信号与系统课程是电子信息工程、通信工程、自动化、电子科学与技术、测试计量技术与仪器等专业的必修课,其中的概念和分析方法广泛应用于电子通信、信息处理、测试计量、自动控制、信号采集、电路与系统等领域,一直是电类本科生重要的专业基础课。
本课程主要讲述确定性信号(非随机性信号)经线性、时不变系统传输与处理的基本理论及基本分析方法。教学中突出了基本信号、信号分解、线性时不变系统特性三个关键问题,力求突出分析方法和原理;采用“连续”与“离散”类比的科学方法,从时域、频域到变换域有序推进知识演进,使内容系统性、逻辑性增强;每章加强工程案例的分析,激发学生对工程问题进行深入思考的兴趣。
本课程目标在于培养学生对信号与系统有一个系统化的概念,使学生正确理解信号与系统的基本理论、基本原理和一般方法;为学习电子工程类课程、信号处理类课程和仪器类课程奠定基础。本课程强调工程理念,重视提高学生的逻辑思维能力,使学生能够综合应用所学知识分析解决工程问题,促进自主性学习和创造性工作。
通过该课程的学习,将使学生掌握信号与系统的概念、基本原理和分析方法。此门课程是后续的数字信号处理、数字图像处理、DSP原理与应用、通信工程等专业课的基础,在教学环节中起着承前启后的重要作用。从系统性的人才培养角度来看,“信号与系统”作为电子信息类专业大学教育中的专业基础课,不仅仅承担着为后续专业课程打基础、提供知识储备的重任, 更应该培养学生进行科学研究的基本素质,科学的思维方法及创新能力。
(1)掌握信号与系统的基本概念及基本的分析方法,具有信号分析处理和系统分析设计所需的信息获取、处理和控制的专业知识;
(2)能够应用时域分析和变换域分析等基本原理识别和判断电子信息领域的复杂工程问题;
(3)能够应用时域和变换域的分析、处理、设计等基本原理对电子信息领域的复杂工程问题进行条件假设、模型构建和知识表达;
(4)培养独立分析问题、解决问题的能力。
第一章 绪论
1.1信号的概念及分类
1.2系统的描述及分类
1.3线性时不变系统
1.4系统的分析方法
1.5典型的连续时间信号
1.6信号的运算
1.7奇异信号
1.8信号的分解
第一章 信号与系统的基本概念测试
第二章 连续时间系统的时域分析
2.1微分方程的建立
2.2微分方程的时域解法
2.3微分方法的完全解求法
2.4零输入响应与零状态响应
2.5线性时不变系统的扩展
2.6冲激响应
2.7阶跃响应
2.8卷积积分
2.9卷积的图解法
2.10卷积的性质
2.11算子
第二章连续时间的时域分析单元测试
第三章 傅立叶变换
3.1周期信号的傅立叶级数
3.2指数形式的傅立叶级数
3.3信号对称性与傅立叶系数关系(I)
3.4信号对称性与傅立叶系数关系(2)
3.5功率特性,有限级数,最小方均误差
3.6非周期信号的傅立叶变换
3.7典型非周期信号的傅立叶变换
3.8奇异信号的傅立叶变换
3.9傅立叶变换的基本性质(1)
3.10傅立叶变换的基本性质(2)
3.11傅立叶变换的基本性质(3)
第三章傅立叶变换单元测试
第四章 拉氏变换与S域分析
4.1拉氏变换的定义
4.2拉式变换的收敛域
4.3常用函数的拉氏变换
4.4拉氏变换性质(1)
4.5拉氏变换性质(2)
4.6拉氏变换性质(3)
4.7拉氏逆变换
4.8拉氏变换法分析电路(1)
4.9拉氏变换法分析电路(2)
4.10系统函数H(s)
4.11系统函数零、极点与系统时域特性
4.12H(S)、E(S)的极点与自由响应、强迫响应
4.13H(S)极点与系统稳定性的关系
4.14系统函数零极点与系统频响特性(1)
4.15系统函数零极点与系统频响特性(2)
4.16双边拉氏变换
4.17拉氏变换与傅氏变换
第四章拉氏变换与S域分析 单元测试
第五章 周期信号与抽样信号的傅立叶变换
5.1周期信号的傅立叶变换
5.2抽样信号的傅立叶变换
5.3抽样定理
5.4抽样信号恢复模拟信号的方法
周期信号与抽样信号的傅立叶变换 单元测试
第六章 傅立叶变换的应用
6.6带通滤波器
6.1傅立叶变换的应用
6.2系统无失真传输条件
6.3理想低通滤波器
6.4系统物理可实现条件
6.5调制与解调
傅立叶变换的应用 单元测验
第七章 离散时间信号与系统的时域分析
7.1离散时间信号的表示和运算
7.2离散时间系统的定义和表示
7.3常系数差分方程的求解(1)
7.4常系数差分方程的求解(2)
7.5常系数差分方程的零状态和零输入响应
7.6离散时间系统的单位样值响应
7.7离散卷积和
离散时间信号与系统的时域分析 单元测验
第八章 Z变换与Z域分析
8.1 Z变换的定义和典型序列的Z变换
8.2 Z变换的收敛域
8.3逆Z变换的定义
8.4 Z变换基本性质(1)
8.5 Z变换基本性质(2)
8.6 Z变换与拉氏变换的关系
8.7利用Z变换解差分方程
8.8序列的傅立叶变换DTFT
8.9离散时间系统的频率响应特性
Z变换与Z域分析 单元测验
高等数学,电路基础
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