《信号与系统B》课程教学大纲

1《信号与系统B》课程教学大纲一、课程基本情况课程名称信号与系统BSignalandSystem课程编号EE024050学分3课程类别□核心■必修□任选□限选执行学期4课程学时及其分配总学时学时分配48讲授48实验0实习0上机0开课单位电子工程学院信号处理教研室适用专业雷电防护科学与技术、光电技术学院对应培养标准1.2.1信号处理相关学科的基本理论和技能先修课程微积分、电路分析基础教材与参考文献推荐教材：《信号与系统》（本校编写教材）参考教材：[1]《信号与系统》，陈生谭，西安电子科技大学出版社[2]《信号与系统分析》，管致中，高等教育出版社[3]《信号与系统》，郑君里，高等教育出版社[4]《信号与系统教程》，燕庆明，高等教育出版社[5]《信号与系统》，张明友，电子科技大学出版社二、课程性质与作用《信号与系统》是电子信息类本科专业的一门专业基础课程，在电子信息类专业的教学中有着重要地位。本课程主要讲授信号与系统分析的基本原理和方法，内容上涉及信号与系统的概念、信号分析、连续时间系统和离散时间系统的时域和频域分析、系统的状态变量描述、傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换等。通过本课程的学习，使学生理解确定信号的特性，掌握信号分析及线性系统的基本理论及分析方法，能建立简单电路与系统的数学模型并对数学模型求解，对所得结果赋予物理意义，为进一步学习后续专业课程及从事电子信息技术相关的实际工作奠定理论基础。三、培养目标与标准教学目的：通过本课程的学习，使学生了解信息、信号与系统的基本概念，掌握时域和各种变换域基本信号的特点，相互关系；系统对信号进行传输、处理的基本理论和分析方法、表现形式等内容；掌握系统的频率特性分析、稳定性分析等工程应用。使学生初步认识、掌握如何从实际问题出发，通过抽象建立信号与系统模型，经适当数学分析求解，对结果给以物理解释，赋予物理意义的系统科学研究方法。提高学生分析、解决电子信息领域中诸如管理与维护、开发与设计等问题的能力，培养学生思考问题的逻辑性、灵活性与广阔性，同时也为后续专业课打下坚实的理论基础。2四、理论教学内容与学时分配章标题章节主要内容（知识点）重点、难点提要学时其他说明第1章信号与系统概述1、信号的类型及基本运算重点：掌握奇异信号的特性。深刻理解信号的时域分解、变换方法、运算的原理与方法。难点：奇异信号的特性、系统的分类判断。结合常用工程信号在实际系统中的加工、处理进一步认识信号的基本运算和系统的性质。1讲授为主，同时辅以工程信号的处理和系统的作用软件演示。布置课后讨论，加深对系统加工信号的运算方法的理解。2、系统的性质及分类13、线性系统分析概述1第2章连续时间系统的时域分析1、线性时不变连续时间系统数学模型的建立重点：掌握卷积积分的运算规律、主要性质（微分、积分、时移、奇异信号卷积性质）。深刻理解系统全响应的三种分解方式：零输入响应与零状态响应；自由响应与强迫响应；瞬态响应与稳态响应。重点掌握系统单位冲激响应和阶跃响应的含义。难点：卷积积分的原理及性质。扩展卷积运算在工程应用中的作用和实现原理。1讲授为主，同时辅以动画演示信号的卷积运算。2、线性时不变连续时间系统的时域求解13、单位冲激响应和阶跃响应14、卷积积分及性质25、线性时不变系统零状态响应的卷积积分求解方法1第3章连续时间系统的频域分析1、傅立叶级数与周期信号的频谱重点：掌握典型信号的傅立叶变换及傅立叶变换性质（线性、对称性、尺度变换、时移、频移、时域卷积、频域卷积、时域微分、时域积分、频域微分、帕塞瓦尔定理）。熟练掌握线性时不变系统的频域分析方法。深刻理解和掌握抽样定理，掌握不失真传输条件与理想低通滤波器的定义。难点：抽样定理及其应用。扩展抽样定理在实际工程问题中的应用。2讲授为主，动画演示抽样定理的原理，结合工程实例及二级项目介绍线性时不变系统的频域分析方法、抽样定理。2、傅立叶变换与非周期信号的频谱密度23、傅立叶变换性质24、傅立叶逆变换25、线性时不变系统的频域分析26、抽样定理及其应用23第4章连续时间系统的复频域分析1、拉普拉斯变换的定义及收敛域重点：掌握拉普拉斯变换的定义式及基本性质（线性、尺度变换、时移、复频移、时域卷积、时域微分、时域积分、S域微分）。掌握部分分式展开法求解拉普拉斯逆变换。掌握复频域中电路KCL，KVL的表示形式及电路元件的伏安关系；能根据时域电路模型正确的画出S域电路模型。熟练掌握连续系统的复频域分析法，会求解全响应，零输入响应，零状态响应，以及冲激响应与阶跃响应。深刻理解系统函数H(S)的概念、梅森公式与H(S)的关系、并会分析系统方框图、模拟框图与信号流图。掌握系统的稳定性判据。难点：电路的复频域分析、连续系统的复频域分析、系统方框图分析。扩展在实际工程问题中如何判断系统的稳定性及利用变换域进行系统特性分析。2讲授为主，结合工程实例及三级项目介绍线性时不变系统的复频域分析方法、系统稳定性的判断。2、拉普拉斯变换的性质23、拉普拉斯逆变换24、电路的复频域模型25、连续时间系统的复频域分析26、系统的方框图、模拟框图与信号流图2第5章离散系统的时域分析1、离散时间系统的数学模型建立重点：掌握离散信号时域特性，能够用不同方法表示离散信号。掌握卷积和运算，并会应用。初步学会建立离散系统的数学模型——差分方程；会画离散系统的时域模拟图；深刻理解离散时间系统状态与初始状态（初始条件）的意义与内涵。难点：离散时间系统的数学模型建立。结合实际应用介绍常用工程离散信号。2讲授为主，同时辅以软件演示常用离散信号的特性。2、卷积和运算2第6章离散系统的Z域分析1、Z变换的定义及收敛域重点：掌握Z变换的定义、收敛域及基本性质（线性、时移、Z域尺度、Z域微分、时域卷积、部分和），常用序列的Z变换。掌握应用Z变换法求离散时间系统的零输入响应、零状态响应及全响应。熟练深刻理解Z域系统函数H(Z)的定义、物理意义，会用多种方法求H(Z)。理解离散系统频率特性的定义、物理意义、求法及性质。难点：离散时间系统的Z域分析。扩展在实际工程问题中离散系统的特性分析。1讲授为主，结合工程实例及三级项目介绍离散系统的Z域分析方法、系统稳定性的判断。2、Z变换的性质23、Z逆变换24、离散时间系统的Z域分析25、Z变换与拉普拉斯变换的关系16、数字滤波器的基本概念14第7章系统的状态变量分析1、状态和状态变量重点：掌握理解状态和状态变量的基本概念、状态方程的建立。2讲授2、状态方程的建立3、状态方程的变换域求解五、学业考核考核环节考核内容及方式百分比平时考核包括阶段性考核成绩；课后作业、出勤、自学与研讨。作业分等级评分、缺勤按次数扣分、自学与研讨按实际表现给分。10%实践考核包括实验、实习。实验和实习按附件评分标准给分。10%半期考试前半期内容，闭卷考试20%期末考核课程全部内容，闭卷考试60%六、其他说明课程教学网站