信号与系统教案(打印稿)

1、合肥信息技术职业学院教案2021/2021学年度第2学期课程名称：信号与系统授课班级：2021级电子信息工程技术授课教师：辛玉霞所属系部：电子计算机系教务处制教案首页课程名称信号与系统课程类型职业根底课教材名称：信号与系统主编：燕庆明使用教材出版社：高等教育出版社出版日期：2021年12月1日学时分配共64学时,其中理论50学时,实践10学时.根据课程面对的工作任务和职业水平要求,根据我校办课学定位和高职学生职业素养培养出发点,本课程知识目标应程使学生明确?信号与系统?在电子信息工程专业职业水平培教养中的地位和作用,加深知识的理解和综合运用.了解本课学程在专业中的地位和应用领域；确定性信号经过

2、LTI系统传目输与处理的根本分析方法,包括连续系统与离散系统的时域的分析、连续系统的频域分析、连续系统的复频域分析和离散与系统的z域分析等；零输入响应与零状态响应、冲激响应与要阶跃响应的求解；卷积的性质及其计算技巧；常用函数的Z求变换、Z变换的根本性质以及Z反变换的计算方法等.主要参考书目备注课程教案U:1授课内容课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、历史回忆；2、宏观上理解什么是信号与系统,领会本课程的学习及研究对象、任务与方法.教学重点与难点1、重点掌些常用信号以及特点；2、重点学会分析与判断信号的类别与性质.教学过程包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例

3、等设计1、课程引入80分钟；必须要首先从宏观上理解什么是信号什么是系统,同时告诉学生本课程的学习及研究对象、任务与方法,这是能够让学生入门本课程的关键.为此有如下讲授步骤：举例,一些具体的学生可感受得到的系统实例.15分钟然后让提出互动问题：在日常生活中可以看见哪些信号；在日常生活中又可以见到哪些系统？并让学生试分析之.在学生宏观上理解了信号与系统的模糊概念之后,接着就转入我们这个课程学习的是什么信号呢,有哪些,学习的是什么系统呢,对于这些信号与系统我们应该如何研究与分析呢,即对象与方法的问题？10分钟宏观上领会本课程的学习与研究对象、任务与方法.20分钟LT、ZT、DFT等几种变换,可以转换

4、信号与系统的不同域的数学模型.20分钟明确本课程的学习思路,先信号分析后系统分析,先时域分析,后变换域分析,最后综合信号与系统分析,先连续后离散,先时时域,后变换域.153、15分总结；强调本次课程学生需要掌握与理解的重点内容；布置练习与预习任务；作业/思考题:信号和信息的区别教学后记:授课内容根本连续信号简单处理以及系统分析课型理论口实践授课学时教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握常用的根本信号；2、掌握信号根本运算：四那么运算,反转、尺度、平移运算,微积分运算；3、掌握冲激信号的定义.教学重点与难点能够利用阶跃信号且依据复杂信号的波形写出信号的表达式,且理解信号可以表示为冲激信

5、号的时移加权和.教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等首先复习4分钟：包括信号与系统的根本概念、信号的分类.然后提出本次课程的任务1分钟；掌握常用的根本信号,强调重要性；掌握信号的简单根本运算；掌握冲激信号的定义以及应用；1、10分钟常用的根本信号.2、30分钟掌握信号根本运算3、30分理解与掌握冲激信二号的定义：狄拉克定义第一、引入；第二、介绍冲激信号的狄拉克定义,并分析.因此可举出一个矩形脉冲被压缩的例子面积为1冲激信号的波形的说明：由于冲激信号实际是无穷大的幅度,故在波形上所标注的是其几何数学意义上的面积,这里称之为强度,强度的具体物理名称随研究问题向父,例如冲击力强度

6、,冲激电流强度等等.第三、冲激信号的一些性质4、10分能够利用阶跃信号且依据复杂信号的波形写出信号的表仁式;总结5分：总结本次课的重点内容,布置小练习和预习任务.作业/思考题：习题1-1,1-2教学后记：课程教案:3授课内容系统微分方程；系统的零输入响应和零状态响应课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握典型连续线性时不变系统的模型建立方法；2、掌握连续时间线性时不变性系统的时域中的经典求解方法；3、掌握系统的0+状态的判定；教学重点与难点教学过程设计1、重点：系统时域中的经典求解方法；2、难点：0+状态的判定包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等复习回忆

7、上次课程的内容与提问5分：重点是什么是系统的线性与时不变性；1、掌握典型连续线性时不变系统的模型建立方法；15分2、40分掌握连续时间线性时不变性系统的时域中的经典求解方法；3、25分掌握系统的0+状态的判定；直接告知学生：鼓励0时刻参加系统时,真正接入系统的时刻是0+时刻,也就是鼓励真正起作用的时间是0+时刻,此时系统的状态有可能发生跳变,也即0+与0-时刻的状态值不连续,而我们求解的就是鼓励参加后系统发生的响应,因此此时我们在求解系统的响应的时候,必须用0+时刻的状态来确定一些“待定参数,例如经典解中的待定参数.方法：将鼓励代入方程右端,根据系统的线性性,假设出现冲激,那么会出现不响应0时

8、刻不连续现象,为此我们必须用0+时刻求系统响应,原因很简单：就是鼓励真正起作用的时刻是0+时刻开始的,因此必须用此时刻的状态来求解系统响应中的参数.当然,假设方程右端不出现冲激,那么也可以用0-时刻状态,由于此时状态连续.利用冲激匹配法求解0+时刻系统状态.原理就是恒等式的原理,但是前提是在0-,0+区间之内用此原理.举例例3-2,把鼓励改成冲激信号.这样做也可为以后的冲激响应做铺垫最后总结5分作业/思考题：教学后记：课程教案:4授课内容阶跃函数；阶跃响应课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1 .掌握阶跃函数定义和性质2 .掌握阶跃响应教学重点与难点教学过程设计分段

9、函数用阶跃函数表示方法包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等1.回忆与提问上次课程的内容4分,引入本次课程的任务1分.掌握系统的零输入和零状态响应的概念;引导学生回忆所学课程“电路分析中的关于电路系统的零输入和零状态响应概念,告知学生本次课程中零输入和零状态响应的概念式和以前所学过的概念是相同的;2.引入阶跃函数定义；介绍阶跃函数20分钟.3.介绍阶跃函数的性质20分钟.4.分段函数怎样用阶跃函数来表示,通过例题来给学生讲解20分钟;5.阶跃响应20分钟利用零状态响应的概念,直接定义阶跃响应的概念;引入算子的概念以及算子运算的规那么；以微分方程转化为算子方程为实例讲解;以一阶系统为例,利

10、用算子方程推导求解阶跃响应推广到高阶系统的阶跃响应；举例教材上例子;6.学生做练习题10分钟作业/思考题:教学后记:课程教案:5授课内容单位冲激函数；单位冲激响应课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1 .掌握冲激函数的定义；2 .掌握冲激响应.教学重点与难点教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等2 .回忆与提问上次课程的内容4分,引入本次课程的任务1分.掌握系统的零输入和零状态响应的概念；引导学生回忆所学课程“电路分析中的关于电路系统的零输入和零状态响应概念,告知学生本次课程中零输入和零状态响应的概念式和以前所学过的概念是相同的；3 .引入冲激函数

11、定义；介绍冲激函数20分钟.4 .介绍冲激函数的性质20分钟.5 .冲激函数和阶跃函数的关系,通过例题来给学生讲解20分钟；6 .冲激响应20分钟利用零状态响应的概念,直接定义冲激响应的概念；引入算子的概念以及算子运算的规那么；以微分方程转化为算子方程为实例讲解；以一阶系统为例,利用算子方程推导求解冲激响应推广到高阶系统的冲激响应；举例教材上例子；利用冲激响应与阶跃响应的关系求解冲激响应6.学生做练习题10分钟作业/思考题：教学后记：课程教案N!:6授课内容卷积的概念和性质；系统的卷积分析方法课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1 .掌握信号运算中的卷积运算的定义；

12、2 .掌握卷积运算的一些性质,利用卷积的性质简化卷积运算教学重点卷积的计算与难点包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等1 .回忆与提问上次课程的内容8分,引入本次课程的任务22 .掌握信号运算中的卷积运算的定义.20分钟回忆以前所讲述课程的内容：任意连续时间信号可以分解为冲激信号的时移加权和,从而引入信号的一种重要运算形式一一卷积运算；并定义卷积运算的表达式;3 .两信号发生卷积积分运算产生新的信号.20分钟教学过程4 .掌握卷积运算的一些性质,利用卷积的性质简化卷积运算.40分设计钟A、卷积运算的一些定律：交换律、分配律、结合律物理意义在讲授零状态响应的时候再讲举例,利用冲激信号的时移

13、性质与这些定律化简两个延时信号的卷积；f(tti)f(tt2)B、卷积积分的微积分性质fZt)fl(t)f2(ij)(t)(证实略)C、利用卷积积分的微积分性质简化卷积积分运算最后总结5分作业/思考题:教学后记:课程教案:7授课内容卷积的图形扫描法课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求掌握卷积的图形扫描法教学重点与难点卷积的图形扫描法教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等1 .回忆与提问上次课程的内容8分,引入本次课程的任务2分.2 .两信号发生卷积积分运算产生新的信号.50分钟对此过程进行分析,主要是分解卷积积分的表达式子为五个步骤,让学生明白在卷

14、积积分的时候,两个信号发生了什么样的变化,从本质上理解卷积积分.举例两个信号比拟简单的信号进行卷积运算,即图解计算信号的卷积.可用教材图3-20为例讲解；3 .学生做课本的例题,通过例题的练习掌握卷积的图形扫描法.25分钟4总结卷积的图形扫描法.15分钟作业/思考题：教学后记：课程教案N!:8授课内容含有冲击函数的卷积积分的运算课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握系统零状态响应的卷积分析法；2、掌握特征函数及其在求解零状态响应中的应用；3、掌握零输入响应的求解；教学重点含有冲激函数的卷积积分的计算与难点包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等教学组织含课

15、堂教学内容、教学方法、辅助手段、师生互动、时间分配、板书设计等：回忆与提问4分：零状态响应的概念、零输入响应的概念、卷积的计算方法；引入本次课程的任务1分；1、25分掌握系统零状态响应的卷积分析法；冲激信号可以分解信号为时间移加权和,而线性时间不变系统的特点决定了,对于复杂信号输入系统的时候,可以将其分解成简单信号之和,例如正弦、复指数、冲激、阶跃信号,而这些简单的信号教学过程的系统响应容易求得,再把这些响应求和,那么就是系统的在鼓励时设计候的响应.因此推导关系：系统的零状态响应等于冲激响应与鼓励的卷积积分.阶跃响应的求解可用此结论.举例例2-9、2-10理解利用卷积积分的定律来分析串并联系统

16、的求解；A、卷积积分的分配律理解系统的并联；B、卷积积分的结合律理解系统的串联；举例课后习题2-152、45分掌握特征函数及其在求解零状态响应中的应用；定义一阶与二阶系统的特征函数并推导出一阶与二阶系统的零状态响应等于特征函数与鼓励的卷积；做一般性的推广：n阶LTI系统的零状态响应等于特征函数与鼓励的卷积；3、10分掌握零输入响应的求解；最后总结匕布置作业5分作业/思考题：教学后记：课程教案N!:9授课内容本章总结以及习题讲解课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求要求学生掌握本章的内容教学重点与难点通过习题的练习掌握知识点教学过程包括导入语、主要内容、时间安排、提问或

17、举例等设计1.本章总结.20分钟2.习题讲解.50分钟TttmTf什1、m,函数f0t的波形如下图,求ytfotTt丁2、某LTI连续系统N有A、B、C三局部组成,如下图,%力二中一"4"子系统A的冲激响应2,子系统B、C的阶跃响应为心巾丁闻亮/.*系统输入=工"一*".?,试求系统N的冲激响应、阶跃响应和零状态响应.3.学生总结习题.25分钟作业/思考题:教学后记:课程教案N!：10授课内容课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、理解信号的正交空间分解原理；2、掌握周期信号的两种类型的傅里叶级数分解方法；教学重点与难点1、重

18、点：周期信号的两种类型的傅里叶级数分解方法；2、难点：仔号的正交空间分解原理.教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等承前启后：10分时域与频域可以很好的分析信号与系统；那么如何把信号与系统从时域转换到频域呢？那么就需要学习一些方法.接着就是本次课的内容如下1、 35分理解信号的正交分解及其总义；2、 40分掌握周期信号的傅立叶级数分解；用正交付可分解的理论,导出使用1,cosnwot,sinnwot,n1,2,、ejn府n01,2,进行分解的傅立叶级数的两个公式；两个级数公式之间的相互转换,可弓1导学生通过二角型傅里叶级数推导出指数型傅里叶级数,或者布置为练习；说明：教师在讲

19、授傅里叶级数公式的时候,最好是应用正交空间分解理论来导出三角型与指数型的傅里叶级数,这样在概念的连贯性上要好些.假设时间上紧张时,当然教师也可以不去这样推导,可以简单说明下：例如可以依据正交空间分解理论,周期信号可以用1,cosnw0t,sinnw0t,n1,2,完备正交集分解,分解公式直接给出,然后再应用欧拉公式导出指数型级数形式,这种讲授方式,也是可以的,还可以顺带给出两种级数之间的关系.分析周期信号的奇偶性在简化三角型级数求解中的应用；P87.例4-1例子：求解偶对称的全波整流信号与半波整流信号的三角型傅里叶级数；顺带讲解信号的奇偶分解方法最后总结匕布置作业5分作业/思考题：教学后记：课

20、程教案N!：11授课内容周期信号的频谱运算课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、理解频谱的概念,掌握周期信号的频谱的特点；2、理解与掌握信号的功率谱的概念与计算；3、理解信号的带宽的概念.教学重点与难点1、重点：理解信号的频谱与功率谱的概念；2、难点：理解信号的带宽的概念.教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等回忆与提问4分：复习回忆傅里叶级数的计算以及两种类型的傅里叶级数的关系；引入本次课程的任务1分；1、25分1、理解频谱的概念,掌握周期信号的频谱的特点；计算P87.例4-1、P91.例4-2,在这里都设置T=2s;2、45分理解与掌握信号的

21、功率谱的概念与计算；结合求解信号时域功率的公式与周期信号的傅里叶级数分解的公式推导出周期信号频域功率的两种表达式；结合三角型与指数型傅里叶系数、傅里叶级数分解信号的实质分析上面推导出的表达式,可得到周期信号的功率等于各分解分量的功率和,这里可通过能量守恒来理解此公式.它们都叫做帕塞瓦尔包等式,反映同一信号尽管其在时域和频域能量计算式不同,但不能改变其能量的总量；给出信号的功率谱的概念一一信号的功率与各分解频率分量的关系；注意：强调通过功率谱也是在频域表述信号的重要形式之一,强调信号的功率谱在信号分析中的重要性.给出一个周期矩形脉冲信号,然后在频域计算其功率谱.建议:三角型和指数型的功率谱皆计算

22、一遍,然后通过波形变现出来,接着可再次通过功率谱图,对周期信号的频谱的特点里的收敛性做验证性说明；3、5分理解信号的带宽的概念；4、最后总结强调本次课程的重要概念2分；练习与思考、布置预习内容8分；任课教师稍微引导下简单的讨论作业/思考题：教学后记：课程教案N!:12授课内容非周期信号的频谱课型理论口实践授课学时2教学方法讲授、启发式与手段教学目的与要求1、掌握傅里叶变换的概念；2、理解非周期信号频谱与周期信号频谱之间的关系；3、掌握常见信号的傅里叶变换.教学重点与难点1、重点：常见信号的傅里叶变换；2、难点：非周期信号频谱与周期信号频谱之间的关系.包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等

23、教学过程设计回忆与提问10分：复习回忆周期信号的频谱特点；引导学生考虑当周期信号的重要参数T在增大的情况卜,周期信号的频谱会有怎样的变化,并提问,在这一变化趋势下的极限情况卜一一即周期信号区域非周期信号时,频谱分析会不会有困难；1、引入傅里叶变换的概念15分：2、引导学生寻找傅里叶变换得到的非周期信号的频域特性与之前讲过的周期信号频谱的联系,从而弓1出傅里叶变换结果实质为频谱密度函数.5分钟3、傅里叶变换的奇偶性：利用欧拉公式将傅里叶变换分解为实部和虚部,并讨论时域信号f奇偶性对傅里叶变换的影响.5分钟4、简单介绍傅里叶变换的存在性,并顺便对学生浅显的提及拉普拉斯变换的概念；总结本节课的总体内

24、容.5分钟5、利用帕塞瓦尔功率恒等式引入能量恒等式,并引入功率谱的概念.6、常见信号傅里叶变换的推导45分钟：作业/思考题：教学后记：课程教案N!:13授课内容傅里叶变换的性质与应用1课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握傅里叶变换的几大性质；2、能灵活运用性质进行运算分析实际的问题.教学重点与难点1、重点：傅里叶变换的性质；2、难点：傅里叶变换性质的应用；教学过程包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等设计回忆与提问10分：复习回忆非周期信号的定义式求法,回忆常见非周期信号的频谱；由直流信号的频谱推到引出傅里叶变换的性质,并逐一介绍傅里叶变换的性质；1、

25、线性性质：线性性质有两个含义：【齐次性】它说明,假设信号f乘以常数a即信号增大a倍,那么其频谱函数也乘以相同的常数即其频谱函数也增大倍；【可加性】它说明几个信号之和的频谱函数等于各个信号的频谱函数之和.2、脉冲的展宽与频带的变化：3、信号的延时与相位移动4、信号的频移特性频移特性又称为调制特性.6卷积定理时域卷积定理频移卷积定理练习与思考、布置预习内容8分；任课教师稍微引导下简单的讨论作业/思考题：8时域积分特性t假设f1(t)E(jw),那么f()dF(0)(w)F(W)jw综合举例：例题1:f(t)sin2(t2)(t2)求f(t)的傅里叶变换:g(t)Sa(2)对称性Sa(t2)令4,得

26、4Sa(2t)2g4(即得2Sa(2t)g4()由时移性质f(tto)F()ejt02Sa2(t2)g4()ej2例题2求f(t)的傅里叶变换:ft1)解:e2t(t)2由时移性质f(tt°)F()ejt0e2(t1)(t1)ej尺度变换e2te(t1)e2t(t1)2ee2j练习与思考、布置预习内容(8分);作业/思考题:课程教案N!:15授课内容系统的频域分析课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握系统函数；2、学习系统的频域分析方法,并会分析系统特性.教学重点与难点1、掌握时域分析与频域分析的异同；2、学会频域分析法分析系统.教学过程包括导入语、

27、主要内容、时间安排、提问或举例等设计回忆与提问(10分钟)：复习前面讲过的傅里叶变换的性质,重点回忆一下时域微分特性.讲课内容(70分钟)：时域分析和频域分析是以不同的观点对线性非时变系统记性分析的两种法.时域分析是在时间域内进行的,它可以比拟直观地得出系统响应的波形,而且便于进行数值计算；频域分析是在频域内进行的,它是信号分析和处理的有效工具.1、无失真传输系统的定义2、理想低通滤波器的响应2、系统的频域分析介绍系统函数,通过例题讲述频域分析方法例：系统方程为y'(t)2y(t)f(t),<f(t)et(t)时的零状态响应.总结本次课的内容(10分钟)作业/思考题:教学后记:课

28、程教案(N!:16)授课内容取样定理及其应用课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1 .掌握时域取样定理及其应用.2 .掌握频域取样定理.教学重点与难点重点：1.时域取样定理；2.频域取样定理难点：1.时域取样定理；2.频域取样定理教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等总结回忆前节讲得信号的频域分析10分钟讲课内容70分钟连续信号的取样定理1信号的取样冲激取样矩形脉冲取样2 .时域取样定理3 .频域抽样定理定理：一个在时域区间-%,%以外为零的有限时间信号,编的频1谱函数加曲,可唯一地由其在均匀频率1可隔工入工上的样点值方仃同“所确定.本节小结10分

29、作业/思考题:课程教案N!:17授课内容频域分析用于通信系统及习题课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握信号的调制方式；2、灵活分析问题；教学重点与难点1、重点：信号的调制与解调；2、难点：正弦信号的频分复用；教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等回忆与提问10分：复习回忆取样定理.讲课内容50分：1、1、信号的调制与解调2、正弦信号频谱的频分复用.3、脉冲调幅与时分复用.练习与思考,回忆整章的内容,整理作业题20分；任课教师稍微引导下简单的讨论课程教案N!:18授课内容本章总结及习题讲解课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学

30、目的与要求1 .掌握周期信号的傅里叶级数和傅里叶变换；2 .掌握非周期信号的傅里叶变换；3 .掌握傅里叶变换的性质；4 .掌握连续系统的频域分析方法.教学重点与难点重点：1.傅里叶级数、傅里叶变换及性质；2.连续系统的频域分析.难点：连续系统的频域分析法.教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等整章的回忆总结15分：1 .总结本章主要内容周期信号的傅里叶级数、频谱、傅里叶变换非周期信号的傅里叶变换傅里叶变换的性质连续系统的频域分析取样定理2 .课后题的讲解60分钟3 .课堂讨论15分钟作业/思考题：教学后记：课程教案N!:19授课内容拉普拉斯变换课型理论口实践授课学时2教学方法

31、与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握双边拉普拉斯变换；2、掌握双边拉普拉斯变换收敛域确实定.教学重点与难点1、重点：拉普拉斯变换.；2、难点：双边拉普拉斯变换收敛域确实定.教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等回忆系统的频域分析,根据系统的频域分析存在的缺点引出系统的复频域分析.10分钟1 .拉普拉斯变换从傅里叶变换变换到拉普拉斯变换10分钟2 .双边拉普拉斯变换的收敛域20分钟例题1求因果仔号f2t=e-at&ta>0的双边拉氏变换及其收敛域.例题2求反因果信号小一心一七、一03.的双边拉氏变换及其收敛域.3 .单边拉普拉斯变换20分钟4 .常用信号的拉普

32、拉斯变换20分钟本节小结：10分钟课程教案(N!:20)授课内容拉普拉斯变换的性质课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1 .掌握单边拉普拉斯变换的性质；2 .掌握单边拉普拉斯变换性质的应用.教学重点与难点1、重点：单边拉普拉斯变换的性质；2、难点：单边拉普拉斯变换性质的应用.教学过程设计(包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等)回忆与提问(5分钟)：复习回忆常见信号的拉普拉斯变换讲课内容(80分钟)1单边拉普拉斯变换的性质线性右fi(t)Fi(s)Res>mf2(t)<->F2(s)Res>02那么度J®*牝/一包国十做同es

33、>max(也力式中,a1和a2为复常数.时移性质假设f(t)<->F(s)Res>00那么f(t-t0)&t-to)<->e-st0F(s)Res>00复频移性质假设f(t)<->F(s)Res>0-1那么es0tf(t)<->F(s-S0)Res>01+00尺度变换性质假设f(t)F(s),Res>g那么1sf(at)<->F(口)Res>a00式中,a为实常数,a>0.卷积性质?时域卷积性质fi(t)*f2(t)Fi(s)F2(s)复频域卷积性质,1,Lfi(t)f2(t)j

34、Lfi(t)*Lf2(t)时域微.积分性质复频域微.积分性质初值定理和终值定理对偶特性练习与思考、布置预习内容(5分)；(任课教师稍微引导下简单的讨论)作业/思考题：教学后记：课程教案(N!:21)授课内容拉普拉斯逆变换课型理论口实践授课学时2教学方法讲授、启发式与手段教学目的与要求掌握局部分式展开法求解拉普拉斯逆变换的方法教学重点与难点重点：局部分式展开法求解拉普拉斯逆变换难点：局部分式展开法求解拉普拉斯逆变换教学过程设计(包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等)回忆与提问(10分)：回忆复习上节课的重点内容：拉普拉斯变换的性质讲课内容(70分)1.拉普拉斯逆变换尸=二"1查

35、表法例题1£+4£44,求的原函数.局部分式展开法假设F(s)为的s有理分式,那么可表示为产1刃1A(8)&支十5支十十日调叶以口式中,ai(i=0,1,2,n-1)、bi(i=0,1,2,m)均为实数.假设m河,那么B(s)/A(s)为假分式.假设m<n,那么B(s)/A(s)为真分式.?F(s)仅有单极点假设A(s)=0仅有n个单根,那么根据附录A中式(A-2),无论si是实根还是复根,都可将F(s)展开为5®空支上月(£-%)«-与)白一立)金£一%2苫I8例题22+幻十,求F(s)的单边拉斯逆变换f(t)o?Fs

36、仅后重极点芹:一竽一例题32+DS,求的单边拉氏逆变换.本节小结：10分钟作业/思考题：教学后记：课程教案N!:22授课内容本章总结及习题课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式1、掌握拉普拉斯变换及性质;教学目的2、掌握拉普拉斯逆变换;与要求3、掌握连续系统微分方程的复频域求解.教学重点重点：连续系统的复频域解与难点难点：连续系统的复频域解(包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等)本章总结(20分钟)例题讲解及课后题的讲解(70分钟)1.求以下方程所描述LTI系统的冲激响应h(t)和阶跃响应g(t)0»»''1yt4yt3ytft3ft(2

37、)ytytytft2.系统函数和初始状态如下,求系统的零输入响应yxtDs6s25s6,y教学过程设计3.某lti系统的阶跃响应gt2t2t2t应yft1etet求系统的输入信号t,欲使系统的零状态响ft.os4_一2,y0ss3s24 .某LTI系统,当输入ftett时具零状态响应yftet2e2t3e3tt求该系统的阶跃响应gt.5 .写出以下各s域框图所描述系统的系统函数H(s).4H1s1VH2s1激响应hto十H2s卜h3tAh4(t)y(t)6.如下图的复合系统,由4个子系统连接组成,假设各子系统的系统函数或冲激响应分别为:,h3tt,h4te2tt,一人一、,ts2求复合系统的冲

38、7.电路如下图,L13H,L26H,r9,假设以ist为输入,以ut为输出,求其冲激响应ht和阶跃响应gt.R作业/思考题:教学后记:课程教案N!:23授课内容离散时间信号及差分方程课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握离散时间信号与连续时间信号的区别；2、了解常见的离散时间信号；教学重点与难点重点：掌握离散时间信号的特性难点：离散时间信号的特性及根本运算教学过程设计(包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等)1.本次课授课(80分)离散信号的定义常见的离散时间信号离散信号的根本运算序列的相加：f(n)=f1(n)+f2(n)序列的相乘：f(n)=f1(n

39、)f2(n)序列的折叠、尺度变换匕移位：匕连续彳言号相同序列的差分：与连续信号中的微分对应的运算离散系统的性质本章总结)(10分)作业/思考题:教学后记:课程教案(:24)授课内容课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握连续时间信号的时域分析与离散时间信号时域分析的区别；2、掌握离散时间系统分析方法.教学重点与难点离散时间系统的分析教学过程设计(包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等)1.复习回忆(10分)：回忆复习离散时间信号的定义,及常见的离散时间信号2.本次授课(70分)：零输入响应零状态响应3特征根：描述某线性非移变系统的差分方程为：y(n)3y(

40、n1)2y(n2)f(n)当初始状态为y(-1)=0,y(-2)=?时,求零输入响应.4卷积运算及其应用(简单引入)和的引入简单总结本次课的内容10分作业/思考题：教学后记：课程教案N!:25授课内容离散系统的时域分析课型理论口实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握连续时间信号的时域分析与离散时间信号时域分析的区别；2、掌握离散时间系统分析方法；教学重点与难点离散时间系统的分析教学过程包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等复习回忆(5分钟)：回忆复习离散时间信号的定义,及常见的离散时间信号本次授课(65分钟)：1卷积运算及其应用(简单引入)2卷积和的计算对于两个有

41、限序列,可以利用一种“不进位乘法较快地求出卷积结果.例：求y(n)=f1(n)f2(n2一一一2,n0,1,2n2,n1,2,3fi(n)f2(n)、,0,n,为其匕0,n为其匕3离散系统的零状态响应线性非时变A(n-i)离散系统,卜(n-i)(rr系统的零状态响应：yzs(n)Lf(1)h(n1)f(0)h(n)f(1)h(n1)Lf(i)h(ni)L1 f(i)h(ni)f(n)h(n)单位响应(迭代法)单位(样值/函数)响应输入信号为单位函数(n)时系统的零状态响应,称为单位响应.用表示h(n)0迭代法：一阶后向差分方程为：y(n)+ay(n-1)=f(n)转移算子法对于n阶系统(无重根

42、情况)H(nRN16a.口(q)r/nn-D(q)qa-qaq当n>m时：qaqK2.qKnKoLqiq2qnh(n)Ko(n)(Ki/(2nLKnnn)(n)当n<m时：将H(q)化为有理式H(q)Hi(q)粤q)D(q)再按局部分式展开.单位函数响应还可以用Z变换的方法求取.课堂联系(20分)简单总结本次课的内容(10分)作业/思考题：教学后记：课程教案(N!:26)授课内容根本信号的分类与观察课型口理论实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、让学生学习观察常用信号的波形特点及具产生方法；2、学会使用示波器对常用波形参数的测量.教学重点与难点掌握实验设备的根本

43、操作教学过程设计包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等工作模式选择为11模式1.指数信号的观察通过信号选择键1,设置A组输出信号为指数信号000000.用示波器观察A组的输出信号.观察信号的波形并且记录相应的aK的值2、正弦信号的观察通过信号选择键1,设置A组输出信号为指数信号000101.用示波器观察A组的输出信号.3、指数衰减正弦信号的观察通过信号选择键1,设置A组输出信号为指数信号000010.用示波器观察A组的输出信号.指数发减余弦仔号0000014、Sa信号的观察通过信号选择键1,设置A组输出信号为指数信号000111.用示波器观察A组的输出信号.5、钟形信号的观察通过信号选择

44、键1,设置A组输出信号为指数信号001000.用示波器观察A组的输出信号.6、脉冲信号的观察通过信号选择键1,设置A组输出信号为指数信号001101.用示波器观察A组的输出信号.作业/思考题：教学后记：课程教案N!:27授课内容信号的根本运算课型口理论实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握信号与系统中根本运算单元的构成；2、掌握根本运算单元的特点；3、掌握对根本运算单元的测试方法.教学重点与难点止确的运行试验箱教学过程包括导入语、主要内容、时间安排、提问或举例等设计在JH5004信号与系统实验箱中有一“根本运算单元模块,该模块由六个单元组成,各电路结构如下,其中前5个电

45、阻均为10K:加法器特性观察：加法器的两个输入信号分别由信号源A组和B组产生,信号指示灯编码：000101、0001102、减法器：其电路构成如以下图所示：写出输出表达式减法器的两个输入信号分别由信号源A组和B组产生.信号指示灯编码：010000、0100013、倍乘器：其电路构成如以下图所示：求出输出扩大几倍倍乘器的一个输入信号由信号源A组或B组任一个产生.信号指示灯编码：000110信号指示灯编码：001101R1K、C0.01uF于受到放大器增益的限制,4、反相器：其电路构成如以下图所示：反相器的输入信号为一正弦信号,由信号源A组或B组任一个产生.信号指示灯编码：0001105、积分器：

46、其电路构成如以下图所示：在该电路中电容取值为：C0.1uF积分器的一个输入信号由信号源A组或B组任一个产生.6、微分器：其电路构成如以下图所示：在该电路中元件参数的取值为:微分器的一个输入信号由信号源A组或B组任一个产生.Y001001为连续的正负脉冲；001101为间隔正负脉冲信号；由只在输入信号的跳变沿,才有观察出微分效果作业/思考题:教学后记:课程教案(N!:28)授课内容线性是/、父系统课型口理论实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教学目的与要求1、掌握线性时不变系统的特性；2、学会验证线性时/、父系统的性质.教学重点与难点实验结果的分析教学过程设计(包括导入语、主要内容、时间安排

47、、提问或举例等)1.实验原理线性时不变系统具有如下的一些根本特性：线性：当系统输入为线性叠加的/、对于给定的系统,e.)、ri(t)和备、Mt)分别代表两对鼓励与响应,那么当鼓励是Ciei(t)C2%(t)时,那么对应的响应为：Ciri(t)C20.对于线性时/、父系统,如果起始状态为零,那么系统满足叠加性与均匀性(齐次性)o时不变特性：对于时不变系统,由于系统参数本身不随时间改变,因此,在同样起始状态之下,系统响应与鼓励施加于系统的时刻无关.即：当e(t)、ri(t)为一对鼓励与响应时,那么当e(tto)、ri(tto)也为一对鼓励与响应.微分特性：对于线性时/、父系统,当e(t)、r(t)

48、为一对鼓励与响应时,那么当唾i、drs也为一对鼓励与响应dtdt2 .实验要求请根据实验单元所提供的电路系统,结合实验内容中每项实验所提供的信号特点,自己设计适当的方案可适当考虑根本运算单元中的根本电路验证实验原理中所描述的系统特性.实验报告中需要详细描述自己的每项设计方案,并结合各项实验过程中所记录的输入输出波形,去除的描述由于观察到怎样的现象,才说明了各系统特性的成立.3.实验内容在实验箱的“线性时不变系统单元中,有两个结构一样的电路组如下：在每个电路单元中,元件的值为：R10K、C0.1uFXCt)HYe线性特性观察：该实验信号源工作模式为11.信号源提供两个不同信号A和B,编码分别为001011和010100时不变特性观察：该实验信号源工作模式为10.调整信号源A组或B组编码为001001,使其输出为“输出间隔正负脉冲信号.微分特性观察：调整信号源A组编码为001110,使其输出为正负指数脉冲信号；调整信号源B组编码为001111,其输出为正负指数脉冲积分信号.作业/思考题：教学后记：课程教案N!:29授课内容信号的合成课型口理论实践授课学时2教学方法与手段讲授、启发式教