《信号与系统》教学大纲

《信号与系统》课程教学大纲一、课程编号052404B、053404B、054404B二、编写阐明《信号与系统》课程是为电子信息科学与技术、电子信息工程和通信工程专业二年级学生开设的一门学科基础课程，是为学生大三后来深入学习其他学科所开设的专业课程，共开一种学期，68课时。三、课程性质学科基础课程四、教学目的1、精确而系统地理解和掌握有关信号与系统的基本概念、基本范围、基本命题、基本理论、基本知识，逐渐形成和树立切合信号与系统的基本观念。2、让学生理解现代信息理论的某些基本术语和基本概念；纯熟掌握信号的基本概念以及信号的频域和变换域分析措施；掌握信号通过线性时不变系统的基本分析措施。3、为后来从事信息理论方面的研究做好初步的理论准备，为阐释和研究信息技术现象提供理论武器。五、教学重要内容第一章绪论第一节 信号与系统第二节 信号的描述、分类和经典示例第三节 信号的运算第四节 阶跃信号与冲激信号第五节 信号的分解第六节 系统模型及其分类第七节 线性时不变系统第八节 系统分析措施第二章持续时间系统的时域分析第一节 引言第二节 微分方程式的建立与求解第三节 起始点的跳变——从0-到0+状态的转换第四节 零输入响应和零状态响应第五节 冲激响应与阶跃响应第六节 卷积第七节 卷积的性质第八节 用算子符号表达微分方程第九节 以“分派函数”的概念认识冲激函数第三章傅里叶变换第一节 引言第二节 周期信号的傅里叶级数分析第三节 经典周期信号的傅里叶级数分析第四节 傅里叶变换第五节 经典非周期信号的傅里叶变换第六节 冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换第七节 傅里叶变换的基本性质第八节 卷积特性（卷积定理）第九节 周期信号的傅里叶变换第十节 抽样信号的傅里叶变换第十一节抽样定理第四章拉普拉斯变换、持续时间系统的Ｓ域分析第一节 引言第二节 拉普拉斯变换的定义、收敛域第三节 拉氏变换的基本性质第四节 拉普拉斯逆变换第五节 用拉普拉斯变换法分析电路、S域元件模型第六节 系统函数（网络函数）H（S）第七节 由系统函数零、极点分布决定期域特性第八节 由系统函数零、极点分布决定频响特性第九节 二阶谐振系统的S平面分析第十节 全通函数与最小相移函数的零、极点分布第十一节 线性系统的稳定性第十二节 双边拉氏变换第十三节 拉普拉斯变换和傅里叶变换的关系第五章傅里叶变换应用于通信系统——滤波、调制与抽样*第一节引言第二节运用系统函数H（jw）求响应第三节无失真传播第四节理想低通滤波器第五节系统的物理可实现性、佩利—维纳准则第六节运用希尔伯特变换研究函数的约束特性第七节调制与解调第八节带通滤波系统的运用第九节从抽样信号恢复持续时间信号第十节脉冲编码调制（PCM）第十一节频分复用与时分复用第十二节从综合业务数字网（ISDN）到信息高速公路第六章信号的矢量空间分析*第一节引言第二节信号矢量空间的基本概念第三节 信号的正交函数分解第四节 完备正交函数集、帕塞瓦尔定理第五节 沃尔什函数第六节 有关第七节 能量谱和功率谱第八节 信号通过线性系统的自有关函数、能量谱和功率谱分析第九节 匹配滤波器第十节 测不准（不定度）原理及其证明第十一节 码分复用、码分多址（CDMA）通信第七章离散时间系统的时域分析第一节引言第二节离散时间信号——序列第三节 离散时间系统的数学模型第四节 常系数线性差分方程的求解第五节 离散时间系统的单位样值（单位冲激）响应第六节 卷积（卷积和）第七节 解卷积（反卷积）第八章离散系统的Z域分析第一节 引言第二节 Z变换定义、经典序列的Z变换第三节 Z变换的收敛域第四节 逆Z变换第五节 Z变换的基本性质第六节 Z变换和拉普拉斯的关系第七节 运用Z变换解差分方程第八节 序列的傅立叶变换（DTFT）第十节 离散时间系统的频率响应特性第九章离散傅里叶变换以及其他离散正交变换*第一节引言第二节傅里叶变换的离散性与周期性第三节从离散傅里叶级数到离散傅里叶变换第四节离散傅里叶变换的性质第五节离散傅里叶变换与Z变换的关系第六节迅速傅里叶变换（FFT）第七节离散傅里叶变换的应用第八节沃尔什变换及其应用举例第九节离散余弦变换（DCT）第十章模拟与数字滤波器*第一节引言第二节无源一端口模拟网络综合第三节无源二端口模拟网络综合第四节模拟滤波器的迫近第五节模拟滤波器的频率变换与元件变换第六节无限冲激响应（IIR）数字滤波器第七节有限冲激响应（FIR）数字滤波器第八节RC有源滤波器第九节开关电源滤波器（SCF）第十一章反馈系统第一节引言*第二节反馈系统的基本特性及其应用*第三节运用反馈系统产生自激振荡*第四节 根轨迹第五节 奈奎斯特（Nyquist）稳定性判据第六节 信号流图第十二章系统的状态变量分析*第一节引言第二节持续时间系统状态方程的建立第三节持续时间系统状态方程的求解第四节离散时间系统状态方程的建立第五节离散时间系统状态方程的求解第六节状态矢量的线性变换第七节系统的可控性与可观测性注：标“*”部分的章表达为该章内容所有为选讲内容，标“*”部分的节表达为该节内容为选讲内容六、教学重点和难点重点：第二章，第三章，第四章，第八章。难点：第三章，第四章。七、课时分派表章次课时安排讲授备注（习题）第一章446-8第二章12127-8第三章12148-12第四章16148-12第五章自学第六章自学第七章886-8第八章12128-12第九章自学第十章自学第十一章443-4第十二章自学合计6868八、选用教材郑君里,杨为理,应启珩.《信号与系统》(第二版).高等教育出版社,九、重要参照书目[1]吴大正.《信号与线性系统分析》(第三版).高等教育出版社,[2]王里生,罗永光.《信号与系统分析》(第三版).国防科技大学出版社，1996[3]吴京,果明明.《信号与系统分析》.国防科技大学出版社,1999[4]赵录怀,高金峰.《信号与系统分析》.高等教育出版社,十、考核方式1、考核方式本课程的考核方式为闭卷考试。2、成绩评估成绩评估采用百分制。3、计分原则本课程为期末闭卷考试和平时成绩相结合进行综合评估，最终成绩由如下三部分构成：第一部分：期末闭卷考试成绩占总成绩的70%；第二部分：平时作业成绩占总成绩的20%；第三部分：上课考勤占总成绩的10%。4、考试试卷题型及分值分布第一大题：填空题（共20分，20个空，每空1分）第二大题：计算题（共30分，10个小题，每个3分）第三大题：判断题（共10分，10个小题，每个1分）第四大题：简答题（共10分，2个小题，每个5分）第五大题：计算题（共30分，3个小题，每个10分）十一、教学改革基本规定1、由于教学内容多而广，多种理论波及多，为了提高学习效率，将这些内容与实际相结合，学