目標3課程目標4講授，測驗，作業(yè)第4章離散時間系統(tǒng)的時域分析1.系統(tǒng)的差分方程描述及其解法，零輸入、零狀態(tài)、單位沖激響應。

2.用卷積和求零狀態(tài)響應、卷積和的解法。

3.用單位抽樣響應表示系統(tǒng)的性質(zhì)。

4.離散時間系統(tǒng)的模擬。5課程目標2課程目標3課程目標4講授，測驗，作業(yè)第4章連續(xù)時間傅里葉變換1.正交函數(shù)，連續(xù)周期時間信號的傅里葉級數(shù)及其性質(zhì)。2.波形對稱性與傅里葉系數(shù)，周期信號的頻譜。3.連續(xù)非周期時間信號的傅里葉變換，傅里葉變換和傅里葉級數(shù)的關系。4.傅里葉變換的性質(zhì)及其應用。9課程目標3講授，測驗，作業(yè)第5章離散時間傅立葉變換

1.時域抽樣定理和頻域抽樣定理。

2.離散傅立葉級數(shù)，離散時間傅立葉變換及其關系

3.離散時間傅立葉變換的性質(zhì)。

4.時域卷積和頻域卷積定理的應用。8課程目標3講授，測驗，作業(yè)第6章連續(xù)時間系統(tǒng)和離散時間系統(tǒng)的頻域分析

1.LTI系統(tǒng)對復指數(shù)信號的響應，頻率響應，系統(tǒng)的級聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構。

2.利用頻率響應求系統(tǒng)對任意輸入的響應。3.線性時不變系統(tǒng)頻率響應的模和相位表示。

4.連續(xù)系統(tǒng)的無失真?zhèn)鬏敆l件，理想濾波器3課程目標1課程目標2課程目標4講授，測驗，作業(yè)第7章拉普拉斯變換連續(xù)時間系統(tǒng)的S域分析

1.拉普拉斯變換及其收斂域，常用拉普拉斯變換對，拉普拉斯反變換

2.單邊拉氏變換及其性質(zhì)，系統(tǒng)的S域分析法

3.系統(tǒng)函數(shù)與頻域響應和時域響應的關系7課程目標1課程目標2課程目標3課程目標4講授，測驗，作業(yè)第8章Z變換離散時間系統(tǒng)的Z域分析

1.Z變換及其收斂域，常用Z變換對，Z反變換

2.單邊Z變換及其性質(zhì)，系統(tǒng)的Z域分析法

3.系統(tǒng)函數(shù)與頻域響應和時域響應的關系6課程目標2課程目標3課程目標4講授，測驗，作業(yè)五、課程考核與成績評定考核方式權重%課程目標1234作業(yè)20測驗10期末考試70總評100六、教材與參考書教材:[1]馬立玲