《信号与系统》考试大纲

1、信号与系统考试大纲一、课程基本信息课程名称：信号与系统使用教材：Signals & Systems(2nd Edtion)， Alan V. Oppenheim，电子工业出版社，2008年4月教学拓展资源：参考书目有信号与系统（第二版） 上、下册， 郑君里等，高等教育出版社；信号与线性系统分析，吴大正，高等教育出版社；信号与系统，ALANV.OPPENHEIM（刘树棠译），西安交通大学出版社；信号与线性系统，管致中等，高等教育出版社。信号与系统校级主干课资源库。二、课程教学目的信号与系统是本科电子信息类专业一门重要的专业基础课程，是联系公共基础课与专业课的一个重要桥梁。授课对象面向电子

2、信息类的电子科学与技术、通信工程、电子信息工程三个本科专业。该课程研究确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本概念与基本分析方法，具有很强的理论性和逻辑性，教学内容较抽象，数学运用得很多。同时，这门课程以通信和控制工程为主要应用背景，具有明显的物理意义和工程背景，具有数学分析物理化，物理现象数学化的特征。该课程与许多专业课，如通信原理、数字信号处理、高频电路、图象处理等课程有很强的联系，其理论已广泛应用到电子、通信、信号处理和自动控制等各个学科领域，并且直接与数字信号处理的基本理论和方法相衔接。通过本门课程的学习，使学生掌握信号与系统的基础理论，掌握确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本

3、概念和分析方法，包括信号分析的基本理论和方法、线性时不变系统的各种描述方法、线性时不变系统的时域和频域分析方法、有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论等。通过信号与系统的基本理论和分析方法，学生应能掌握如何建立信号与系统的数学模型，如何经适当的分析方法求解，并将分析结果与物理概念相结合，对所得的结果给出物理解释和赋予物理意义。该课程的学习将为后续课程的学习奠定基础，同时为今后能够独立地分析与解决信息领域内的实际问题打下坚实的理论基础。三、学习方法指导信号与系统课程充分利用信息技术和数字化资源，借助华中师范大学云端一体化学习平台，最大程度的实现教学资源的灵活共享。本课程根据学习

4、者的个性化差异，采用混合式课程及传统面授课程等多种授课方式。1. 注重教学内容各知识点之间的联系。在学习过程中要统观全局，注重前后各章节之间的联系，明确所学的某一概念和知识点在整个课程中的位置。本课程内容是循序渐进、相辅相成的，相互之间有着非常密切的联系。例如在变换域分析方法中，傅里叶变换是一个主线，在各种变换方法中都可以看到它的身影，通过它可以将各个变换联系起来，成为一个有机的整体。2. 注重该课与后续专业课知识点的结合，逐步建立专业知识体系。该课程以通信系统、数字信号处理和控制系统为应用背景，通过一些实例分析，介绍了一些工程应用中非常重要的物理概念，具有明显的物理意义和工程背景。在该课程的

5、讲授过程中针对某些知识点给出了研究题目，研究内容覆盖多门课程，通过开展专题研究使学生在学习该课程的同时，感受到学科的研究深度和广度，了解到目前所学内容的某些应用和进一步研究的方向，逐步建立专业知识体系，而且还有助于加深对问题本身的理解。3. 充分利用云端一体化教学平台中的教学资源进行自主学习。数字化学习资源包括信号与系统CAI课件、Matlab示例、拓展阅读、拓展实践等学习资源。课件提供了每章知识地图、学习重难点、动画、视频，通过生动形象的演示加强学生对教学内容的理解；Matlab示例给出了丰富的示例，通过MATLAB仿真软件，得到问题的求解结果，分析直观，物理意义明确，通过Matlab示例便

6、于学生理解数学公式所隐含的物理意义；拓展阅读选取的是与课程知识相关的一些经典的著作、论文、网站，大大提升了学生的学习自主性, 拓展了学生的学习视角；拓展实践部分着眼于学生创造能力以及解决问题的能力提供了丰富的学习活动，为学生能更好的开展自主学习提供了良好的学习环境。4.信号与系统课程数学用得比较多，用数学工具分析物理概念，更抽象，更一般化。学习该课程一定要动手做题，不能逃避数学推导和运算，并将计算结果与物理意义相结合，加深对所学知识的理解。5. 信号与系统课程同步开设了信号与系统实验课，学生在学习的过程中要注重理论分析与实验验证的有机结合，巩固所学知识，促进知识的深化和动手能力的培养。6.信号

7、与系统课程是双语教学，采用英文原版教材授课。学生在学习的过程中要注重专业英语词汇的积累，以便深入的理解本课程内容，同时便于今后阅读本专业相关英文文献。四、教学内容结构及教学安排 （一）教学内容结构本课程的教学内容如下图：（2） 教学安排 第一章 信号与系统（课堂4课时，课外4学时）第1节 连续时间和离散时间信号【本节知识点】1. 信号的概念和描述2.信号的分类3.信号能量与功率第2节 信号的基本运算【本节知识点】1.反转和平移2. 尺度变换3.周期信号、奇信号、偶信号第3节 指数信号与正弦信号【本节知识点】1. 连续时间复指数信号与正弦信号2. 离散时间复指数信号与正弦信号3. 离散时间复指数

8、序列的周期性质第4节 单位冲激与单位阶跃函数【本节知识点】1. 离散时间单位脉冲和单位阶跃序列2. 连续时间单位阶跃和单位冲激函数第5节 连续时间和离散时间系统【本节知识点】1. 简单系统举例2. 系统的框图表示3. 系统的互联第6节 系统基本性质【本节知识点】1. 记忆系统与无记忆系统2. 可逆性与可逆系统3. 因果性4. 稳定性5. 时不变性6. 线性第二章 线性时不变系统（课堂4课时，课外4学时） 第1节 连续时间LTI系统：卷积积分 【本节知识点】1. 用冲激表示连续时间信号2. 连续时间LTI系统的单位冲激响应及卷积积分表示3. 卷积积分的计算 第2节 线性时不变系统的性质 【本节知

9、识点】1. 交换率性质2. 分配率性质3. 结合律性质4. 有记忆和无记忆LTI系统5. LTI系统的可逆性6. LTI系统的因果性7. LTI系统的稳定性8. LTI系统的单位阶跃响应 第3节 用微分方程描述的因果LTI系统【本节知识点】1. 线性常系数微分方程2. 经典解法及零输入响应、零状态响应的求解3. 用微分方程描述的一阶系统的方框图表示 第4节 奇异函数1. 作为理想化短脉冲的单位冲激2. 通过卷积定义单位冲激3. 单位冲激偶和其它的奇异函数第三章 周期信号的傅里叶级数表示（课堂4课时，课外4学时） 第1节LTI系统对复指数信号的响应【本节知识点】1.LTI系统对复指数信号的响应

10、第2节 连续时间周期信号的傅里叶级数表示 【本节知识点】1. 成谐波关系的复指数信号的线性组合2. 连续时间周期信号傅里叶级数表示3. 函数的对称性与傅里叶系数的关系4. 周期信号的频谱5. 傅里叶级数的收敛第3节 连续时间信号傅里叶级数性质【本节知识点】1. 线性2. 时移性质3. 时间反转4. 时域尺度变换5. 相乘6. 共轭及共轭对称性7. 连续时间周期信号的帕斯瓦尔定理第4节 傅里叶级数和LTI系统【本节知识点】1.LTI系统的系统函数2. LTI系统对周期信号的响应第5节 滤波【本节知识点】 1. 频率成形滤波器2. 频率选择性滤波器 第6节 用微分方程描述的连续时间滤波器举例【本节

11、知识点】1. 简单RC低通滤波器2. 简单RC高通滤波器第四章 连续时间傅里叶变换（课堂6课时，课外6学时） 第1节 连续时间非周期信号的傅里叶变换【本节知识点】1. 非周期信号傅里叶变换表示的导出2. 傅里叶变换的收敛3. 连续时间傅里叶变换举例 第2节 周期信号的傅里叶变换 【本节知识点】1.周期函数的傅里叶变换2.周期信号的傅里叶级数的系数与傅里叶变换的关系 第3节 连续时间傅里叶变换的性质 【本节知识点】1. 线性2. 时移性质3. 共轭及共轭对称性4. 微分与积分5. 时间与频率的尺度变换6. 对偶性7. 帕斯瓦尔定理8. 卷积性质9. 相乘性质第4节 由线性常系数微分方程表征的系统

12、【本节知识点】1.连续时间LTI系统的傅里叶分析方法2.LTI系统的频率响应特性与脉冲响应 第五章 信号与系统的时域和频域特性（课堂4课时，课外4学时）第1节 傅里叶变换的模和相位表示【本节知识点】1.连续时间傅里叶变换的模-相表示2.幅频特性和相频特性3.模-相特性影响举例第2节 LTI系统频率响应的模和相位表示【本节知识点】1. 线性与非线性相位2. 群时延3. 对数模和波特图第3节 滤波器的时域和频域特性【本节知识点】1.理想频率选择性滤波器的时域和频域特性2.非理想滤波器的时域和频域特性 第六章 采样（课堂4课时，课外4学时）第1节 采样定理【本节知识点】1. 冲激串采样2. 零阶保持

13、采样第2节 利用内插由样本重建信号【本节知识点】1.零阶保持内插2.线性内插3.带限内插第3节 欠采样的效果:混叠现象【本节知识点】1.混叠现象2.过采样和欠采样在频域中的效果 第4节 连续时间信号的离散时间处理【本节知识点】1. 连续时间到离散时间的转换2. 离散时间序列到连续时间信号的转换第5节 离散时间信号采样【本节知识点】1.脉冲串采样2.离散时间抽取与插值 第七章 拉普拉斯变换（课堂6课时，课外6学时） 第1节 拉普拉斯变换【本节知识点】1.拉普拉斯变换的定义2.拉普拉斯变换收敛域3. 拉普拉斯反变换4.常用拉普拉斯变换对 第2节 由零极点图对傅里叶变换进行几何求值【本节知识点】1. 一阶系统2. 二阶系统3. 全通系统 第3节 拉普拉斯变换的性质 【本节知识点】1. 线性2. 时移性质3. S域性质4. 时域尺度变换5. 共轭6. 卷积性质7. 时域微分8. S域微分9. 时域积分10. 初值与终值定理 第4