电子信息科学与工程类专业教育知识体系_吴镇扬.doc

电子信息科学与工程类专业教育的知识体系电子信息科学与工程类专业的知识体系由专业基础知识和专业知识构成。一、专业基础知识专业基础所涵盖的知识领域可以划分成四大知识领域，分别是：电路与电子学、计算机原理、信号系统与控制以及电磁场。1、 电路与电子学该知识领域涵盖的主要知识单元有：电路分析基础、模拟电子技术、数字电子技术、专用集成电路设计、通信电子电路、VLSI设计基础、微波电路。电路分析基础、模拟电子技术与数字电子技术为电路与电子学知识领域中的核心知识单元，也是该知识领域中的基础知识单元，见图1。电路分析基础模拟电子技术专用集成电路设计通信电子电路VLSI设计基础微波电路数字电子技术图1电路与电子学知识领域计算机基础（理工科通识教育）数字逻辑微机原理操作系统计算机组成原理计算机网络单片机与嵌入式系统数据库编译原理数字信号处理器数据结构图2 计算机原理知识领域2、 计算机原理信号与系统自动控制原理数字信号处理随机信号处理图3信号系统与控制知识领域信息论该知识领域涵盖的主要知识单元有：计算机基础、数字逻辑、微机原理、编译原理、数据库、数据结构、操作系统、计算机组成原理、单片机与嵌入式系统、数字信号处理器、计算机网络等。计算机基础、数字逻辑、微机原理为计算机原理知识领域中的核心知识单元，也是该知识领域中的基础知识单元，见图2。计算机基础是理工科类各专业通识教育知识单元，包含计算机文化、算法语言和程序设计等内容，有关部门对该知识单元知识点的教学内容已有非常明确的要求。数字逻辑知识单元的知识点与电路与电子学知识领域中的数字电子技术中的知识点会有一定的重复，前者侧重于计算机结构与逻辑设计，而后者侧重于数字电路，在制定计划时可以根据专业特色，有不同的侧重点，但应避免重复。3、 信号系统与控制该知识领域涵盖的主要知识单元有：信号与系统、自动控制原理、数字信号处理、随机信号处理、信息论。信号与系统为信号系统与控制理论知识领域中的核心知识单元，也是该知识领域中的基础知识单元，见图3。4、 电磁场该知识领域涵盖的主要知识单元有：电磁场与电磁波、微波网络、天线技术、电磁波工程、微波电路与器件。电磁场与电磁波为电磁场知识领域中的核心知识单元，也是该知识领域中的基础知识单元，见图4。上述核心知识单元的学习目标、所包含的知识点及其所需的最少讲授时间或实验时间见附录。电磁场与电磁波微波网络天线技术电磁波工程微波电路与器件图4电磁场理论知识领域二、专业知识电子信息科学与工程类专业的专业知识所涵盖的知识领域非常广泛，主要有：通信系统、雷达系统、遥控遥测系统、广播电视系统、多媒体信息处理与传输、信息安全、微电子电路系统、电子测量与检测、通信网络系统、无线网络系统、光网络系统以及系统控制等。在构建专业知识体系过程中，要根据本学科的特点、社会需求及今后的新技术发展趋势，全面规划，选择上述1-2个知识领域，并确定每一知识领域的核心知识单元。通信原理数字通信通信网交换技术移动通信卫星通信图5通信系统知识领域以通信系统知识领域为例，所涵盖的主要知识单元有：通信原理、数字通信、通信网、交换技术、移动通信、卫星通信等。通信原理为通信系统知识领域中的核心知识单元，也是该知识领域中的基础知识单元，见图5。附录: 核心知识单元“电路分析基础”知识单元要求西北工业大学 段哲民一、 本知识单元的学习目标在学习本知识单元后应对学生树立严肃认真的科学作风和理论联系实际的工程观点，培养学生的科学思维能力、分析计算能力、实验研究能力和科学归纳能力，使学生掌握电路的基本理论知识、电路的基本分析方法和初步的实验技能，为学习后续课程打下良好的基础和准备必要的电路知识。二、 本知识单元所包含的知识点（一） 理论教学部分1 电路模型和电路定律基本内容：1）实际电路与电路模型。2）电压、电流及其参考方向。3）电功率、能量。4）基尔霍夫定律。5）电阻元件及欧姆定律。6）电压源、电流源及受控源。7）线性和非线性的概念。可选内容：8）时变与非时变的概念。9）有源与无源的概念。2 电阻电路的分析基本内容：1）等效的概念，串、并联电阻电路的计算，星形联接与三角形联接的等效变换，含源电阻电路的等效变换。2）支路分析法，回路分析法，节点分析法。3）叠加定理，替代定理，戴维南定理和诺顿定理，最大功率传输定理。4）简单非线性电阻电路的分析。5）含理想运算放大器电路的分析。可选内容：6）图论的基础知识。7）特勒根定理，互易定理。3 动态电路的分析基本内容：1）电容元件、电感元件及其电压-电流关系，电容、电感的贮能，初始状态的确定。2）一阶电路方程的建立和求解，时间常数，零输入响应、零状态响应和全响应，暂态和稳态的概念。3）阶跃函数，单位阶跃响应。4）二阶电路方程的建立，固有频率。5）RLC电路中响应的振荡和非振荡情况，LC电路的自由振荡。可选内容：6）冲激函数，冲激响应。7）卷积的概念。8）用拉普拉斯变换求解线性动态电路。4 正弦稳态分析基本内容：1）正弦信号的周期、频率、角频率、瞬时值、振幅（最大值）、有效值、相位和相位差，正弦信号的三角函数、波形图、相量和相量图表示法。2）基尔霍夫定律的相量形式，元件电压-电流关系的相量形式。阻抗和导纳。正弦稳态电路的计算，一端口电路的正弦稳态等效电路。3）平均功率（有功功率），功率因数，表观功率（视在功率），无功功率，复功率。4）耦合电感的电压-电流关系，同名端，含耦合电感电路的分析，耦合系数。5）理想变压器的电压-电流关系，阻抗变换作用。全耦合变压器。6）二端口网络的Z、Y、H、A参数方程，各种参数的计算。具有端接的二端口网络，二端口网络的等效电路。7）正弦稳态的网络函数。8）RLC串联和并联电路的频率响应，谐振频率，特性阻抗和品质因数，通频带和选频的概念。RC电路的低通、高通性质。9）对称三相电路线电压（电流）与相电压（电流）的关系，对称三相电路的电压、电流和功率的计算。可选内容：10）二端口网络的联接。5 非正弦周期电流电路基本内容：1. 非正弦周期电压、电流及其有效值。2. 非正弦周期电流电路的计算。3. 非正弦周期电流电路的功率。（1） 。（二）实践教学部分基本知识点或实践技能1 会使用常用的仪器、仪表（如电压表、电流表、万用表、稳压电源、信号发生器、示波器等）。2 会应用常规的测试方法测量电压、电流、电功率等物理量和电阻、电感、电容等器件的参数，测定特性曲线。3 培养学生独立从事实验和初步的设计实验的能力，能分析并排除一些简单的故障，正确地读取和记录实验数据，绘制曲线。4 培养学生良好的实验习惯，树立实事求是和严肃认真的科学作风，根据实验数据和实验结果撰写实验报告，具有对实验结果进行分析和解释的能力。5 注意启发学生的创新思维，培养创新能力，安排综合性、设计性实验。6 了解一种电路分析软件，能用以求解电路分析基础课程的习题。三、课程学时建议1）理论教学7090学时；2）实验教学2030学时 四、说 明1 “电路分析基础知识单元要求”是根据电路分析基础课程教学文件而制定，是高等学校本科有关专业学生学习电路分析基础课程达到合格标准的最低要求，是学校组织本课程教学（制定教学大纲、计划，编写教材等）的主要依据，也是进行电路分析基础教学质量评估的重要依据。2 “电路分析基础知识单元要求”理论教学部分中的基本内容为要求学生理解、掌握的内容。3 “电路分析基础知识单元要求”只提出了教学内容的基本内容和可选内容，对于课程内容体系、教学方法、教学环节等，学校可以自主安排。亦可补充认为必要的以及新的内容，或按教学内容整合形成新的课程，以利于进行各种教学改革的尝试，形成各校的特色。4 在课堂讲授、实验课、习题课与课外练习等教学环节中，应注意贯彻理论联系实际的原则，并注意学生逻辑思维能力、工程观点和分析与解决问题能力的培养。根据本课程的特点，必须严格要求学生独立完成一定数量的习题。“模拟电子技术”知识单元南京航天航空航空大学 王成华一、 本知识单元的学习目标通过对常用电子器件、模拟电路及其系统的分析和设计的学习，使学生系统地掌握电子线路的基本原理、基本概念和各种功能单元电路的工作原理和分析设计方法，为电子系统的工程实现和后续课程学习打下必备的基础。该课程强调理论联系实际，注重培养学生解决实际问题的能力和工程实践能力。二、 本知识单元所包含的知识点(一) 理论教学部分基本知识点（1） 半导体器件的工作原理和基本特性。了解半导体的导电机理、PN结及其特性，掌握晶体二极管、双极型晶体管和场效应管的工作原理、特性和参数。掌握晶体二极管、双极型晶体管和场效应管的大信号和小信号模型，了解模型参数的含义。（2） 放大器基础。掌握双极型晶体管和MOS场效应管组成的三种基本组态放大器的电路组成、工作原理、静态和动态分析方法以及主要的性能特点。掌握图解分析法和等效电路分析法。掌握差分放大电路的电路组成、工作原理、大信号和小信号的分析方法及性能特点。掌握放大器的增益、输入输出阻抗、频率响应的概念和基本分析方法。掌握多级放大器的工作原理和分析方法。掌握使用Spice分析晶体管电路的基本方法。（3） 负反馈放大器。掌握负反馈的概念。掌握四种基本类型的负反馈放大器的电路结构、工作原理、基本分析方法。掌握负反馈对放大电路性能的影响及深度负反馈放大器的工程估算方法。了解负反馈放大电路的稳定性和相位补偿方法（4） 集成运算放大器。掌握集成运放的组成和基本特点。了解集成运放的主要性能指标。掌握集成运放中常用的镜像电流源、有源负载放大器、互补输出电路、直接耦合多级放大器等基本单元电路的结构、工作原理和分析方法。掌握理想运放典型应用电路的结构、工作原理和分析方法，包括：运算电路、波形发生器、电压比较器、有源滤波器等。（5） 功率放大器。了解功率放大器的功能和性能指标。了解影响功放电路效率的主要因素。掌握A、B类放大器的电路组成、工作原理、分析方法和性能特点。（6） 电源变换电路。掌握整流、滤波、稳压电路的原理、性能指标和设计方法。可选知识点（1）了解半导体器件的加工工艺。 (2) 了解电流模电路的概念和跨导线性原理。（3）了解电子器件的Spice模型的概念及获得模型参数的途径。(4) 了解典型的双极型和MOS型运算放大器的内部电路结构和工作原理。(5) 了解D类功率放大电路的特点。(6) 了解开关稳压器的工作原理和其提高效率的原因。了解集成开关稳压电源电路的原理和使用方法。(7) 了解稳流电路的工作原理。（二）实践教学部分基本知识点或实践技能（1） 了解示波器、电子电压表、晶体管特性图示仪、信号发生器、频率计和扫频仪等常用电子仪器的基本工作原理；掌握正确使用方法。（2） 掌握电子线路的基本测试技术，包括电子元器件参数、放大电路静态和动态参数、信号的周期和频率、信号的幅度和功率等主要参数的测试。（3） 能够正确记录和处理实验数据，进行误差分析，并写出符合要求的实验报告。（4） 能够通过手册和互联网查询电子器件性能参数和应用资料，能够正确选用常用集成电路和其它电子元器件。（5） 掌握基本实验电路的装配、调试和故障排除方法。（6） 掌握用Spice分析设计电子电路的基本方法。可选知识点或实践技能(1) 压控振荡器设计。(2) 模拟乘法器应用。(3) 模拟可编程器件应用。(4) 有源滤波器的设计。(5) “模拟电子技术”课程设计。三、课程学时建议理论教学：不少于64学时，实验教学：不少于24学时。“数字电子技术”知识单元北京交通大学 侯建军 张有根 一、 本知识单元的学习目标学生在学习这门课程后应能够使学生掌握数字电路与系统的工作原理，学会使用标准的集成电路和高密度可编程逻辑器件，掌握数字电路的基本分析与设计方法，学会使用一些必要的软件设计和仿真工具。为进一步学习各种超大规模集成电路系统设计打下良好基础。二、 本知识单元所包含的知识点(一) 理论教学部分基本知识点（1） 数字逻辑基础。复习数制与码制，进一步明晰不同数制的转换。掌握二进制正负数的表示、运算及其编码，逻辑变量及其基本逻辑运算，逻辑函数及其表示方法，逻辑函数公式的简化和卡诺图简化，及其具有无关项的逻辑函数的简化。（2） 逻辑门电路。掌握标准TTL与非门的电路组成、工作原理及其外特性和主要参数。进一步掌握改进的TTL与非门，了解TTL集成电路产品。掌握集电极开路OC门，三态输出逻辑门及其应用。掌握NMOS集成逻辑门原理与应用。掌握CMOS集成逻辑门、传输门和其他门的原理与应用及传输特性，掌握各种逻辑门的接口电路的驱动方法。（3） 组合逻辑电路。了解组合逻辑电路的基本概念和组成，掌握组合电路的分析与设计方法。掌握用中规模组合逻辑电路设计电路的方法。掌握组合逻辑电路的竞争与冒险及其消除的方法。（4） 时序逻辑电路。掌握基本RS、主从JK、T和边沿D触发器的结构、工作原理及其应用。理解时序电路的基本概念和结构，掌握同步时序电路的分析与设计基本方法。（5） 常用中规模集成电路应用。掌握中规模时序集成电路计数器、寄存器、移位寄存器的工作原理及其组成的各种进制计数器的方法。掌握各种序列信号发生器的设计方法与原则。掌握用中规模组合逻辑电路与时序逻辑电路设计综合数字电路的方法。（6） 可编程逻辑器件。掌握可编程逻辑器件的基本概念和基本单元的组成及原理。掌握只读存储器ROM和可编程逻辑阵列PLA原理与特点，理解可编程阵列逻辑PAL和通用阵列逻辑GAL原理与特点。掌握高密度可编程逻辑器件HDPLD和现场可编程门阵列FPGA的原理及应用。掌握随机访问存储器RAM原理及其应用。（7） A/D转换器与D/A转换器。理解A/D转换器与D/A转换器基本原理，D/A转换和A/D转换的主要技术参数。掌握权电阻网络D/A转换器、R-2R和倒T形电阻网络D/A转换器等原理与应用。掌握直接A/D转换器、间接A/D转换器、串行输出的A/D转换器等原理与应用。（8） 脉冲的产生和整形。掌握集成单稳态触发器电路原理与应用，掌握多谐振荡器电路原理与应用。掌握施密特触发器的基本工作原理及其应用。掌握集成555定时器的原理及其应用。可选知识点（1） ECL逻辑门电路的工作原理及主要特点。（2） I2L逻辑门电路的工作原理及主要特点。（3） 高速CMOS门电路和双极型CMOS门电路。（4） VHDL语言的组成和基本设计方法。（5） 完全给定状态的化简方法。（6） 异步时序电路的分析与设计方法。（7） 电子设计自动化（EDA）软件平台的使用及其数字电路设计的方法。（8） 集成A/D转换器和集成D/A转换器芯片的使用方法。（9） 数字系统基本组成和数字系统设计方法。(二) 实践教学部分基本知识点或实践技能（1） 掌握TTL门电路与CMOS门电路基本参数测试方法，及其集成逻辑门电路的基本应用。（2） 掌握组合逻辑电路实验的设计方法。（3） 掌握触发器的功能测试方法，及其中规模时序电路的设计方法。 （4） 掌握模数、数模转换电路实验基本设计方法。（5） 掌握集成定时器555的实验方法与应用。（6） 掌握时钟电路的综合设计方法。可选知识点或实践技能(1) 掌握组合逻辑电路的综合设计方法。(2) 掌握竞争与冒险的测试与消除实验方法。(3) 掌握中规模时序电路的综合设计方法。(4) 掌握D/A、A/D转换和只读存储器电路综合设计。(5) 掌握大规模集成电路EDA的设计方法。三、 课程学时建议理论教学3264学时；实验教学1224学时。 “数字逻辑”知识单元清华大学 赵友健一、 本知识单元的学习目标本知识单元的目的是讲授数字逻辑的基础理论知识，培养学生的计算机基本硬件实验方法和技能，提高逻辑思维能力和电路设计技术。学生需要掌握逻辑代数基础、组合逻辑和时序逻辑的分析和设计方法、存储器和可编程逻辑器件的设计和应用、数字系统设计方法等。以计算机系统中常用的电路如三态门、加法器、算术逻辑单元（ALU）、计数器、移位寄存器等为例，介绍电路的逻辑结构、设计原理与应用。实验内容包括基础型和设计型实验，让学生在实践中理解理论知识。二、 本知识单元所包含的知识点(一) 理论教学部分基本知识点（1） 简单介绍数制和码制。学生应掌握：多种进制（二、八、十、十六）之间的表示和转换；带符号和小数点的数的编码方法。（2） 逻辑代数的基本知识和逻辑函数的化简。这部分内容应掌握：逻辑代数的基本原理和逻辑代数的化简方法：包括逻辑代数的基本运算、基本公式、规则和基本电路；公式法、图解法、表格法化简逻辑函数的方法；包含任意项的逻辑函数的化简方法。（3） 门电路的基本知识和组合逻辑的分析、设计方法。这部分内容应掌握：门电路的基本知识、外部特性和参数；组合逻辑的分析和设计方法；计算机中常用的集成电路（如：译码器、编码器、数据选择器、数字比较器和奇偶检测电路等）的设计和应用；加法器和算术逻辑单元（ALU）的逻辑设计；组合逻辑电路的开关参数；组合逻辑电路中的竞争与冒险。（4） 触发器的基本知识和同步时序逻辑的分析、设计方法。这部分内容应掌握：不同类型（RS，JK，D等）触发器的结构特点，触发器的触发方式、开关特性和时钟偏移；同步时序逻辑的是分析和设计方法；计算机中常用的同步时序集成电路（计数器、寄存器、移位寄存器等）的设计和应用。（5） 可编程逻辑的设计方法和应用。这部分内容应掌握：可编程逻辑设计的基本原理；采用可编程逻辑集成电路设计组合逻辑、时序逻辑的方法；中小规模可编程集成电路（ROM，PLA，PAL，GAL等）的逻辑结构；大规模可编程芯片（CPLD/EPLD，FPGA）的逻辑结构、设计方法、EDA软件和应用。可选知识点（1） 格雷码在计算机中的应用。（2） 组合逻辑电路的测试方法。（3） 异步时序电路的分析方法和设计方法。（4） 异步时序电路的竞争与冒险。（5） 数字系统中的故障诊断和测试方法。(二) 实践教学部分基本知识点或实践技能（1） 熟练掌握万用表、示波器、逻辑分析仪基本工具，掌握在逻辑设计中应当注意的问题，掌握在计算机系统中常用IC器件的性能及设计方法，掌握基本硬件系统的调试和测试方法。（2） 门电路外部特性和参数。测试常用门电路（包括TTL和CMOS）的平均延迟时间，电源传输特性、负载能力、静态功耗和输入负载能力。（3） 组合逻辑电路设计。用给定的数字集成电路，设计并安装一个两位全加运算电路和两位减法运算电路，并用数码管现实运算结果。（4） 定时控制电路设计。设计一个控制电路，控制电暖气的启动、保温、停止工作循环，具备超温预警功能，并用数码管现实各个工作状态。（5） 电子密码锁电路设计。设计一个电子密码锁，掌握存储器的读写时序，实现密码的设定，开启，校验，报警功能。可选知识点或实践技能(1) 键盘输入逻辑电路设计。(2) 扫描显示电路设计。(3) 用FPGA实现逐级进位和超前进位加法器，比较两者的性能。(4) 用计数器模拟计算机中的程序计数器(5) VGA显示控制器。三、 课程学时建议理论教学3654学时；实验教学1620学时。“微机原理”知识单元 清华大学 电子系一、 本知识单元的学习目标在本课程中学生将详细学习现代计算机的组成原理和结构。学生应掌握从最基本的信息的概念开始，到信息的定量表示，数字抽象、接口的概念、计算机模型和有限状态机、RISC指令集、RISC汇编语言程序设计以及在RISC指令集基础上对计算机的内部ALU、数据通路、控制器、存储器系统、操作系统和I/O,并行处理等部分的原理。了解现代数字系统设计的基本概念和方法，熟悉整个计算机系统中的软件、硬件以及他们之间的关系。 二、 本知识单元所包含的知识点(一) 理论教学部分1、计算机的基本概念 （1）信息的基本概念；（2）数字抽象2、计算机性能评价 （1）计算机性能的定义和概念； （2）效率、速度、吞吐量等概念之间的关系，吞吐率和延迟的关系；3指令集（1）了解指令集的概念，重点是：指令集是硬件和软件的接口，是硬件与软件的界面。 （2）指令集相关概念：二进制机器代码、汇编语言、高级语言、自然语言之间的区别和联系； （3）计算机语言与问题结构之间的对应关系，与机器模型之间的对应关系：即编译和解释的概念（4）掌握MIPS指令集；4计算机内的算术运算（6） （1）二进制数的表示以及二进制运算的特点；（2）算术和逻辑运算单元的数字电路实现； 5处理器设计（1）冯诺依曼结构以及处理器实现方式（2）处理器的组成以及各个组成部分的设计；（3）软件如何在CPU上得以执行？比较复杂的程序的过程（Procedure）会有哪些根本的特点？为了提高性能应采用何种实现方式？几种过程的模型：顺序、跳转、中断、调用、异常、自陷等等，介绍80x86和MIPS的中断、异常、自陷等机制；软件中的嵌套模型；计算机这些模型的实现机制； 6 流水线机制提高处理器性能 （1）流水线的概念和流水线对吞吐率的优化效果；（2）处理器流水线化中面临的各类竞争以及解决方法；流水线的数据通路和控制； 7 存储器系统（1）存储器系统的体系结构，以及现代计算机系统存储器分层的依据；存储器系统的性能与成本综合分析方法；（2）缓存的实现；（3）虚拟存储器的设计与实现；8输入输出系统和计算机的结构 （1）计算机系统中输入输出的重要性 （2）目前计算机中常用输入输出接口种类和原理；（3）总线的概念以及串行和并行总线的发展； 可选知识点1 并行处理器 处理器并行的概念；不同颗粒度的并行以及具体例子； 处理器并行设计需要解决的问题：如缓存一致性等；2 数字信号处理器 数字信号处理器DSP作为一种特殊的处理器，其特点、内部结构等；（二）实践教学部分基本知识点或实践技能（1） 全加器设计以及集成电路参数对数字电路性能影响实验（0.18um工艺仿真）：数字系统设计的工艺参数与性能的关系（2） 逻辑状态机以及机器蚂蚁趣味实验。熟悉有限状态机设计；（3） 计算机性能评价（自主性实验）：通过实际动手编写程序测试自己的计算机的MIPS 和MFLOPS ，深入的理解性能评价中存在的问题（4） 大作业，32位RISC处理器设计、汇编语言程序设计和流水线：深入理解计算机的组成、体系结构和CPU工作原理；熟悉汇编语言编程（5） 大作业：开放式选题，主要反映数字系统设计和CPU应用方面内容可选知识点或实践技能(1) 流水线处理器设计三、 课程学时建议理论教学54-58学时；实验教学4-8学时。实验主要由同学在课外完成，实验在本课程中占有很大比重，同学要完成4个小实验和两个大作业，其中两个大作业跨8周以上的时间，都是同学在课外完成。“信号与系统”知识单元东南大学 孟桥一、 本知识单元的学习目标本课程是电子信息与电气类专业本科生的一门重要的专业基础课程。它主要讨论信号、线性非时变系统的分析方法，并通过实例分析介绍工程应用中的重要方法。通过这门课程的学习，提高学生的分析问题和解决问题的能力，为学生今后进一步学习信号处理、网络分析综合、通信理论、控制理论等课程打下良好的基础。本课程需要较强的数学基础，其主要任务是运用相关数学方法进行信号与线性非时变系统分析。注重结合工程实际。二、 本知识单元所包含的知识点(一) 理论教学部分基本知识点（1） 信号与系统的基本概念：信号的基本描述方法、分类及其基本运算，系统的基本概念和描述方法，线性非时变系统的概念。（2） 连续系统时域分析：常系数线性微分方程的经典解法，自然响应与受迫响应等概念，系统的冲激响应概念，卷积积分的概念及其性质，零输入响应和零状态响应的概念及其求解方法。（3） 连续时间信号的频域分析：周期信号的傅里叶级数展开，傅里叶变换及其基本性质，信号的频谱的概念及其特性。（4） 连续时间系统的频域分析：系统对信号响应的频域分析方法，系统的频域传输函数的概念，理想低通滤波器特性，线性系统的不失真传输条件。（5） 拉普拉斯变换：单边拉普拉斯变换的定义和性质，拉普拉斯反变换的计算方法(部分分式分解法)。（6） 连续时间系统的复频域分析：系统的拉普拉斯变换分析方法，系统函数的概念，系统的极零点的概念及其应用，系统稳定性概念，系统的框图与流图描述。（7） 离散时间系统时域分析：离散时间系统的差分方程描述，连续信号的理想取样模型及取样定理，系统的单位样值响应，卷积和的概念及计算，系统零输入响应和零状态响应的求解方法。（8） Z变换：z变换的定义、收敛区及基本性质，反Z变换的计算方法（长除法和部分分式分解法）。（9） 离散时间系统的Z变换分析法：离散时间系统响应的Z变换分析方法，离散时间系统的系统函数的概念，离散时间系统的时域和Z域框图与流图描述形式，离散时间信号傅里叶变换（DTFT），系统的频率响应，系统极零点的概念及其应用，系统的稳定性概念。（10） 系统的状态变量描述法：状态变量、状态方程与输出方程的意义，系统状态方程的建立（包括连续和离散）。可选知识点（1） 从物理模型建立连续时间系统数学模型的方法。（2） 冲激信号的物理意义以及性质；（3） 实信号频谱的特点。（4） 系统延时、失真、因果等概念。（5） 双边拉普拉斯变换定义，性质，收敛区间。（6） 应用双边拉普拉斯变换法求解系统响应的方法。（7） 双边Z变换的定义，性质，收敛区间。（8） Z变换与拉普拉斯变换的关系。（9） 离散傅里叶变换（DFT）的定义，性质。（10） 循环卷积、循环移位计算。（11） 快速傅里叶变换（FFT），用FFT求解信号频谱的方法。（12） 状态方程的求解方法。（二）实践教学部分基本知识点或实践技能（1） 设计卷积计算程序（包括卷积积分的数值解法以及卷积和、循环卷积），熟悉和掌握卷积计算的原理和过程。（2） 设计信号频谱分析程序，作出信号的幅度频谱和相位频谱，加深对信号频谱的理解；分析周期性方波、三角波、正弦波的频谱特性；在不同的周期、脉冲宽度条件下观测频谱分量的变化。（3） 设计连续时间系统系统频率特性分析程序，作出系统的幅频特性和相频特性。作出系统特性波特图。（4） 设计离散系统系统频率特性分析程序，作出系统的幅频特性和相频特性。观测离散时间系统频率特性的周期性。（5） 利用FFT计算离散信号的循环卷积、线性卷积；可选知识点或实践技能（1） 根据离散时间系统的系统函数，在Matlab等语言下设计实现离散时间系统的函数，并且对给定的输入信号进行处理。通过实验观测稳定系统、临界稳定系统以及不稳定系统对信号的响应。（2） 设计程序，根据系统函数，利用罗斯霍维斯准则判断系统稳定性。（3） 利用FFT分析离散时间信号、连续时间信号的频谱，并且与直接计算方法得到的结论以及计算时间作比较。（4） 利用状态方程，用欧拉法求解连续时间系统响应的数值解，并且与理论分析结果相比较；分析计算误差误差；在不同的时间间隔条件下重复上面的计算，分析时间间隔的选取对误差的影响。三、 课程学时建议理论课时：64学时。实践课时：32学时“电磁场与电磁波”知识单元西南交通大学 杨儒贵一、 本知识单元的学习目标“电磁场与电磁波”是电子信息类本科专业学生必修的一门专业基础课。本课程的学习目标是在大学物理的电磁学基础上，进一步掌握宏观电磁场与波的基本特性及其分析方