《信号与系统》教学大纲

1、信号与系统Signals & systems一、课程基本情况 课程属性：专业任选课 学 分：3 学分学 时：48 学时（讲课：48 学时） 课程性质：必修开课学期：第4学期先修课程：高等数学、线性代数、积分变换与复变函数、大学物理、电路分析等适用专业：大气探测专业、安全工程专业等教 材：信号与系统（上、下册），第三版，高等教育出版社，郑君里、应启衍、杨为理，2011。开课院系：电子与信息工程学院二、课程性质、教学目标和任务本课程是大气探测，雷电防护科学与技术等专业本科生的一门专业基础课程。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，向学生介绍工程应用中的重要方法，使学生初步认识如

2、何建立系统的数学模型，掌握基本分析、求解方法，并对所得结果赋予物理意义。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、传感技术等课程打下良好的基础。三、教学内容和要求1信号与系统的基本概念（8学时）教学内容：信号与系统的概念以及它们的分类方法，信号的基本运算（数学运算、反转、平移、尺度变换等），典型信号（阶跃、冲激）的定义、性质等，系统的描述（数学模型定义与建立方法、图示描述方法），系统的特性和分析方法。基本要求：（1）掌握信号的基本描述方法、分类及其基本运算。（2）理解系统的基本概念和描述方法。 （3）掌握线性非时变系统的概念。

3、2连续时间系统的时域分析（8学时）教学内容：经典法求解微分方程，零输入响应、零状态响应和全响应的求解，冲激响应和阶跃响应的求解，卷积积分的定义及图解，卷积积分的性质及应用。基本要求：（1）了解从物理模型建立连续时间系统数学模型的方法。（2）掌握常系数线性微分方程的经典解法；熟悉自由响应与受迫响应等概念。（3）了解冲激信号的物理意义以及性质；掌握系统的冲激响应概念及求解方法。（4）掌握卷积积分的概念及其性质。（5）掌握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（10学时）教学内容：傅里叶级数，周期信号频谱，傅里叶变换及性质，非周期信号频谱，冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换，

4、卷积特性，周期信号的傅里叶变换，抽样信号的傅里叶变换，抽样定理基本要求：掌握周期信号的傅里叶级数展开。掌握傅里叶变换及其基本性质。掌握信号的频谱的概念及其特性；了解实信号频谱的特点。掌握抽样定理4拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析（10学时）教学内容：拉普拉斯变换的定义、收敛域，拉普拉斯变换的基本性质，拉普拉斯逆变换（重点是部分分式分解法），用拉普拉斯变换法分析电路、s域元件模型，系统函数H（s），由系统函数零、极点分布决定时域特性，由系统函数零、极点分布决定频响特性，线性系统的稳定性，拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系。基本要求：（1）掌握单边拉普拉斯变换的定义和性质。（2）掌握拉普拉斯反变换

5、的计算方法(部分分式分解法)。（3）掌握拉普拉斯变换对电路模型的分析方法。（4）掌握系统函数的概念及求解方法。（5）掌握系统的极零点的概念及其应用。（6）掌握系统稳定性概念及判别方法。5离散时间系统时域分析（4学时）教学内容：离散时间信号，离散时间系统的数学模型，常系数线性差分方程的求解，离散时间系统的单位样值响应，卷积和。基本要求：（1）掌握离散信号的基本描述方法及基本运算。（2）掌握离散系统线性时不变、因果、稳定等概念。（3）掌握离散时间系统的差分方程描述。（4）掌握系统的单位样值响应的定义。（5）掌握卷积和的概念及计算。6z变换、离散时间系统的z域分析（8学时）教学内容：z变换定义、典型

6、序列的z变换，z变换的收敛性，逆z变换（重点为部分分式展开法）z变换的基本性质，z变换与拉普拉斯变换的关系，利用z变换解差分方程，离散系统的系统函数，离散系统的频率响应特性。基本要求：（1）掌握z变换的定义、收敛域及基本性质。（2）掌握反Z变换的计算方法（部分分式展开法）。（3）了解Z变换与拉普拉斯变换的关系。（4）掌握离散时间系统响应的Z变换分析方法。（5）掌握离散时间系统的系统函数的概念；掌握离散时间系统的时域和Z域框图。（6）掌握系统的频率响应。（7）掌握系统极零点的概念及其应用。（8）掌握系统的稳定性概念。四、课程考核（1）作业： 6 次（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩、实验成绩、期中考试成绩