信号与系统课程大纲及学习内容指南2015

信号与系统课程学习内容指导20111按实际50学时分配各章授课时间第一章信号与系统概论一.基本要求模块（5学时）1)了解信号的描述与分类掌握信号的基本描述方法：函数法、波形法和序列法（对于离散序列）信号的分类：连续时间信号与离散时间信号；周期信号与非周期信号；因果信号与非因果信号；确定信号与随机信号2)熟练掌握信号的运算与变换信号的运算：相加、相减与相乘、差分与累加信号的变换：时移（位移）、反褶、压缩与扩展3)熟练掌握常用信号单边指数信号与双边指数信号正弦信号抽样信号重要信号阶跃信号与单位冲激信号（单位样值序列）冲激函数及其性质连续指数信号与离散指数信号的区别4)掌握系统的描述与分类连续系统的微分方程及离散系统的差分方程描述系统的分类：连续时间系统与离散时间系统；因果系统与非因果系统；时变（移变）系统与非时变（非移变）系统；稳定系统与不稳定系统；线性系统与非线性系统信号与系统课程学习内容指导20112第二章线性系统的时域分析一.基本要求模块（8学时）1)熟练掌握卷积积分、离散卷积和以及卷积性质（本章重点、难点）掌握卷积积分及卷积和的定义掌握并灵活应用卷积的性质：交换律、结合律、分配律，时移（位移）特性、微/积分（差分/累加）特性，与冲激（单位样值）信号的卷积熟练掌握卷积（连续和离散）的求法：借助图形求，利用性质求2)熟练掌握单位冲激（样值）响应与阶跃响应掌握两种响应的定义掌握利用单位冲激（样值）响应分析系统因果性和稳定性3)了解经典法进行微分方程的求解了解可用微分方程描述的连续时间线性系统，主要是增量线性系统的基本概念。但对采用经典法求解微分方程的方法本章不要求。本部分在教材中无对应部分，可参考中文参考书。4)掌握差分方程的求解掌握经典法求解差分方程的方法，即齐次解与特解，分别对应自由响应与强迫相应掌握零输入响应与零状态响应的概念和求解方法本部分在教材中无对应部分，可参阅中文参考书中的离散时间系统一章。信号与系统课程学习内容指导20113第三章周期信号的傅立叶级数表示一.基本要求模块（3学时）1）掌握连续时间周期信号的傅立叶级数表示连续时间周期信号的傅立叶级数表示形式：三角形式和指数形式连续时间周期信号傅立叶级数的展开的狄义赫利条件2）了解连续时间周期信号傅立叶级数展开的性质（线性，时移，时间反转）以及连续时间周期信号的帕斯瓦尔公式3）熟练掌握连续时间周期信号的谱线特点，基波与谐波的概念4）掌握周期矩形脉冲的谱线特点及信号带宽计算方法信号与系统课程学习内容指导20114第四章连续时间信号的傅立叶变换一.基本要求模块（7学时）1）连续时间非周期信号的傅立叶变换与反变换掌握连续时间非周期信号的傅立叶变换的定义与收敛条件熟练掌握傅立叶变换基本性质与应用：线性，时移，时间反转，时间扩展，微分与积分，时域卷积、频域卷积掌握常用信号的傅立叶变换2)掌握连续时间周期信号的傅立叶变换频域冲激函数的意义周期信号的傅立叶变换3)掌握采样（抽样）及采样（抽样）定理带限信号的概念和特征周期冲激串脉冲tT的傅立叶变换熟练掌握理想采样（抽样）信号的傅立叶变换用tT对带限信号txc采样（理想采样）的Nyquist采样定理，频谱混叠概念，抽样信号频谱周期延拓本部分对应教材第七章信号与系统课程学习内容指导20115第五章连续时间系统的频域分析一.基本要求模块（6学时）1）LTI（LSI）系统对复指数信号的响应掌握连续时间系统和离散时间系统的系统函数定义与求取方法深刻理解特征函数和函数特征值的定义该概念在教材第三章了解LTI（LSI）系统的特征输入与在特征输出意义2）掌握利用时域卷积定理求LTI（LSI）系统零状态响应的方法，即零状态响应的频域求解方法3）熟练掌握LTI（LSI）系统的频率响应系统函数的模与相位系统的幅频特性与相频特性LTI（LSI）系统对正弦输入信号的稳态响应4）理想低通滤波器了解滤波器的概念与分类掌握理想无失真传输的概念与条件，理解群延迟的基本概念和物理意义掌握理想低通滤波器的冲激响应、主要技术参数及其物理意义5）熟练掌握具有调制解调、滤波等功能的通讯系统的频谱特性分析在次会安排20分钟介绍一个实际课题的MATLAB仿真及实际物理含义。信号与系统课程学习内容指导20116第六章离散时间信号傅立叶变换一.基本要求模块（3学时）1）离散时间非周期序列的傅立叶变换（DTFT）与反变换掌握和理解离散时间非周期序列的傅立叶变换（DTFT）的定义、收敛条件常用离散时间非周期序列的DTFT表示2）了解离散时间非周期序列傅立叶变换（DTFT）的相关性质及其应用：线性，时移，时间反转，卷积，调制性质、对称性质3）熟练掌握数字角频率与模拟与角频率的物理概念以及对应关系。教材无对应部分，主要是针对学生的疑问，再次体会连续时间与离散时间的区别；也为数字信号处理奠定基础。信号与系统课程学习内容指导20117第九章拉普拉斯变换与连续时间系统的S域分析一.基本要求模块（9学时）1）拉普拉斯变换与反变换掌握拉普拉斯变换的定义及其收敛域掌握拉普拉斯变换的基本性质（线性，时移，时间反转，时域尺度扩展，卷积，时域微分与积分性质）与应用掌握常用信号的拉普拉斯变换熟练掌握用部分分式展开法求拉普拉斯反变换初值和终值定理2）连续时间系统的系统函数（传输函数）掌握系统函数的S域定义掌握系统函数的求取方法3）用拉普拉斯变换求解微分方程掌握用单边拉普拉斯变换方法求解微分方程，了解齐次解与特解，分别对应自由响应与强迫相应掌握用sXsHLtyZS1求零状态响应，并结合边界条件求零输入响应4）连续时间系统的S域分析掌握系统函数的零极点概念根据sH的极点分布以及收敛域决定系统稳定性、因果性和th的波形系统函数sH的极点决定自由响应的波形，激励信号tx的极点决定强迫响应的波形暂态响应和稳态响应掌握稳定系统的频响、幅频特性与相频特性等概念连续系统的框图描述本章要对各种响应有一个总结信号与系统课程学习内容指导20118第十章离散时间系统的z域分析一.基本要求模块（9学时）1)Z变换与反变换掌握和理解Z变换的定义、收敛域Z变换基本性质（线性、位移、时间反转、时间扩展，卷积、Z域微分）理解和应用常用序列的Z变换用部分分式展开法求Z反变换2)熟练掌握离散系统的转移函数（传输函数）系统函数的定义系统函数的求取方法3)熟练掌握用Z变换求解差分方程用单边Z变换方法求解差分方程（后向形式）用1()[()()]ynZHzXz求零状态响应，并结合时域求零输入响应4)熟练掌握离散系统的Z域分析系统函数的零极点概念根据()Hz极点位置及收敛域决定系统稳定性、因果性及()hn波形系统函数()Hz的极点决定自由响应的波形，激励序列()Xz的极点决定强迫响应的波形理解稳定系统的频响，幅频特性与相频特性等概念离散系统的框图描述