《信号与系统A》课程教学大纲

1、信号与系统A课程教学大纲课程编号：20411009总学时数：64总学分数：4课程性质：必修课适用专业：电子信息工程、电子信息科学与技术一、课程的任务和基本要求：本课程是电子信息工程、电子信息科学与技术专业的一门重要的专业基础课，主要研究信号与线性系统分析的基本原理、方法和工程应用，在教学计划中起着承先启后的作用，是学习后续专业课程的理论基础。通过系统学习，要求牢固掌握信号与系统的基本原理和基本分析方法，掌握信号与系统的时域、变换域分析方法，理解各种变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换）的基本内容、性质与应用。特别要建立信号与系统的频域分析以及系统函数的概念，为学生进一步学习后续课程打下坚实的

2、基础。二、基本内容和要求：1、信号与系统 基本内容：信号的基本概念和分类，信号的基本运算，阶跃函数和冲激函数的定义及其性质，系统的描述，系统的性质，线性时不变(LTI)系统分析方法概述。 要求：理解信号与系统的基本概念，掌握信号的时域描述方法、特点和性质，深刻理解线性时不变因果系统的定义和性质，并会应用这些性质。熟练掌握基本连续时间信号及离散时间信号的基本运算。2、 连续系统的时域分析基本内容：连续系统的数学模型，微分方程的经典解，自由响应和强迫响应，零输入响应和零状态响应，冲激响应和阶跃响应，卷积积分，卷积积分的性质。要求：掌握建立连续系统激励与响应微分方程的方法和解法。深刻理解线性系统的完

3、全响应可分解为：零输入响应与零状态响应、自由响应与强迫响应、瞬态响应与稳态响应。会根据微分方程和系统的初始条件求解系统的零输入响应。深刻理解单位冲激响应h(t)的意义，并会求解。深刻理解卷积积分的定义、运算规律及主要性质，能用两种方法求解卷积积分。3、 连续系统的频域分析 基本内容：傅里叶级数的三角形式和指数形式，周期信号的频谱，傅里叶变换及其性质，非周期信号的频谱，周期信号的傅里叶变换，LTI系统的频域分析，系统频率响应H(j)，无失真传输，取样定理。 要求：能用傅里叶级数以及傅里叶变换，求解周期信号的频谱、频谱宽度，画出频谱图，深刻理解周期信号频谱的特点。能利用傅里叶变换求解非周期信号的频

4、谱，画频谱图，求信号的频谱宽度。掌握傅里叶变换的性质及其应用。了解求信号的傅里叶逆变换的方法。了解功率信号与功率谱、能量信号与能量谱的概念。深刻理解系统频率响应H(j)的定义、求法和应用。掌握求解非周期信号激励下系统的零状态响应与全响应。理解信号的无失真传输条件，掌握取样定理及其应用。4、 连续系统的S域分析基本内容：拉普拉斯变换及其性质，拉普拉斯逆变换，微分方程的变换解。系统的S域框图，电路的S域模型，线性系统S域分析。拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系。系统函数H(S)、H(S)的零点和极点，零、极点与时域响应，零、极点与频域响应特性。系统的因果性和稳定性，连续系统的稳定性准则：罗斯霍尔维兹准

5、则。要求：理解拉普拉斯变换的定义式、收敛域，掌握拉氏变换的性质及其应用。能应用部分分式法求解拉氏逆变换。掌握S域中电路模型，并能应用单边拉氏变换与S域电路模型，求解线性时不变系统的响应。掌握根据系统函数零、极点分布来分析连续系统频率响应的几何矢量法。5、 离散系统的时域分析基本内容：离散系统的数学模型差分方程的经典解，零输入响应和零状态响应。单位序列和阶跃序列，单位序列响应和单位阶跃响应。卷积和及其性质。 要求：理解离散信号的定义与时域特性，掌握时域中信号的多种运算与变换。了解离散系统的数学模型差分方程，掌握差分方程的经典解法。掌握离散线性时不变因果系统的性质及其应用，会求解系统的响应。掌握离

6、散卷积的定义、性质及其求解方法。6、 离散系统的Z域分析基本内容：Z变换及其性质，逆Z变换，离散系统的Z域分析，S域与Z域的关系，系统函数H(Z)，系统的Z域框图。零、极点与时域响应特性，零、极点与频域响应特性，系统的稳定性。要求：深刻理解Z交换的定义、收敛域及基本性质，会根据定义和性质求一些常用序列的Z交换。深刻理解Z变换与拉氏变换的关系。正确理解Z变换性质的应用条件。能用部分分式法求Z逆变换。熟练掌握应用Z变换法求离散系统的零输入响应、零状态响应与全响应。深刻理解系统函数H(Z)的定义及其零、极点概念，会求H(Z)。了解H(Z)的零、极点分布与单位序列响应h(k)的关系。深刻理解因果系统和

7、稳定系统的定义、意义和性质，会根据H(Z)的极点判定系统的稳定性。掌握根据系统函数零、极点分布来分析离散系统频率响应的几何矢量法。 三、实践环节和要求： 本课程安排4个实验，实验总学时为12学时，实验内容和学时分配见信号与系统实验教学大纲。 四、教学时数分配：理论：52 实验：12 上机： 其它： 教学内容学时分配教学内容学时分配信号与系统 6连续系统的s域分析 8连续系统的时域分析 6离散系统的z域分析 10离散系统的时域分析 6实验 12连续系统的频域分析 16合计64五、其它项目（含课外学时内容）：无六、有关说明：1、教学和考核方式：本课程属考试课，考试方式为闭卷。在教学方法上，应将课堂教学、实验、课堂讨论、多媒体课件有机地结合起来，并充分利用多媒体教学手段提高教学效率。2、习题：每章课后习题中挑选810道题作为作业题。3、能力培养要求：通过本课程的学习，使学生在分析问题和解决问题的能力上有所提高。4、与其它课程和教学环节的联系：先修课程和教学环节：高等数学、电路分析、模拟电子技术后续课程和教学环节：通信原理、数字信号处理、自动控制原理、通信电子线路平行开设课程和教学环节：无5、教材和主要参考书目：（1）教材：信号与线性系统分析（第4版）吴大正 高等教