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信号与系统
第14次开课
开课时间: 2025年02月17日 ~ 2025年06月29日
学时安排: 3~5小时每周
进行至第7周,共19周 已有 61 人参加
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课程详情
课程评价(545)
spContent=本课程是研究信号和线性系统的基本理论和基本分析方法的一门学科。通过掌握信号变换理论及线性时不变系统的分析方法,为从事信号传输处理相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础。
本课程是研究信号和线性系统的基本理论和基本分析方法的一门学科。通过掌握信号变换理论及线性时不变系统的分析方法,为从事信号传输处理相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础。
—— 课程团队
课程概述

信号与系统课程是电子信息类各专业的一门学科基础课程,主要讨论确定性信号通过线性时不变系统传输和处理的基本理论和一般分析方法,课程的核心概念内涵丰富,延展性强,使用领域广。课程以“高等数学”、“线性代数”、“电路分析基础”等课程为基础,又是后续学习“通信系统原理”、“数字信号处理”等专业课的基础,是联系数学、物理等基础理论与工程技术的桥梁。

该课程的基本内容包括:信号与系统绪论、连续时间系统的时域分析、连续时间信号的频域分析、连续时间系统的幅复频域分析、离散时间系统的时域分析、z变换等六章内容。从研究对象来看,课程重点讨论信号分析、系统分析以及信号通过系统的响应分析。从分析方法来看,包括时域分析方法、频域分析方法、复频域分析方法和z域分析方法。其中系统分析方法和变换域思想是今后学科领域发展必备的普适性方法。通过本课程学习,使学生理解信号与系统分析的基本原理和基本分析方法,提高应用数理基础解决工程问题的能力。

本课程所介绍的基本原理和基本方法适用范围很广,除了通信中的应用外,在其它领域也又普遍意义。

课程大纲
信号与系统概论
课时目标:本章主要介绍信号与系统的基本概念和分类方法,分析常用信号的描述方法和波形特点,讨论信号运算的基本规则,为后续内容的学习打下必要的知识基础。
1.1信号与系统概论
1.2典型信号
1.2.1 常用连续时间信号
1.2.2单位阶跃信号
1.2.3单位冲激函数
1.2.4 单位冲激函数的性质
1.3信号的运算
1.3.1 信号的基本运算
1.3.2 信号的微积分运算
1.4线性时不变系统
连续时间信号与系统的时域分析
课时目标:本章从系统数学模型着手,利用分解的思想,介绍系统分析和响应求解的基本方法。
2.1 系统模型
2.2 零输入响应
2.3 单位冲激响应
2.4 零状态响应
2.5 卷积积分
2.6 系统响应分解
连续时间信号与系统的频域分析
课时目标:本章从频率的角度对信号和系统进行分析讨论,揭示信号的时域特性和频域特性之间的联系,以及频域分析在实际工程中的应用。
3.1 周期信号的傅里叶级数展开
3.1.1 周期信号的三角级数
3.1.2 三角形式的频谱
3.1.3 周期信号的指数级数
3.1.4 指数形式的频谱
3.1.5 周期矩形信号的频谱
3.2傅里叶变换
3.2.1 傅里叶变换
3.2.2 典型信号的变换
3.2.3 傅里叶变换性质
3.3 系统频域分析
3.3.1 系统函数
3.3.2 系统频域分析
3.4 系统频域应用
3.4.1 无失真传输
3.4.2 理想低通滤波器
3.4.3 时域采样
3.4.4 采样定理
连续时间信号与系统的复频域分析
课时目标:本章从信号的拉普拉斯变换着手,分析拉普拉斯变换的性质,并应用于系统响应和特性分析。
4.1 拉普拉斯变换
4.1.1 拉普拉斯变换
4.1.2 拉普拉斯性质
4.1.3 拉普拉斯反变换
4.2 复频域分析
4.2.1 微分方程的复频域分析
4.2.2 s域电路分析
4.3 系统复频域特性分析
4.3.1 系统函数及其零极点分析
4.3.2 连续系统的稳定性
4.4 系统方框图与模拟
离散时间信号与系统的时域分析
课时目标:本章从离散序列的描述着手,分析离散时间系统的数学模型及求解方法。
5.1 离散信号的描述和运算
5.1.1 序列的描述
5.1.2 序列的运算
5.2 离散系统时域分析
5.2.1 离散系统模型
5.2.2 离散卷积的计算
离散时间信号与系统的z域分析
课时目标:本章研究离散系统的z域分析,在变换域讨论离散信号和系统,分析系统响应,讨论系统特性。
6.1 z变换
6.1.1 z变换
6.1.2 z变换的收敛域
6.1.3 z变换的性质
6.2 逆z变换
6.3 离散系统的z域分析
6.3.1 z域求解离散系统
6.3.2 系统特性分析
6.3.2.1 系统函数
6.3.2.2 系统零极点域时域波形的关系
6.3.2.3 系统因果稳定性
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预备知识

大学物理(电学)、高等数学(微积分,微分方程求解)、线性代数、电路分析等。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

[1]贾永兴,朱莹,王渊,荣传振,杨宇. 信号与系统(教育部高等学校电工电子基础课程教学指导分委员会推荐教材).清华大学出版社,2021年

[2]王渊,朱莹,贾永兴,杨宇,余璟. 信号与系统学习指导.清华大学出版社,2023年

[3] 张小虹. 信号与系统(第四版)(高等学校信息工程类专业“十三五”规划教材). 西安电子科技大学出版社,2018年.

[4](美)奥本海姆等. 信号与系统(第二版),中文版. 电子工业出版社,2013年.

[5] 郑君里,应启珩,杨为理. 信号与系统(第三版). 高等教育出版社,2011年.

常见问题

Q 1: 信号与系统对数学知识要求高吗?

A1: 本门课程研究确定性信号通过线性时不变系统求响应的问题,核心思想采用分解-求响应-再线性组合的方法,主要内容为卷积、傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换,学习中会用到基本的微积分方法及级数展开等知识,届时我们会带着大家一起复习,请同学们不必担心。

 

Q 2 : 学习该课程需要采取哪些学习方法?

A 2:郑君里老师曾经为该课程的学习给出了如下建议:

注重物理概念与数学分析之间的对照,不要盲目计算;

注意分析结果的物理解释,各种参量变动时的物理意义及其产生的后果;

同一问题可有多种解法,应寻找最简单、最合理的解法,比较各方法之优劣。

 

Q3:课程的学习时间是多长?

A3:课程按照12周安排,根据章节内容每周上线。

 

Q4:光看视频就可以完成学习任务吗?

A4:不可以。信号与系统是面向通信工程、电子信息等专业的专业基础课程,其内容覆盖面广。教学视频仅仅是一个提纲性的索引,帮助大家掌握重难点问题。如果要学好这门课程,还需要仔细阅读教材,完成相关的练习和作业,才能真正理解和掌握这门课程。

 

Q5:课程结束后还可以观看教学视频吗?

A5:为了方便更多的同学参与到信号与系统课程的学习,在课程结束后本课程的教学视频依旧向已经注册过的学生开放。

 

中国人民解放军陆军工程大学
4 位授课老师
贾永兴

贾永兴

教授

朱莹

朱莹

副教授

王渊

王渊

讲师

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