信号与系统教案-网络工程-徐沁

安徽大学本科教学课程教案课程代码： ZX36096课程名称：信号与系统授课专业： 网络工程授课教师：徐沁职称/学位： 讲师/博士开课时间：二一六至二一七学年第二学期第1次课程教学方案周次1课时数3教学章节前言第一章 绪论1.1 信号与系统1.2 信号的描述和分类目标要求1. 了解本课程的性质、特点、主要内容、明确本课程的学习目的及要求。2. 了解信号与系统的基本概念。3. 了解信号与系统的基本理论。4. 掌握信号的描述与分类方法。掌握指数信号、正弦信号、复指数信号、钟形信号等基本信号的时域描述、特点和性质。重点难点重点：信号与系统基本概念、基本理论，信号的描述、分类和典型示例难点：信号的描述、分类教学方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题1-1、1-2、1-3板书设计（或PPT，空白不够可添加附页）1. 课程的性质与特点。2. 课程的主要内容。3. 课程的目的及要求。4. 课程的主要参考书。5. 信号、系统的定义。6. 信号理论与系统理论简介。7. 信号的描述方法。第1次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课课程位置：“信号与系统”课程属于计算机在通讯、自动控制领域应用的基础课程，它与“电路与模拟电子技术”、“离散时间系统分析”、“数字信号处理”、“数字图像处理”、“计算机图形学”组成的系列课程是计算机通讯、自动控制与模式识别学科最基本的课程。开设这些课程让你们选修是为了扩展你们在计算机应用领域的基础知识。讲授内容1. 课程的性质与特点。2. 课程的主要内容。3. 课程的目的及要求。4. 课程的主要参考书。5. 信号、系统的定义。6. 信号理论与系统理论简介。7. 信号的描述方法。 信号的分类 确定性信号和随机信号 周期信号和非周期信号连续信号和离散信号 模拟信号，抽样信号，数字信号 一维信号和多维信号 典型确定性信号介绍指数信号正弦信号复指数信号(表达具有普遍意义)抽样信号钟形脉冲函数(高斯函数)归纳总结将信号的分类与计算机处理的信号相结合讲解，引起了学生对信号的理解和认识。典型信号的学习引发学生回顾高等数学的相关知识。鼓励学生课堂即时提问不懂的问题；课后预习1.3、1.4节内容第2次课程教学方案周次2课时数3教学章节第一章 绪论1.3 信号的运算1.4 阶跃信号和冲激信号目标要求掌握信号的时移、反褶、展缩、微分、积分以及相加、相乘等基本运算。掌握单位协变信号、单位阶跃信号、单位冲激信号、冲激偶等基本信号的时域描述、特点和性质重点难点重点：信号的运算；单位冲激信号、冲激偶信号的特点和性质难点：信号的运算中展缩、微分、积分基本运算；单位冲激信号、冲激偶信号的特点和性质教学方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题1-4、1-5、1-7、1-11、1-14板书设计（或PPT，空白不够可添加附页）1. 单位冲激信号的定义 2. 冲激偶函数 第2次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课上一次课我们学习了信号的分类和几种典型的信号，这些典型信号都是一些抽象的数学模型，它们与实际信号可能有差别，但是，只要将实际信号的某些条件理想化，我们就能运用理想的模型对它们进行分析和研究。在这一次课中，我们将要学习信号与系统里面两个最重要的理想信号模型。另外，在信号的传输与处理的过程中往往需要进行信号的运算，接下来我们首先来学习信号的几种基本运算，并且观察一下信号经过运算后波形的变化，同时分析它的物理背景。讲授内容1. 信号的运算 信号的自变量的变换 信号的移位；信号的反褶；信号的展缩（尺度变换）；一般情况 微分和积分 两信号相加或相乘2. 阶跃信号和冲激信号 单位斜变信号 定义；有延迟的斜变阶跃信号；三角形脉冲 单位阶跃信号 定义；有延迟的单位阶跃信号；用单位阶跃信号描述其他信号 单位冲激信号 概念引出定义1 使用狄拉克(Dirac)函数定义2 使用矩形脉冲冲激函数的性质抽样性；奇偶性；冲激偶；标度变换 冲激偶信号冲激偶的性质归纳总结信号的运算是信号处理的基础，需要学生切实掌握运算的方法，通过课堂练习和课后作业加强学生对信号运算的掌握程度。冲激信号和阶跃信号的定义以及性质十分多，因此需要在作业中反复练习和课堂讲解。鼓励学生课堂即时提问不懂的问题；课后预习1.5、1.6、1.7节内容第3次课程教学方案周次3课时数3教学章节前言第一章 绪论1.5 信号的分解1.6 系统模型及其分类1.7线性时不变系统目标要求了解将信号分解成交直流分量、奇偶分量、脉冲分量、虚部实部分量、正交函数系分量等几种常见的信号分解方法。了解系统模型的定义和分类及描述方法，掌握线性时不变系统的定义和性质，并会应用这些性质。重点难点重点：信号与系统基本概念、基本理论，信号的描述、分类和典型示例难点：信号分解；系统分类；线性时不变系统的基本特性。教学方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题1-20、1-23板书设计（或PPT，空白不够可添加附页）直流分量 交流分量奇分量偶分量第3次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课为了便于研究信号传输与信号处理的问题，人们往往将一些复杂信号分解为比较简单的基本信号分量之和，就像在力学中将任一方向的力分解为几个分力一样。另外，科学的任一分支都有着自己的一套“模型”理论。所谓模型，是系统物理特性的数学抽象，以数学表达式或具有理想特性的符号组合图形来表征系统特性。今天这次课我们将要学习信号的分解，系统模型及其分类以及线性时不变系统的一些基本特征。讲授内容1. 信号的分解1）直流分量与交流分量2）偶分量与奇分量3）脉冲分量4）实部分量与虚部分量5）正交函数分量 2. 系统模型及其分类 描述系统的基本单元方框图 加法器；乘法器；标量乘法器（数乘器，比例器）；微分器；积分器；延时器 系统的定义和表示系统；系统模型；系统的表示 系统的分类 3.线性时不变系统1）线性系统与非线性系统2）时变系统与时不变系统3）线性时不变系统的微分特性4）因果系统与非因果系统归纳总结本次课着重信号分解的概念、线性时不变系统的判断，以及系统框图的画法。鼓励学生课堂即时提问不懂的问题；课后预习2.1、2.2节内容第4次课程教学方案周次4课时数3教学章节第二章 连续时间系统的时域分析2.1 引言2.2 系统微分方程式的建立与求解2.3 用时域经典法求解微分方程目标要求了解建立描述系统的激励与响应关系的微分方程，掌握其经典解法。重点难点重点：系统微分方程式的建立与求解难点：系统微分方程式的求解教学方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题2-4板书设计（或PPT，空白不够可添加附页）一个线性系统，其激励信号e(t)与响应信号r(t)之间的关系，可以用下列形式的微分方程式来描述若系统为时不变的，则C，E均为常数，此方程为常系数的n阶线性常微分方程。阶次：方程的阶次由独立的动态元件的个数决定。求解方程时域经典法就是：齐次解+特解。 第4次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课线性时不变系统分析方法包括时间和变换两个方面，即时间域和变换域。时域分析方法不涉及任何变换，直接求解系统的微分、积分方程式，对于系统的分析与计算全部都在时间变量领域内进行。这种方法比较直观、物理概念清楚，是学习各种变换域方法的基础。本次课我们就来学习线性时不变系统的时域模型表示方法以及其中我们重点研究的一元n阶微分方程的建立。接着，对于一阶或二阶微分方程描述的电路系统，我们已经在数学与电路课程中了解了它的求解方法，我们将在先修课的基础上，引出高阶的LTI系统的微分方程和一般的求解规律。讲授内容1. 引言1）系统数学模型的时域表示 2）系统分析过程 3）本章主要内容2. 微分方程式的建立与求解 物理系统的模型许多实际系统可以用线性系统来模拟。若系统的参数不随时间而改变，则该系统可以用线性常系数微分方程来描述。 微分方程的列写根据实际系统的物理特性列写系统的微分方程。对于电路系统，主要是根据元件特性约束和网络拓扑约束列写系统的微分方程。 例2-2-1、例2-2-1 n 阶线性时不变系统的描述 求解系统微分方程的经典法例2-2-3、例2-2-4、例2-2-5归纳总结通过简单的电路系统例题引出系统的微分方程的建立，并复习高等数学的知识，熟练掌握系统响应由齐次解和特解两部分组成。鼓励学生课堂即时提问不懂的问题；课后预习2.4、2.5节内容第5次课程教学方案周次5课时数3教学章节第二章 连续时间系统的时域分析2.4 起始点的跳变从0-到0+状态的转换2.5零输入响应和零状态响应目标要求深刻理解系统完全响应的三种分解方式：零输入响应与零输出响应、自由响应与强迫响应、瞬态响应与稳态响应。能够根据微分方程的特征根与已知的系统初始初始条件，求解系统的零输入响应。重点难点重点：零输入响应和零状态响应;难点：初始条件的确定教学方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题2-5、2-6、2-7、2-8板书设计（或PPT，空白不够可添加附页）起始状态初始状态零输入响应零状态响应第5次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课微分方程的求解需要初始条件的确定，利用该初始条件设定的一组已知数据来确定方程解中的待定系数A。对于实际的系统模型，初始条件要根据激励信号接入瞬间系统所处的状态决定。在某些情况下，此状态可能发生跳变，这使得确定初始条件的工作复杂化。另外，将信号从不同角度进行分解，往往给LTI系统响应的研究带来许多方便。在2.3节，我们将微分方程的解分为齐次解和特解两个部分，也同样体现了信号分解的研究思想。因此，在本次课中，我们要学习和研究系统起始点的跳变和系统响应的一种分解及其求解方法。讲授内容1. 起始点的跳变从0-到0+状态的转换 电容电压的突变 例2-3-1 电感电流的突变 例2-3-2 冲激函数匹配法确定初始条件配平的原理：t =0 时刻微分方程左右两端的(t)及各阶导数应该平衡(其他项也应该平衡，我们讨论初始条件，可以不管其他项）例2-3-32. 零输入响应和零状态响应1）起始状态与激励源的等效转换，在一定条件下，激励源与起始状态之间可以等效转换。即可以将原始储能看作是激励源。2）系统响应划分以及各种系统响应定义、求解a. 自由响应强迫响应 b. 暂态响应+稳态响应c. 零输入响应零状态响应 对系统线性的进一步认识 由常系数微分方程描述的系统在下述意义上是线性的。(1)响应可分解为：零输入响应零状态响应。(2)零状态线性：当起始状态为零时，系统的零状态响应对于各激励信号呈线性。(3)零输入线性：当激励为零时，系统的零输入响应对于各起始状态呈线性。例2-4-1归纳总结利用初始条件求解系统响应的待定系数是求解完全响应的难点，需要通过多个例题讲解和课堂练习，另外系统的零输入响应和零状态响应的概念也需要通过例题来强化。鼓励学生课堂即时提问不懂的问题；课后预习2.6节内容第6次课程教学方案周次6课时数3教学章节第二章 连续时间系统的时域分析2.6 冲激响应与阶跃响应目标要求深刻理解系统单位冲激响应与阶跃响应的意义，并掌握它们的求解方法。重点难点重点：冲激响应难点：冲激响应教学方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题2-9板书设计（或PPT，空白不够可添加附页）冲激响应 第6次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课本次课我们将要学习以单位冲激函数和单位阶跃函数作为系统的激励，系统的零状态响应，并探讨它们的物理意义以及引出下一次课的内容卷积。讲授内容1. 冲激响应定义：系统在单位冲激信号作用下产生的零状态响应，称为单位冲激响应，简称冲激响应，一般用h(t)表示。 一阶系统的冲激响应，例2-5-1n 阶系统的冲激响应，例2-5-2(1)冲激响应的数学模型(2) 冲激响应h(t)解答的形式2. 阶跃响应定义：系统在单位阶跃信号u(t)作用下的零状态响应，称为单位阶跃响应g(t)，简称阶跃响应。阶跃响应与冲激响应的关系 或 3.齐次解法求冲激响应，例2-5-34.求冲激响应的几种方法总结冲激函数匹配法奇异函数项相平衡法齐次解法求冲激响应归纳总结冲激响应是在系统的基础上进行求解的，并且大家要深刻理解冲激函数的物理意义，它作用于系统时，会产生什么样的变化。鼓励学生课堂即时提问不懂的问题；课后预习2.7、2.8节内容第7次课程教学方案周次7课时数3教学章节第二章 连续时间系统的时域分析2.7 卷积2.8 卷积的性质目标要求深刻理解卷积积分的定义、运算规律和主要性质，学会用卷积积分法求解线性时不变系统的零状态响应。重点难点重点：卷积运算规律和主要性质，用卷积积分法求解线性时不变系统的零状态响应。难点：卷积的性质教学方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题2-14、2-15、2-19、2-20板书设计（或PPT，空白不够可添加附页）卷积定义零状态响应第7次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课本次课我们将要学习以单位冲激函数和单位阶跃函数作为系统的激励，系统的零状态响应，并探讨它们的物理意义以及引出下一次课的内容卷积。讲授内容1. 卷积 卷积定义 利用卷积积分求系统的零状态响应 卷积的计算由于系统的因果性或激励信号存在时间的局限性，卷积的积分限会有所变化。卷积积分中积分限的确定是非常关键的。（1）借助于阶跃函数u(t)确定积分限，例2-6-1（2）卷积图解法，例2-6-2（3）对卷积积分的几点认识2. 卷积的性质 代数性质交换律分配律，系统并联结合律，系统级联 微分积分性质 与冲激函数或阶跃函数的卷积 例2-7-1、例2-7-2归纳总结卷积的运算需要反复练习才能掌握，因此需要布置卷积的课堂练习和作业。鼓励学生课堂即时提问不懂的问题；课后预习3.1、3.2节内容第8次课程教学方案周次8课时数3教学章节第三章 傅里叶变换3.1 引言3.2 周期信号的傅里叶级数分析目标要求掌握傅立叶级数的定义、性质，能够求解周期信号的频谱，画频谱图，深刻理解周期信号频谱的特性以及周期信号对称性与傅里叶级数的关系，并会求解一些常用周期信号的傅立叶级数。重点难点重点：傅里叶级数、周期信号的频谱、周期信号对称性与傅里叶级数的关系难点：傅里叶级数、周期信号对称性与傅里叶级数的关系教学方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题3-1、3-4、3-7板书设计（或PPT，空白不够可添加附页）傅里叶级数展开表达式直流分量余弦分量的幅度正弦分量的幅度第8次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课从本章开始由时间域分析我们要转入变换域分析，在变换域中，首先讨论傅里叶变换。傅里叶变换是在傅里叶级数正交函数展开的基础上发展而产生的，这方面的问题也称为傅里叶分析。傅里叶分析的研究和应用至今已经历了一百余年。傅里叶分析方法不仅应用于电力工程、通信和控制领域之中，而且在力学、光学、量子物理和各种线性系统分析等许多有关数学、物理和工程技术领域中得到了广泛而普遍的应用。本次课将从傅里叶级数正交函数展开问题开始讨论，引出傅里叶变换，建立信号频谱的概念。首先我们来看看周期信号的傅里叶级数分析。讲授内容1. 引言1）频域分析；2)傅里叶变换发展历史；3)本章主要内容2. 周期信号傅里叶级数分析 三角函数形式的傅里叶级数a) 三角函数集、三角函数的正交特性 b) 级数形式（三角形式），例3-2-1 c) 其他形式：余弦形式、正弦形式 d) 幅度频率特性和相位频率特性 指数函数形式的傅里叶级数a ) 复指数正交函数集 b) 级数形式 c) 利用复变函数的正交特性求系数 两种傅里叶级数系数之间的关系及频谱图 幅频特性和相频特性幅度频谱；相位频谱，例3-2-2 总结（1）周期信号f(t)的傅里叶级数有两种形式；（2）两种频谱图的关系；（3）周期信号的频谱是离散谱，三个性质；（4）引入负频率3函数的对称性与傅里叶级数的关系偶函数；奇函数；奇谐函数；偶谐函数4周期信号的功率5傅里叶有限级数与最小方均误差归纳总结在引出傅里叶级数展开后需要强调傅里叶级数展开各谐波分量有效值的平方和就是周期信号的平均功率。鼓励学生课堂即时提问不懂的问题；课后预习3.3、3.4节内容第9次课程教学方案周次9课时数3教学章节第三章 傅里叶变换3.3 典型周期信号的傅里叶级数3.4 傅里叶变换目标要求会求解一些常用周期信号的傅立叶级数。掌握傅立叶变换的定义、物理意义、存在的条件。重点难点重点：周期矩形脉冲信号的傅立叶级数；傅里叶变换难点：傅里叶变换定义、存在的条件；频谱密度函数教学方式 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题3-6板书设计（或PPT，空白不够可添加附页）傅里叶变换傅里叶反变换第9次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课周期信号的频谱分析可利用傅里叶级数，也可借助傅里叶变换。本次课我们将首先用傅里叶级数展开形式研究典型信号的频谱，然后将周期信号的傅里叶级数推广到非周期信号中去，导出傅里叶变换。讲授内容1. 典型周期信号的傅里叶级数 频谱结构（以周期矩形脉冲信号为例）三角形式的谱系数指数形式的谱系频谱及其特点总结 频带宽度问题提出、周期矩形脉冲信号的功率频带宽度系统的通频带信号的带宽，才能不失真2傅里叶变换 傅里叶变换傅里叶变换引出定义、频谱密度函数的表示反变换傅里叶变换对 傅里叶变换的表示 傅里叶变换的物理意义 傅里叶变换存在的条件归纳总结傅里叶变换是难点，要思考傅里叶级数展开和傅里叶变换的区别和联系。鼓励学生课堂即时提问不懂的问题；课后预习3.5、3.6节内容第10次课程教学方案周次10课时数3教学章节第三章 傅里叶变换3.5 典型非周期信号的傅里叶变换3.6 冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换 目标要求掌握一些常用非周期信号的傅立叶变换以及冲激函数和阶跃函数的傅立叶变换重点难点常用非周期信号的傅立叶变换以及冲激函数和阶跃函数的傅立叶变换非周期信号的傅立叶变换求解教学方式R 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材R 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题3-15板书设计1. 典型非周期信号的傅里叶变换 矩形脉冲信号傅里叶变换频谱图 单边指数信号傅里叶变换频谱图 直流信号傅里叶变换频谱图 符号函数傅里叶变换频谱图 升余弦脉冲信号傅里叶变换频谱图2冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换 冲激函数傅里叶变换与直流信号傅里叶变换比较 冲激偶的傅里叶变换 单位阶跃函数的傅里叶变换第10次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课上次课程要求学生会求解一些常用周期信号的傅立叶级数。掌握傅立叶变换的定义、物理意义、存在的条件。本次课程中将讲述常用非周期信号的傅立叶变换以及冲激函数和阶跃函数的傅立叶变换。讲授内容1. 典型非周期信号的傅里叶变换 矩形脉冲信号傅里叶变换频谱图 单边指数信号傅里叶变换频谱图 直流信号傅里叶变换频谱图 符号函数傅里叶变换频谱图 升余弦脉冲信号傅里叶变换频谱图2冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换 冲激函数傅里叶变换与直流信号傅里叶变换比较 冲激偶的傅里叶变换 单位阶跃函数的傅里叶变换归纳总结掌握一些常用非周期信号的傅立叶变换以及冲激函数和阶跃函数的傅立叶变换。非周期信号的傅立叶变换求解为本次课程的重难点，要求学生课下多做练习。第11次课程教学方案周次11课时数3教学章节第三章 傅里叶变换3.7 傅里叶变换的基本性质目标要求深刻理解和掌握傅立叶变换的基本性质重点难点傅里叶变换的基本性质教学方式R 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材R 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题3-21、3-22、3-23、3-24、3-26、3-29、3-33板书设计1. 傅里叶变换的基本性质 对称性质 线性性质 奇偶虚实性 尺度变换性质 时移特性 频移特性 微分性质 时域积分性质第11次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课上次课程讲解一些常用非周期信号的傅立叶变换以及冲激函数和阶跃函数的傅立叶变换，本次课程将讲解傅里叶变换的基本性质，包括对称性质，线性性质，奇偶虚实性，尺度变换性质，时移特性，频移特性，微分性质，时域积分性质。讲授内容1. 傅里叶变换的基本性质 对称性质性质、意义例3-7-1、例3-7-2 线性性质性质例3-7-3 奇偶虚实性 尺度变换性质性质、意义 时移特性性质、例3-7-4时移加尺度变换、例3-7-5 频移特性性质、证明、说明、应用例3-7-6 微分性质时域微分性质频域微分性质例3-7-8、例3-7-9 时域积分性质性质、例3-7-7、例3-7-10归纳总结深刻理解和掌握傅立叶变换的基本性质第12次课程教学方案周次12课时数3教学章节第三章 傅里叶变换3.8 卷积特性（卷积定理）3.9 周期信号的傅里叶变换目标要求掌握周期信号的傅立叶变换；掌握卷积定理，能够对信号进行正、逆傅立叶变换。深刻理解和掌握抽样信号的傅立叶变换，深刻理解和掌握抽样定理及其应用。掌握功率信号与功率谱，能量信号与能量谱的概念，会在时域和频域中求解功率信号的功率与能量信号的能量。重点难点时域卷积定理；周期信号的傅里叶变换卷积特性；教学方式R 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材R 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题3-31、3-36板书设计1. 卷积特性（卷积定理） 卷积定理 卷积定理的应用2. 周期信号的傅里叶变换 正弦信号的傅里叶变换 一般周期信号的傅里叶变换几点认识： 如何由F0()求F(n1) 周期单位冲激序列的傅里叶变换 周期矩形脉冲序列的傅氏变换第12次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课上次课程讲解傅里叶变换的基本性质，本次内容主要是傅里叶变换中的卷积特性（卷积定理）和周期信号的傅里叶变换。讲授内容1. 卷积特性（卷积定理） 卷积定理时域卷积定理频域卷积定理 卷积定理的应用例3-8-12. 周期信号的傅里叶变换 正弦信号的傅里叶变换 一般周期信号的傅里叶变换几点认识： 如何由F0()求F(n1) 周期单位冲激序列的傅里叶变换 周期矩形脉冲序列的傅氏变换方法1方法2归纳总结掌握周期信号的傅立叶变换；掌握卷积定理，能够对信号进行正、逆傅立叶变换。深刻理解和掌握抽样信号的傅立叶变换，深刻理解和掌握抽样定理及其应用。掌握功率信号与功率谱，能量信号与能量谱的概念，会在时域和频域中求解功率信号的功率与能量信号的能量。第13次课程教学方案周次13课时数3教学章节第三章 傅里叶变换3.10 抽样信号的傅里叶变换3.11 抽样定理 目标要求深刻理解和掌握抽样信号的傅立叶变换，深刻理解和掌握抽样定理及其应用。重点难点抽样信号的傅立叶变换；抽样定理教学方式R 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材R 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题3-39板书设计1. 抽样信号的傅里叶变换 抽样 理想抽样（周期单位冲激抽样） 矩形脉冲抽样抽样信号连续时间信号、抽样脉冲序列和抽样信号之间关系频谱结构频谱结构的数学表示举例说明抽样信号与原信号频谱的关系讨论抽样脉宽的影响2抽样定理 抽样定理的解释、演示 奈奎斯特(Nyquist) 抽样率和抽样间隔第13次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课上次内容主要是傅里叶变换中的卷积特性（卷积定理）和周期信号的傅里叶变换。本次课程将讲解抽样信号的傅立叶变换和抽样定理讲授内容（空白不够可添加附页）1. 抽样信号的傅里叶变换 抽样 理想抽样（周期单位冲激抽样）冲激抽样信号的频谱几点认识 矩形脉冲抽样抽样信号连续时间信号、抽样脉冲序列和抽样信号之间关系频谱结构频谱结构的数学表示举例说明抽样信号与原信号频谱的关系讨论抽样脉宽的影响2抽样定理 抽样定理的解释、演示 奈奎斯特(Nyquist) 抽样率和抽样间隔例题归纳总结深刻理解和掌握抽样信号的傅立叶变换，深刻理解和掌握抽样定理及其应用。第14次课程教学方案周次14课时数3教学章节第四章 拉普拉斯变换，s域分析4.1 引言4.2 拉普拉斯变换的定义、收敛域4.3 拉普拉斯变换的基本性质 目标要求深刻理解拉氏变换的定义、收敛域和基本性质，会根据拉氏变换的定义式和性质求一些常用信号的拉氏变换，并正确理解拉氏变换性质的应用条件。重点难点拉普拉斯变换的定义、收敛域、基本性质拉普拉斯变换收敛域、基本性质教学方式R 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材R 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题4-1、4-2、4-3、4-5板书设计1. 拉普拉斯变换的定义、收敛域 从傅里叶变换到拉普拉斯变换拉普拉斯正变换拉氏逆变换拉氏变换对 拉氏变换的收敛 一些常用函数的拉氏变换阶跃函数指数函数单位冲激信号tnu(t)2拉普拉斯变换的基本性质 线性 原函数微分 原函数的积分 延时（时域平移） s域平移 尺度变换 初值 终值 卷积 对s微分第14次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课上次课程讲解抽样信号的傅立叶变换和抽样定理，本次课程将讲解拉普拉斯变换的定义、收敛域、基本性质，拉普拉斯变换收敛域等内容讲授内容1. 引言拉普拉斯变换发展历史拉普拉斯变换优点、缺点本章主要内容及学习方法2. 拉普拉斯变换的定义、收敛域 从傅里叶变换到拉普拉斯变换拉普拉斯正变换拉氏逆变换拉氏变换对 拉氏变换的收敛例题及说明 一些常用函数的拉氏变换阶跃函数指数函数单位冲激信号tnu(t)3拉普拉斯变换的基本性质 线性 原函数微分电感元件的s域模型 原函数的积分电容元件的s域模型 延时（时域平移） s域平移 尺度变换 初值 终值 卷积 对s微分 对s积分归纳总结深刻理解拉氏变换的定义、收敛域和基本性质，会根据拉氏变换的定义式和性质求一些常用信号的拉氏变换，并正确理解拉氏变换性质的应用条件。第15次课程教学方案周次15课时数3教学章节第四章 拉普拉斯变换，s域分析4.4 拉普拉斯逆变换 目标要求掌握拉普拉斯逆变换求法重点难点拉普拉斯变换逆变换之部分分式展开法极点为共轭复数或有重根存在时求拉普拉斯变换逆变换教学方式R 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材R 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题4-4板书设计1. 拉普拉斯逆变换 由象函数求原函数的三种方法(1)部分分式法(2)利用留数定理围线积分法(3)数值计算方法利用计算机 F(s)的一般形式零点定义极点定义 拉氏逆变换的过程 部分分式展开法(mn)第一种情况：单阶实数极点，例题第二种情况：极点为共轭复数，例题第三种情况：有重根存在，例题 F(s)两种特殊情况非真分式真分式多项式含e-s的非有理式第15次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课上次课程讲解拉普拉斯变换的定义、收敛域、基本性质，拉普拉斯变换收敛域等内容，本次课程要求学生掌握拉普拉斯逆变换求法讲授内容1. 拉普拉斯逆变换 由象函数求原函数的三种方法(1)部分分式法(2)利用留数定理围线积分法(3)数值计算方法利用计算机 F(s)的一般形式零点定义极点定义 拉氏逆变换的过程 部分分式展开法(mn)第一种情况：单阶实数极点，例题第二种情况：极点为共轭复数，例题第三种情况：有重根存在，例题 F(s)两种特殊情况非真分式真分式多项式含e-s的非有理式归纳总结要重点掌握拉普拉斯变换逆变换之部分分式展开法，极点为共轭复数或有重根存在时求拉普拉斯变换逆变换第16次课程教学方案周次16课时数3教学章节第四章 拉普拉斯变换，s域分析4.5 用拉普拉斯变换法分析电路、s 域元件模型4.6 系统函数（网络函数）H(s) 目标要求能够用拉氏变换与S域电路模型分析电路。深刻理解S域系统函数H(s)的定义、物理意义以及零极点概念。掌握H(s)求解方法，并能用H(s)分析系统特性。重点难点用拉氏变换与S域电路模型分析电路；系统函数s域电路分析法教学方式R 课堂讲授 小组活动 实验演示 难点答疑 提问 作业讲评 实践教学 考试测验 其他活动媒体资源 文字教材R 电子教案 录像材料 录音材料 直播课堂 CAI课件 IP课件 其他资源：课后作业郑君里等编著的教材信号与系统中习题4-6、4-7、4-8、4-11、4-16板书设计1. 用拉普拉斯变换法分析电路、s 域元件模型 用拉氏变换法分析电路的步骤（1）列s域方程（可以从两方面入手） 1）列时域微分方程，用微积分性质求拉氏变换； 2）直接按电路的s域模型建立代数方程。（2）求解s域方程（3）F(s)f(t)，得到时域解答 微分方程的拉氏变换 例题4-5-1 利用元件的s域模型分析电路电路元件的s域模型 电阻元件的s域模型电感元件的s域模型电容元件的s域模型电路定理的推广 求响应的步骤 例4-5-2例4-5-32系统函数（网络函数）H(s) 系统函数第16次教学活动设计教学环节内容设计与手段导入新课上次课程中讲解了拉普拉斯逆变换求法，本次课程要求学生能够用拉氏变换与S域电路模型分析电路。深刻理解S域系统函数H(s)的定义、物理意义以及零极点概念。掌握H(s)求解方法，并能用H(s)分析系统特性。讲授内容1. 用拉普拉斯变换法分析电路、s 域元件模型 用拉氏变换法分析电路的步骤（1）列s域方程（可以从两方面入手） 1）列时域微分方程，用微积分性质求拉氏变换； 2）直接按电路的s域模型建立代数方程。（2）求解s域方程（3）F(s)f(t)，得到时域解答 微分方程的拉氏变换 例题4-5-1 利用元件的s域模型分析电路电路元件的s域模型 电阻元件的s域模型电感元件的s域模型电容元件的s域模型电路