第一篇：信號(hào)與系統(tǒng)教學(xué)大綱-2011-6-30

《信號(hào)與系統(tǒng)》課程教學(xué)大綱（用三號(hào)黑體字）

開課學(xué)期：第3學(xué)期 課程編號(hào)：

適用專業(yè)：電子、信息工程，通信工程

學(xué) 分 數(shù)：5 學(xué) 時(shí) 數(shù)：80（72/8）

先修課程：微積分、大學(xué)物理、復(fù)變函數(shù)、電路分析 考核方式：筆試 + 實(shí)驗(yàn) 執(zhí) 筆 者：朱學(xué)勇

編寫日期：2011-6-30 審核人：

一、課程性質(zhì)和任務(wù)（用小四號(hào)黑體字）

本課程是電子電氣信息類專業(yè)本科生的一門重要的學(xué)科基礎(chǔ)課程。它主要討論信號(hào)的分析方法以及信號(hào)通過線性時(shí)不變系統(tǒng)的各種求解方法，并通過實(shí)例分析，向?qū)W生介紹一些工程應(yīng)用中非常重要的概念、理論和方法。本課程為學(xué)生今后進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)字信號(hào)處理、通信理論、雷達(dá)系統(tǒng)、控制理論等課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)該掌握信號(hào)分析的基本理論和方法，掌握線性時(shí)不變系統(tǒng)的各種描述方法，掌握線性時(shí)不變系統(tǒng)的時(shí)域和變換域的各種分析方法，準(zhǔn)確理解有關(guān)系統(tǒng)的穩(wěn)定性、頻響、因果性等工程應(yīng)用中的一些重要物理概念。同時(shí)，通過這門課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生的分析問題和利用所學(xué)的知識(shí)解決問題的能力應(yīng)有所提高。

本課程的主要任務(wù)是針對(duì)線性時(shí)不變系統(tǒng)分析這條主線，對(duì)線性微分方程、復(fù)變函數(shù)、積分變換等數(shù)學(xué)方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹。課程中各個(gè)理論的系統(tǒng)性較強(qiáng)，數(shù)學(xué)推導(dǎo)比較嚴(yán)密，但是在內(nèi)容中不苛求數(shù)學(xué)上的系統(tǒng)和嚴(yán)密。學(xué)生應(yīng)通過實(shí)際系統(tǒng)分析，理解相關(guān)的數(shù)學(xué)知識(shí)和分析方法如何應(yīng)用于電子系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、信號(hào)處理等領(lǐng)域，并具備理論與工程實(shí)際相結(jié)合的分析、思維能力。

二、課程教學(xué)內(nèi)容和要求（用小四號(hào)黑體字）

本課程主要內(nèi)容為信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域、變換域分析的基本原理和基本方法，信號(hào)與系統(tǒng)的各種域變換的數(shù)學(xué)概念、物理概念與工程概念，要求學(xué)生掌握利用信號(hào)與線性時(shí)不變系統(tǒng)的基本理論與方法分析，并建立解決實(shí)際問題的思想、方法及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

（一）教學(xué)內(nèi)容、要求及教學(xué)方法

課堂講授72學(xué)時(shí)(1-15周，周學(xué)時(shí)5)。教學(xué)內(nèi)容、要求如下。

第一章：信號(hào)與系統(tǒng)（8學(xué)時(shí)）1.0引言

1.1連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間信號(hào)（理解）1.2自變量的變換（掌握）1.3指數(shù)信號(hào)與正弦信號(hào)（理解）1.4單位沖激與單位階躍函數(shù)（掌握）1.5連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間系統(tǒng)（理解）1.6系統(tǒng)基本性質(zhì)（理解）

本章教學(xué)重點(diǎn)：

（1）．信號(hào)的各種基本運(yùn)算（2）．復(fù)指數(shù)信號(hào)的特點(diǎn)（3）．單位沖激信號(hào)，以及將任意信號(hào)分解為單位沖激信號(hào)組合（4）．系統(tǒng)的線性和時(shí)不變性 本章教學(xué)難點(diǎn)：（1）．用單位沖激信號(hào)對(duì)任意信號(hào)的表征（2）．系統(tǒng)的線性與時(shí)不變特性

第二章：線性時(shí)不變系統(tǒng)（8學(xué)時(shí)）2.0引言

2.1離散時(shí)間LTI系統(tǒng)：卷積和（掌握）2.2連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)：卷積積分（掌握）2.3線性時(shí)不變系統(tǒng)的性質(zhì)（掌握）

2.4用微分和差分方程描述的因果LTI系統(tǒng)（理解）2.5奇異函數(shù)（掌握）

本章教學(xué)重點(diǎn)：

（1）.卷積和、卷積積分的計(jì)算。（2）．系統(tǒng)單位沖激響應(yīng)的概念。本章教學(xué)難點(diǎn)：

卷積和、卷積積分的計(jì)算。

第三章：周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示（10學(xué)時(shí)）3.0引言（了解）3.1歷史回顧（了解）

3.2 LTI系統(tǒng)對(duì)復(fù)指數(shù)信號(hào)的響應(yīng)（掌握）3.3連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示（掌握）3.4傅里葉級(jí)數(shù)的收斂（了解）3.5連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)性質(zhì)（理解）3.6連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)與LTI系統(tǒng)（掌握）3.7濾波（理解）

3.8用微分方程描述的連續(xù)時(shí)間濾波器舉例（了解）

本章教學(xué)重點(diǎn)：（1）．LTI系統(tǒng)對(duì)復(fù)指數(shù)信號(hào)的響應(yīng)。（2）．連續(xù)時(shí)間連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)的物理意義及計(jì)算。（3）．連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)的性質(zhì)。（4）．連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)與LTI系統(tǒng) 本章教學(xué)難點(diǎn)：（1）．連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)的物理意義及計(jì)算。（2）．連續(xù)時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)與LTI系統(tǒng)。

第四章：連續(xù)時(shí)間傅里葉變換（10學(xué)時(shí)）4.0引言（理解）

4.1非周期信號(hào)的表示：連續(xù)時(shí)間傅里葉變換（掌握）4.2周期信號(hào)的傅里葉變換（掌握）4.3連續(xù)時(shí)間傅里葉變換性質(zhì)（掌握）4.4卷積性質(zhì)（掌握）4.5相乘性質(zhì)（掌握）

4.6傅里葉變換性質(zhì)和基本傅里葉變換對(duì)列表（掌握）4.7由線性常系數(shù)微分方程表征的系統(tǒng)（理解）

本章教學(xué)重點(diǎn)：（1）．傅里葉變換的物理意義及計(jì)算。（2）．傅里葉變換的性質(zhì)及靈活運(yùn)用。

本章教學(xué)難點(diǎn)：（1）．傅里葉變換的物理意義及計(jì)算。（2）．傅里葉變換的性質(zhì)及靈活運(yùn)用。

第五章：離散時(shí)間傅里葉變換（4學(xué)時(shí)）5.0引言 5.1非周期信號(hào)的表示：離散時(shí)間傅里葉變換（了解）5.2離散時(shí)間傅里葉變換性質(zhì)（了解）5.3由線性常系數(shù)差分方程表征的系統(tǒng)（了解）

本章教學(xué)重點(diǎn)：

簡(jiǎn)單介紹離散時(shí)間信號(hào)的傅里葉變換。本章教學(xué)難點(diǎn)：

離散時(shí)間信號(hào)固有的周期性頻譜特性。

第六章：信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域和頻域特性（4學(xué)時(shí)）6.0引言（理解）

6.1傅里葉變換的模和相位表示（掌握）6.2 LTI系統(tǒng)頻率響應(yīng)的模和相位表示（掌握）6.3理想頻率選擇性濾波器的時(shí)域特性（掌握）6.4非理想濾波器的時(shí)域和頻域特性討論（理解）6.5一階和二階連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)（了解）6.6一階和二階離散時(shí)間系統(tǒng)（了解）6.7系統(tǒng)的時(shí)域分析與頻域分析舉例（掌握）

本章教學(xué)重點(diǎn)：（1）．系統(tǒng)的時(shí)域、頻域描述。（2）．幅度譜和相位譜及濾波器概念。本章教學(xué)難點(diǎn)：

幅度譜和相位譜及濾波器概念。

第七章：采樣（4學(xué)時(shí)）7.0引言“理解”

7.1用信號(hào)樣本表示連續(xù)時(shí)間信號(hào)：采樣定理（掌握）7.2利用內(nèi)插由樣本重建信號(hào)（理解）7.3欠采樣的效果：混疊現(xiàn)象（了解）7.4連續(xù)時(shí)間信號(hào)的離散處理（了解）

本章教學(xué)重點(diǎn)：

采樣定理。本章教學(xué)難點(diǎn)： 沖激串采樣后信號(hào)的周期性頻譜特性。

第八章：通信系統(tǒng)（4學(xué)時(shí)）8.0引言（理解）

8.1復(fù)指數(shù)與正弦幅度調(diào)制（掌握）8.2正弦AM的解調(diào)（理解）8.3頻分多路復(fù)用（了解）8.4單邊帶正弦幅度調(diào)制（了解）8.5脈沖幅度調(diào)制（了解）

本章教學(xué)重點(diǎn)：

幅度調(diào)制和解調(diào)后的信號(hào)頻域分析。本章教學(xué)難點(diǎn)：

幅度調(diào)制和解調(diào)系統(tǒng)的頻譜分析。

第九章：拉普拉斯變換（10學(xué)時(shí)）9.0引言（理解）9.1拉普拉斯變換（掌握）9.2拉普拉斯變換收斂域（掌握）9.3拉普拉斯變換反變換（掌握）

9.4由零極點(diǎn)圖對(duì)傅立葉變換進(jìn)行幾何求值（理解）9.5拉普拉斯變換的性質(zhì)（理解）9.6常用拉普拉斯變換對(duì)（理解）

9.7用拉普拉斯變換分析和表征LTI系統(tǒng)（掌握）9.8系統(tǒng)函數(shù)的代數(shù)屬性與方框圖表示（掌握）9.9單邊拉普拉斯變換（了解）

本章教學(xué)重點(diǎn)：（1）．Laplace變換及其收斂域和性質(zhì)。（2）．Laplace逆變換的計(jì)算方法。（3）．系統(tǒng)函數(shù)與方框圖表示。（4）．零極點(diǎn)圖和系統(tǒng)因果性、穩(wěn)定性判定 本章教學(xué)難點(diǎn)：（1）．Laplace變換及其收斂域和性質(zhì)。（2）．系統(tǒng)函數(shù)與方框圖表示。（3）．零極點(diǎn)圖和系統(tǒng)因果性、穩(wěn)定性判定。第十章：Z變換（10學(xué)時(shí)）10.0 引言（理解）10.1 Z變換（掌握）

10.2 Z變換的收斂域（掌握）10.3 Z反變換（掌握）

10.4 由零極點(diǎn)圖對(duì)傅立葉變換進(jìn)行幾何求值（理解）10.5 Z變換的性質(zhì)（理解）

10.6 幾個(gè)常用Z變換對(duì)（理解）

10.7 利用Z變換分析與表征LTI系統(tǒng)（掌握）

10.8 系統(tǒng)函數(shù)的代數(shù)屬性與與方框圖表示（掌握）10.9 單邊Z變換（了解）

本章教學(xué)重點(diǎn)：（1）．Ｚ變換及其收斂域和性質(zhì)。（2）．逆Ｚ變換的計(jì)算方法。（3）．系統(tǒng)函數(shù)與方框圖表示。（4）．零極點(diǎn)圖和系統(tǒng)因果性、穩(wěn)定性判定。本章教學(xué)難點(diǎn)：（1）．Ｚ變換及其收斂域和性質(zhì)。（2）．系統(tǒng)函數(shù)與方框圖表示。（3）．零極點(diǎn)圖和系統(tǒng)因果性、穩(wěn)定性判定。

（二）自學(xué)內(nèi)容和要求

自學(xué)掌握MATLAB工具軟件的使用。要求掌握該軟件中有關(guān)信號(hào)處理的基本語(yǔ)法、常用函數(shù)、圖形繪制等，能完成課程實(shí)驗(yàn)要求的程序編制、代碼執(zhí)行、結(jié)果輸出。

（三）實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)和要求

課程實(shí)驗(yàn)8學(xué)時(shí)(16-18周)。實(shí)驗(yàn)要求見通信、電工兩學(xué)院信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。

三、考核方式

課程考核包含：平時(shí)出勤和作業(yè)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、半期（閉卷）和期末（一頁(yè)紙開卷）考試。試卷采用英文試題，流水閱卷。半期考試考核前三章的內(nèi)容。學(xué)生成績(jī)由四部分構(gòu)成：平時(shí)成績(jī)占10% 實(shí)驗(yàn)成績(jī)占10% 半期成績(jī)占20% 期末成績(jī)占60%

關(guān)于補(bǔ)考：

（1）時(shí)間安排由學(xué)校教務(wù)處安排；(2)成績(jī)構(gòu)成: 補(bǔ)考卷面成績(jī)80%+上學(xué)期平時(shí)成績(jī)10%+上學(xué)期實(shí)驗(yàn)成績(jī)10%

四、建議教材及參考資料（用小四號(hào)黑體字）1.教材：

Alan V.Oppenheim,Alan S.Willsky,S.Hamid Nawab,Signals & Systems,Second Edition,Prentice Hall，1999 John R.Buck , Michael M.Daniel，Exploration in Signals and Systems Using MATLAB 2.參考資料：

(1)Simon Haykin，Barry Van Veen，Signals & Systems,Second Edition,Publishing House of Electronics Industry，2003

(2)鄭君里，應(yīng)啟珩，楊為理，信號(hào)與系統(tǒng)(第二版)，北京：高等教育出版社，2000年(3)呂幼新，張明友，信號(hào)與系統(tǒng)（第二版），電子工業(yè)出版社，2007年。(4)閔大鎰，朱學(xué)勇，信號(hào)與系統(tǒng)分析，電子科技大學(xué)出版社，2000年。（5）呂幼新，張明友，信號(hào)與系統(tǒng)復(fù)習(xí)考研例題詳解，電子工業(yè)出版社，2003年。

第二篇：《信號(hào)與系統(tǒng)》教學(xué)大綱

《信號(hào)與系統(tǒng)》教學(xué)大綱

一、課程基本信息

課程名稱：信號(hào)與系統(tǒng)（Signals and Systems）課程類別：專業(yè)基礎(chǔ)課 課程學(xué)分：3 課程學(xué)時(shí)：40

二、課程目的及要求

通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生了解信息、信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念，掌握信號(hào)分析、系統(tǒng)分析基本理論和基本方法，并能用這些理論和方法分析信息系統(tǒng)中的各種實(shí)際問題，設(shè)計(jì)一些適合要求的信號(hào)與信息系統(tǒng)，提高學(xué)生分析、解決電子信息領(lǐng)域中諸如管理與維護(hù)、開發(fā)與設(shè)計(jì)等問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生思考問題的邏輯性、靈活性與廣闊性，同時(shí)也為后續(xù)專業(yè)課打下堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

學(xué)生學(xué)習(xí)本課程之前，應(yīng)先修高等數(shù)學(xué)、電路理論、電子技術(shù)等課程，應(yīng)能熟練運(yùn)用解析幾何、線性代數(shù)、微積分、級(jí)數(shù)、復(fù)變函數(shù)等數(shù)學(xué)基本知識(shí)。學(xué)習(xí)本課程時(shí)，應(yīng)深刻理解和牢記信息、信號(hào)及系統(tǒng)分析的基本概念，定理和性質(zhì)，牢固地掌握信號(hào)分析、系統(tǒng)分析的各種基本方法。

1．深刻理解信號(hào)的描述方法，各種信號(hào)的定義，掌握信號(hào)在時(shí)域內(nèi)的各種運(yùn)算、變換方法，能熟練地直接計(jì)算信號(hào)的卷積。

2．深刻理解傅立葉變換、拉氏變換、Z變換的概念及物理意義，牢記典型信號(hào)的傅立葉變換、拉氏變換、Z變換。牢記傅立葉變換、拉氏變換、Z變換的性質(zhì)，掌握部分分式展開法，能熟練地計(jì)算傅立葉正反變換、拉氏正反變換和Z正反變換。

3．了解系統(tǒng)的概念和類型，掌握系統(tǒng)性質(zhì)及確定方法，掌握系統(tǒng)響應(yīng)的時(shí)域和變換域計(jì)算方法，理解和判別系統(tǒng)的物理可實(shí)現(xiàn)性與穩(wěn)定性，能熟練作出系統(tǒng)的框圖。

三、教學(xué)內(nèi)容 緒論

介紹課程的性質(zhì)與特點(diǎn),課程的主要內(nèi)容,課程的目的及要求,課程的主要參考書,信息、信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念。

第1章

信號(hào)與系統(tǒng) 本章介紹信號(hào)的表示及常用的典型信號(hào)，如指數(shù)、正弦、單位階躍和單位沖激信號(hào)；信號(hào)獨(dú)立變量的某些變換(如時(shí)移和尺度變換等)，系統(tǒng)的基本性質(zhì)。重點(diǎn)是信號(hào)的描述，系統(tǒng)的基本性質(zhì)，單位階躍和單位沖激信號(hào)的定義及特點(diǎn)。

1.0 引言

1.1 連續(xù)和離散時(shí)間信號(hào) 1.2 自變量的變換 1.3 指數(shù)與正弦信號(hào)

1.4 單位沖激與單位階躍信號(hào) 1.5 連續(xù)與離散時(shí)間系統(tǒng) 1.6基本系統(tǒng)性質(zhì) 第2章 線性時(shí)不變系統(tǒng)

本章講述離散線性時(shí)不變系統(tǒng)的卷積和定義及計(jì)算，連續(xù)線性時(shí)不變系統(tǒng)的卷積積分定義及計(jì)算；講述沖激響應(yīng)概念；介紹線性時(shí)不變系統(tǒng)的性質(zhì)和系統(tǒng)的微分、差分方程表示。重點(diǎn)是離散線性時(shí)不變系統(tǒng)的卷積和定義及計(jì)算，連續(xù)線性時(shí)不變系統(tǒng)的卷積積分定義及計(jì)算。

2.0 引言

2.1 離散時(shí)間LTI系統(tǒng)：卷積和 2.2連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)：卷積積分 2.3 LTI系統(tǒng)的性質(zhì)

2.4 用微分和差分方程描述的因果LTI系統(tǒng) 2.5 奇異函數(shù)

第3章

周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)表示

本章介紹周期信號(hào)傅立葉級(jí)數(shù)及其性質(zhì)，LTI系統(tǒng)對(duì)復(fù)指數(shù)信號(hào)的響應(yīng)，輸入周期信號(hào)時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)，介紹了頻率選擇性濾波的概念。重點(diǎn)是周期信號(hào)傅立葉級(jí)數(shù)表示及其性質(zhì)。

3.0 引言 3.1 歷史回顧

3.2 LTI系統(tǒng)對(duì)復(fù)指數(shù)信號(hào)的響應(yīng) 3.3 連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)表示 3.4傅立葉級(jí)數(shù)的收斂 3.5 傅立葉級(jí)數(shù)的性質(zhì)

3.6離散時(shí)間周期信號(hào)傅立葉級(jí)數(shù)表示 3.7 離散時(shí)間周期信號(hào)的傅立葉級(jí)數(shù)性質(zhì) 3.8傅立葉級(jí)數(shù)與LTI系統(tǒng) 3.9 濾波

第4章

連續(xù)時(shí)間傅立葉變換

本章討論連續(xù)時(shí)間傅立葉變換及其性質(zhì)，傅立葉變換與傅立葉級(jí)數(shù)的關(guān)系，典型信號(hào)的傅立葉變換，以及從頻域來(lái)表征和分析LTI系統(tǒng)。重點(diǎn)是傅立葉變換及其性質(zhì)，典型信號(hào)的傅立葉變換。

4.0 引言

4.1 連續(xù)時(shí)間傅里葉變換 4.2 周期信號(hào)的傅里葉變換 4.3 傅里葉變換的性質(zhì) 4.4卷積性質(zhì) 4.5乘積性質(zhì)

4.6由線性常系數(shù)方程表征的系統(tǒng) 第5章

拉普拉斯變換

本章介紹拉普拉斯變換變換定義，與傅立葉變換的關(guān)系，拉普拉斯變換收斂域，LT性質(zhì)，利用部分分式展開法計(jì)算反變換，利用LT變換分析與表征LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)及應(yīng)用，以及系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)型、并聯(lián)型和直接型方框圖表示的構(gòu)成等。重點(diǎn)是LT變換定義及其性質(zhì)，LT反變換的計(jì)算，LT變換分析與表征LTI系統(tǒng)，及系統(tǒng)方框圖表示。

5.0 引言

5.1拉普拉斯變換 5.2拉普拉斯變換收斂域

5.3拉普拉斯變換性質(zhì)

5.4 由零極點(diǎn)圖對(duì)FT進(jìn)行幾何求值 5.5 拉普拉斯反變換

5.6 用拉普拉斯變換分析和表征LTI系統(tǒng) 5.7系統(tǒng)函數(shù)的代數(shù)屬性與方框圖表示 第6章

離散時(shí)間傅立葉變換

本章討論離散時(shí)間傅立葉變換及其性質(zhì)，典型信號(hào)的傅立葉變換，以及從頻域來(lái)表征和分析DLTI系統(tǒng)。重點(diǎn)是離散時(shí)間傅立葉變換及其性質(zhì)，典型離散時(shí)間信號(hào)的傅立葉變換。

6.0 引言

6.1 離散時(shí)間傅里葉變換 6.2 傅里葉變換的性質(zhì) 6.3卷積及乘積性質(zhì)

6.4由線性常系數(shù)差分方程表征的系統(tǒng) 第7章Z變換

本章介紹Z變換定義，與傅立葉變換的關(guān)系，Z變換收斂域，Z變換性質(zhì)，利用部分分式展開法計(jì)算反變換，利用Z變換分析與表征LTI系統(tǒng)的系統(tǒng)函數(shù)及應(yīng)用，以及系統(tǒng)的級(jí)聯(lián)型、并聯(lián)型和直接型方框圖表示的構(gòu)成等。重點(diǎn)是Z變換定義及其性質(zhì)，Z反變換的計(jì)算，Z變換分析與表征LTI系統(tǒng)，及系統(tǒng)方框圖表示。

7.0 引言

7.1 Z變換

7.2 Z變換的收斂域

7.3 Z變換性質(zhì)

7.4由零極點(diǎn)圖對(duì)FT進(jìn)行幾何求值 7.5 Z反變換

7.6 用Z變換分析與表征LTI系統(tǒng) 7.7系統(tǒng)函數(shù)的代數(shù)屬性與方框圖表示

四、教材

《信號(hào)與系統(tǒng)引論》，鄭君里著，高等教育出版社，2009。

五、主要參考資料

1．信息信號(hào)與系統(tǒng),陳元亨, 成都：四川大學(xué)出版社，2003

2．Signals and System(Second Edition),A.V.Oppenheim, A.S.Willsky with S.H.Nawab.Prentice-hall,1997 ；

3．信號(hào)與系統(tǒng)（第二版），鄭君里、應(yīng)啟衍、楊為理，北京：高等教育出版社，2000；

4．信號(hào)與線性分析（第三版），吳大正，楊林耀，張永瑞，北京：高等教育出版社，1998；

5．離散時(shí)間信號(hào)分析和處理，應(yīng)啟衍等，北京：清華大學(xué)出版社，2000。

六、成績(jī)?cè)u(píng)定

本課程評(píng)定原則為 1．平時(shí)成績(jī) 10%～20% 2．期中成績(jī) 15%～25% 3．期末成績(jī) 60%～70%

第三篇：《信號(hào)與系統(tǒng)》教學(xué)大綱

山東大學(xué)電氣工程學(xué)院課程教學(xué)大綱

《信號(hào)與系統(tǒng)》教學(xué)大綱

課程編號(hào)：

學(xué)

分：3

參考學(xué)時(shí)：54 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：0

上機(jī)學(xué)時(shí)：0

適用專業(yè)：電氣工程等 大綱執(zhí)筆人：

課程負(fù)責(zé)人：魏殿杰

一、課程的性質(zhì)、任務(wù)、目的

《信號(hào)與系統(tǒng)》是電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課。為后續(xù)專業(yè)課的先導(dǎo)課程。其主要任務(wù)是使學(xué)生對(duì)信號(hào)、線性時(shí)不變系統(tǒng)的分析方法有較全面而系統(tǒng)的了解，初步認(rèn)識(shí)如何建立信號(hào)與系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，如何對(duì)系統(tǒng)在時(shí)域或變換域中求解，并對(duì)結(jié)果以物理解釋，賦予物理意義。

二、課程的基本要求

通過本課程的教學(xué)，使學(xué)生： 1． 對(duì)線性時(shí)不變系統(tǒng)的分析方法有較全面而系統(tǒng)的了解。2． 掌握時(shí)域及變換域中線性時(shí)不變系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及各模型之間的關(guān)系。3． 掌握信號(hào)的時(shí)域和頻域表示方法，并理解信號(hào)頻譜的物理含義。4． 掌握連續(xù)、離散線性時(shí)不變系統(tǒng)時(shí)域及變換域的求解方法。5． 了解信號(hào)與系統(tǒng)的分析方法在通信及控制方面的應(yīng)用。6． 通過MATLAB仿真使學(xué)生對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)有更深入的了解。

三、教學(xué)大綱內(nèi)容

第一章 基本概念 §1 信號(hào)與系統(tǒng)

介紹信號(hào)及系統(tǒng)的基本概念。§2 連續(xù)時(shí)間信號(hào)

連續(xù)時(shí)間信號(hào)的特點(diǎn)、表示方法及常用的基本信號(hào)。§3 離散時(shí)間信號(hào)

離散時(shí)間信號(hào)的特點(diǎn)、表示方法及常用的基本信號(hào)。§4 系統(tǒng)舉例

不同領(lǐng)域中系統(tǒng)的例子，使對(duì)系統(tǒng)有一廣泛意義上的理解。§5 系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)

連續(xù)、離散系統(tǒng)，線性、非線性系統(tǒng)，時(shí)變、非時(shí)變系統(tǒng)的分類及基本判斷方法。第二章 系統(tǒng)的微分、差分方程描述

§1 常系數(shù)線性微分方程

常系數(shù)線性微分方程及基本求解方法。§2 系統(tǒng)模型的建立

舉例說(shuō)明通過常系數(shù)線性微分方程描述線性時(shí)不變系統(tǒng)。§3 常系數(shù)線性微分方程

常系數(shù)線性差分方程及基本求解方法。§4 微分方程的離散化

通過離散將微分方程轉(zhuǎn)化為差分方程。第三章 系統(tǒng)的卷積模型

山東大學(xué)電氣工程學(xué)院課程教學(xué)大綱

§1 線性時(shí)不變系統(tǒng)的卷積描述

通過離散系統(tǒng)導(dǎo)出系統(tǒng)輸入輸出之間的卷積表達(dá)式，零輸入零狀態(tài)響應(yīng)的概念。§2 離散時(shí)間信號(hào)的卷積

離散時(shí)間信號(hào)卷積的計(jì)算方法---解析法及圖解法。§3 連續(xù)線性時(shí)不變系統(tǒng)的卷積描述 導(dǎo)出系統(tǒng)輸入輸出之間的卷積表達(dá)式。§4 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的卷積---解析法及圖解法。連續(xù)時(shí)間信號(hào)卷積的計(jì)算方法。第四章 Fourier 級(jí)數(shù)及Fourier 變換

§1 信號(hào)的頻率分量

不同頻率分量疊加后的信號(hào)，了解信號(hào)的頻率分量的概念。§2 周期信號(hào)的Fourier 級(jí)數(shù)表示

周期信號(hào)分解為基波及各次諧波的方法。§3 Fourier 變換

Fourier 變換的引出、計(jì)算方法及物理含義。§4 Fourier 變換的性質(zhì) Fourier 變換的性質(zhì)及證明。§5 廣義Fourier 變換

利用沖激函數(shù)及各階導(dǎo)數(shù)表示不可積信號(hào)的Fourier 變換，如階躍信號(hào)U(t)第五章 系統(tǒng)的頻域分析

§1 正弦信號(hào)輸入時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)

通過特殊的正弦信號(hào)激勵(lì)，求解系統(tǒng)的響應(yīng)。§2 周期信號(hào)輸入時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)

將周期信號(hào)展開成Fourier級(jí)數(shù)的形式，求解個(gè)正弦信號(hào)激勵(lì)的響應(yīng)，得到周期信號(hào)輸入時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)。§3 任意信號(hào)輸入時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)

利用Fourier變換，在頻域求解系統(tǒng)的響應(yīng)，與在時(shí)域求解系統(tǒng)的響應(yīng)相比較。§4 理想濾波器

介紹理想低通、高通、帶通、帶阻濾波器的幅頻特性及相頻特性。§5 采樣定理

在頻域推導(dǎo)采樣定理，介紹采樣定理的應(yīng)用及由采樣值恢復(fù)原始信號(hào)的條件及方法。第六章 離散系統(tǒng)的頻域分析

§1 序列的Fourier 變換

序列Fourier 變換DTFT的定義及計(jì)算方法。§2 離散Fourier 變換

離散Fourier 變換DFT的引出及計(jì)算方法，與DTFT之間的關(guān)系，DFT的物理含義。§3 離散Fourier 變換的性質(zhì)

離散Fourier 變換的性質(zhì)及證明，圓周移位的方法及由來(lái)。§4 利用DTFT和DFT分析系統(tǒng)

利用DTFT和DFT，求解任意輸入情況下系統(tǒng)的響應(yīng)。§5 FFT算法

分析DFT算法的特點(diǎn)，介紹時(shí)域抽取的FFT算法。第七章 Laplace變換及系統(tǒng)傳遞函數(shù)描述

§1 信號(hào)的Laplace變換

山東大學(xué)電氣工程學(xué)院課程教學(xué)大綱

Fourier 變換的局限性，信號(hào)的Laplace變換的引出、定義及計(jì)算方法。§2 Laplace變換的性質(zhì) Fourier 變換的性質(zhì)及證明。§3 Laplace反變換

有理分式的部分分式展開的方法，各種特殊形式的Laplace反變換及Laplace反變換的計(jì)算方法。

§4 常系數(shù)線性微分方程的Laplace變換 通過Laplace變換，得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(s)，同時(shí)得到系統(tǒng)響應(yīng)（零輸入零狀態(tài)響應(yīng)）的象函數(shù)。

第八章 系統(tǒng)的復(fù)頻域分析

§1 系統(tǒng)的穩(wěn)定性

通過傳遞函數(shù)H(s)或沖激響應(yīng)h(t)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性（穩(wěn)定、不穩(wěn)定和臨界穩(wěn)定）。§2 正弦及任意輸入時(shí)系統(tǒng)的響應(yīng)

利用Laplace變換在S域求解系統(tǒng)的全響應(yīng)，并與時(shí)域求解方法相比較。§3 頻率傳遞函數(shù)

頻率傳遞函數(shù)的計(jì)算方法，利用漸近線畫出系統(tǒng)的Bode圖。第九章 Z變換及Z域分析

§1 離散信號(hào)的Z變換

離散信號(hào)的Z變換的定義及求解方法。§2 Z變換的性質(zhì) Z變換的性質(zhì)及證明。§3 Z反變換

有理分式的部分分式展開的方法，各種特殊形式的Z反變換及Z反變換的計(jì)算方法 §4 傳遞函數(shù)及Z域分析

利用Z變換，得到系統(tǒng)的傳遞函數(shù)H(z)，在Z域求解系統(tǒng)的全響應(yīng)，并與時(shí)域求解方法相比較。

§5 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性

通過傳遞函數(shù)H(z)或沖激響應(yīng)h[n]判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性（穩(wěn)定、不穩(wěn)定和臨界穩(wěn)定）。

四、學(xué)時(shí)分配

章次

一

二

三

四

五

六

七

八

九

總學(xué)時(shí) 學(xué)時(shí)

五、參考文獻(xiàn)

教材：

Edward W.Kamen

Bonnie S.Heck

Fundamentals of Signals and Systems（Using the Web and MATLAB）Second Edition.科學(xué)出版社，2002

主要參考書：

1． 鄭君里 等．信號(hào)與系統(tǒng)（第二版）．高等教育出版社，2000 2． 吳大正．信號(hào)與線性系統(tǒng)分析（第三版）．高等教育出版社，2002

山東大學(xué)電氣工程學(xué)院課程教學(xué)大綱

雙語(yǔ)教學(xué)效果分析：

自00、01級(jí)，信號(hào)與系統(tǒng)課程采用雙語(yǔ)教學(xué)方式。同時(shí)一個(gè)班用多媒體教學(xué)，兩個(gè)班用傳統(tǒng)教學(xué)。雙語(yǔ)主要形式；課堂版書、教材、作業(yè)、考試等全部用英語(yǔ)。講授用漢語(yǔ)。與全部漢語(yǔ)教學(xué)比較：

1、教材內(nèi)容精煉，通俗易懂。便于學(xué)生閱讀。

2、提高了學(xué)生外文閱讀能力。

3、提高了學(xué)生理解、專業(yè)外文文獻(xiàn)和通過外文資料學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)的能力。

4、提高了英文書寫、記錄、表達(dá)能力。通過兩級(jí)學(xué)生的教學(xué)及考試，試題難度、成績(jī)分布合理，達(dá)到了雙語(yǔ)教學(xué)目的。6 主要存在問題是：作業(yè)批改工作量大，上機(jī)做作業(yè)有客觀困難。

魏殿杰

第四篇：《信號(hào)與系統(tǒng)》教學(xué)大綱

信號(hào)與系統(tǒng)

Signal And System

第一章 信號(hào)分析基礎(chǔ)

隨著近代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，特別是高集成度與高速數(shù)字技術(shù)的飛躍發(fā)展，信息高速公路的建設(shè)，新材料、新工藝和新器件的不斷出現(xiàn)，使各技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域和現(xiàn)代化工業(yè)的面貌發(fā)生了深刻和巨大的變化，當(dāng)今科技革命的特征是以信息技術(shù)為核心，促使社會(huì)進(jìn)入信息時(shí)代，使信號(hào)與系統(tǒng)日益復(fù)雜，也促進(jìn)了信號(hào)與系統(tǒng)理論研究的發(fā)展。

1．信號(hào)的分析基本概念

1.1 信號(hào)的定義與分類

講解：信號(hào)及其描述，信號(hào)的分類

1.2 基本的連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)

介紹： 單位階躍信號(hào)和單位沖激信號(hào)，正弦型信號(hào)與正弦型序列，指數(shù)型信號(hào)與指數(shù)型序列

1.3 信號(hào)的基本運(yùn)算與波形變換

講解： 信號(hào)的基本運(yùn)算，自變量變換導(dǎo)致的信號(hào)變換，信號(hào)的分解

建議教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)

信號(hào)的定義與分類（1學(xué)時(shí)）

基本的連續(xù)時(shí)間信號(hào)和離散時(shí)間信號(hào)（1學(xué)時(shí)）

信號(hào)的基本運(yùn)算與波形變換（2學(xué)時(shí)）

第二章 系統(tǒng)的分析基礎(chǔ)

系統(tǒng)理論主要研究?jī)深悊栴}：分析與綜合。系統(tǒng)分析是對(duì)給定的某具體系統(tǒng)，求出它對(duì)于給定激勵(lì)的響應(yīng)；系統(tǒng)綜合則是在給定輸入（激勵(lì)）的條件下，為獲得預(yù)期的輸出（響應(yīng)）去設(shè)計(jì)具體的系統(tǒng)。

2.1 系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其分類

講解： 系統(tǒng)的概念，系統(tǒng)模型，系統(tǒng)的基本聯(lián)接方式，系統(tǒng)的分類，2.2系統(tǒng)模擬與相似系統(tǒng)

講解：相似系統(tǒng)，系統(tǒng)模擬

2.3線性時(shí)不變系統(tǒng)分析方法概述

建議教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)

系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及其分類（2學(xué)時(shí)）

系統(tǒng)模擬與相似系統(tǒng)（2學(xué)時(shí)）

線性時(shí)不變系統(tǒng)分析方法概述（1學(xué)時(shí)）

第三章 線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析

要分析任何一個(gè)物理系統(tǒng)，首先要建立該系統(tǒng)的模型。系統(tǒng)模型就是系統(tǒng)基本特性的數(shù)學(xué)抽象，它以數(shù)學(xué)表示式或具有理想特性的符號(hào)組合成圖行來(lái)表征系統(tǒng)的特性。然后用數(shù)學(xué)方法求出它的答案，并可對(duì)所得結(jié)果進(jìn)行物理解釋。線性時(shí)不變(LTI Linear time-invariant)連續(xù)系統(tǒng)的時(shí)域分析，就是根據(jù)描述線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的微分方程數(shù)學(xué)模型，研究該微分方程時(shí)域求解方法，以分析以系統(tǒng)激勵(lì)x(t)輸入與響應(yīng)y(t)輸出信號(hào)在時(shí)間域上的關(guān)系及特性。本章主要介紹三種方法：一個(gè)n階常系數(shù)線性常微分方程的經(jīng)典求解方法，即分析線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的固有響應(yīng)、強(qiáng)迫響應(yīng)方法；線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)方法；及卷積方法求解系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)。本章的難點(diǎn)是卷積積分。3.1 線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的描述及其響應(yīng)

講解： 線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的描述，微分方程的經(jīng)典解，零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)

3.2 沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)

講解： 初始狀態(tài)等效為信號(hào)源，沖激響應(yīng)，階躍響應(yīng)

3.3 卷積積分

講解：卷積積分，卷積的圖解，卷積運(yùn)算的規(guī)則，卷積方法計(jì)算系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)

建議教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)

線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的描述及其響應(yīng)（3學(xué)時(shí)）

沖激響應(yīng)和階躍響應(yīng)（2學(xué)時(shí)）

卷積積分（3學(xué)時(shí)）

第四章 線性位移不變離散系統(tǒng)的時(shí)域分析

隨著大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，過去用模擬系統(tǒng)（連續(xù)系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)的許多功能，目前已能用數(shù)字系統(tǒng)（離散系統(tǒng)）來(lái)實(shí)現(xiàn)。數(shù)字技術(shù)已滲透到科學(xué)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域，并日益顯出它的重要作用。

離散系統(tǒng)處理的是離散信號(hào)，即系統(tǒng)的激勵(lì)與響應(yīng)都是離散時(shí)間信號(hào)，它可以是象數(shù)字計(jì)算機(jī)或各種數(shù)字的輸入、輸出信號(hào)，也可以是某些連續(xù)時(shí)間信號(hào)的抽樣函數(shù)構(gòu)成的序列。

線性位移不變離散系統(tǒng)對(duì)輸入、輸出信號(hào)具有線性和位移不變性。線性性是指若m個(gè)激勵(lì)的疊加輸入，那么，響應(yīng)等于m個(gè)激勵(lì)分別通過系統(tǒng)的響應(yīng)的疊加；位移不變性是指若激勵(lì)延遲m個(gè)單位，那么，響應(yīng)也延遲m個(gè)單位，這種性質(zhì)也稱為激勵(lì)與響應(yīng)之間的平移不變性。

一個(gè)線性位移不變離散系統(tǒng)可用一個(gè)n階常系數(shù)差分方程描述，差分方程與微分方程的求解方法在很大程度上是相互對(duì)應(yīng)的。線性位移不變離散系統(tǒng)的時(shí)域分析，就是根據(jù)描述線性位移不變離散系統(tǒng)的差分方程數(shù)學(xué)模型，研究該差分方程時(shí)域求解方法，以分析以系統(tǒng)激勵(lì)x[k]輸入與響應(yīng)y[k]輸出信號(hào)在時(shí)間域上的關(guān)系及特性。本章主要介紹三種方法：一個(gè)n階常系數(shù)線性差分方程的經(jīng)典求解方法；線性位移不變離散系統(tǒng)的零輸入、零狀態(tài)響應(yīng)方法；及卷積和方法求解系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)。4.1 線性位移不變離散系統(tǒng)的描述及其響應(yīng)

講解： 線性位移不變離散系統(tǒng)的描述，差分方程的經(jīng)典解，零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng) 4.2 單位序列和單位響應(yīng)

講解： 單位序列和單位階躍序列，單位響應(yīng) 4.3 序列卷積和

講解： 卷積和，序列卷積和計(jì)算方法，卷積和方法計(jì)算系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng) 建議教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)

線性位移不變離散系統(tǒng)的描述及其響應(yīng)（3學(xué)時(shí)）單位序列和單位響應(yīng)（2學(xué)時(shí)）序列卷積和（3學(xué)時(shí)）

第五章 連續(xù)時(shí)間信號(hào)與系統(tǒng)的頻域分析

在本章中，著重介紹信號(hào)的頻譜分析和傅氏級(jí)數(shù)的理論基礎(chǔ)及應(yīng)用。首先，從周期信號(hào)出發(fā)，給出三角型和指數(shù)型的傅氏級(jí)數(shù)，接著介紹傅里葉譜、單邊譜和雙邊譜，并利用正交信號(hào)空間的概念給出一般意義的信號(hào)表示法，然后介紹傅氏變換及其許多的重要性質(zhì)和定理（如調(diào)制定理、卷積定理），對(duì)各種信號(hào)的頻譜分析和信號(hào)的無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)取＿@些內(nèi)容將多次地應(yīng)用到后期課程和各種通信技術(shù)中。

通過本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)牢固建立如下概念：信號(hào)等效于一個(gè)頻譜密度函數(shù)，系統(tǒng)等效于一個(gè)頻率響應(yīng)，系統(tǒng)對(duì)信號(hào)起頻譜變換作用。本章的難點(diǎn)是傅氏變換及其許多的重要性質(zhì)和定理的應(yīng)用。

5.1 信號(hào)分解為正交函數(shù)

講解： 正交函數(shù)集，信號(hào)正交分解

5.2 周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)

講解：周期信號(hào)的分解，奇、偶函數(shù)的傅里葉系數(shù)，傅里葉級(jí)數(shù)的指數(shù)形式

5.3 周期信號(hào)的頻譜

講解：周期信號(hào)的頻譜特點(diǎn)，周期矩形脈沖的頻譜，周期信號(hào)的功率

5.4 非周期信號(hào)的頻譜密度

介紹：常用函數(shù)的傅里葉變換：?jiǎn)挝粵_激信號(hào)、單位直流信號(hào)、單位階躍信號(hào)、符號(hào)函數(shù)、虛指數(shù)函數(shù)、周期信號(hào)、高斯函數(shù)等的傅氏變換

5.5 傅里葉變換的性質(zhì)

講解： 線性性、奇偶性、正反變換的對(duì)稱性、尺度變換、時(shí)移特性、頻移特性、卷積定理、時(shí)域微分和積分、頻域微分和積分、能量譜和功率譜等

5.6傅里葉反變換

講解：利用傅里葉變換的對(duì)稱性、部分分式展開、利用變換性質(zhì)及常見信號(hào)的變換進(jìn)行傅里葉反變換的方法

5.7 線性非時(shí)變系統(tǒng)的頻域分析

講解：頻率響應(yīng)，信號(hào)的無(wú)失真?zhèn)鬏敚硐氲屯V波器的響應(yīng)

建議教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)

信號(hào)分解為正交函數(shù)（2學(xué)時(shí)）

周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)（1學(xué)時(shí)）

周期信號(hào)的頻譜（1學(xué)時(shí)）

非周期信號(hào)的頻譜密度（3學(xué)時(shí)）

傅里葉變換的性質(zhì)（3學(xué)時(shí)）

傅里葉反變換（2學(xué)時(shí)）

線性非時(shí)變系統(tǒng)的頻域分析（3學(xué)時(shí)）

第六章 離散傅里葉級(jí)數(shù)、離散時(shí)間傅里葉變換與DFT 數(shù)字信號(hào)處理的重要任務(wù)之一是離散信號(hào)和系統(tǒng)的分析。離散系統(tǒng)的激勵(lì)與響應(yīng)都是離散時(shí)間的，它們是離散時(shí)間變量的函數(shù)，或稱之為序列。這里所說(shuō)的離散信號(hào)，可以是象數(shù)字計(jì)算機(jī)或各種數(shù)字的輸入、輸出信號(hào)，也可以是某些連續(xù)時(shí)間信號(hào)的抽樣函數(shù)（或序列）。因此，本章我們從信號(hào)抽樣及抽樣定理入手，主要討論離散信號(hào)的頻譜分析的基本方法。首先討論周期信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)表示，非周期信號(hào)的離散時(shí)間傅里葉變換，并介紹離散傅里葉變換(DFT)的定義、性質(zhì)與應(yīng)用。

6.1 信號(hào)抽樣及抽樣定理

講解：信號(hào)抽樣，抽樣定理

6.2周期離散時(shí)間信號(hào)的離散傅里

葉級(jí)數(shù)表達(dá)及系統(tǒng)響應(yīng)

講解： 周期序列的離散傅里葉級(jí)數(shù)表達(dá)，線性位移不變離散時(shí)間系統(tǒng)對(duì)周期序列的響應(yīng)，6．3 非周期離散時(shí)間信號(hào)的離散傅里

葉變換表達(dá)及系統(tǒng)響應(yīng)

講解：非周期序列的離散傅里葉變換表達(dá)，離散傅里葉級(jí)數(shù)與離散時(shí)間傅里葉變換的關(guān)系，線性位移不變離散時(shí)間系統(tǒng)對(duì)非周期序列的響應(yīng)

6.4 離散傅里葉變換（DFT）

講解： DFT的定義，DFT的基本性質(zhì)，DFT的一些基本應(yīng)用

建議教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)

信號(hào)抽樣及抽樣定理（2學(xué)時(shí)）

周期離散時(shí)間信號(hào)的離散傅里葉級(jí)數(shù)表達(dá)及系統(tǒng)響應(yīng)（3學(xué)時(shí)）非周期離散時(shí)間信號(hào)的離散傅里葉變換表達(dá)及系統(tǒng)響應(yīng)（3學(xué)時(shí)）離散傅里葉變換（DFT）（3學(xué)時(shí)）

第七章 拉普拉斯變換與復(fù)頻域分析

線性時(shí)不變系統(tǒng)的分析基礎(chǔ)是把輸入信號(hào)用基本信號(hào)單元的線性組合來(lái)示，然后根據(jù)系統(tǒng)對(duì)基本信號(hào)的單元的響應(yīng)，再利用系統(tǒng)的線性與時(shí)不變性求得整個(gè)系統(tǒng)的輸出響應(yīng)。在連續(xù)時(shí)間傅里葉變換分析中，是以虛指數(shù) ej?t作為基本信號(hào)單元。由于 ej?t是連續(xù)時(shí)間LTI系統(tǒng)的特征函數(shù)，從而簡(jiǎn)化了對(duì)系統(tǒng)的響應(yīng)的求解。這種以傅里葉變換為基礎(chǔ)的頻域分析法通常要求信號(hào) 信號(hào)，如周期信號(hào)、階躍信號(hào)、單邊指數(shù)信號(hào) 傅里葉變換。

f?t?滿足絕對(duì)可積條件。然而有些重要的eatu?t??a?0?等，不滿足絕對(duì)可積條件，不能直接進(jìn)行從本章開始將要討論的復(fù)頻域分析法，是將用一般的復(fù)指數(shù)函數(shù)或序列討論傅里葉變換的一般化問題，并建立信號(hào)與系統(tǒng)的復(fù)頻域表示法。連續(xù)傅里葉變換的一般化是雙拉普拉斯變換，簡(jiǎn)稱為拉氏變換；而離散時(shí)間傅里葉變換的一般化即為雙邊Z變換，簡(jiǎn)稱為Z變換。Z變換在將本書第七章介紹，本章僅討論拉氏變換，記為L(zhǎng)T。拉氏變換是以復(fù)指數(shù)函數(shù)

est（s???j?，為復(fù)變量，稱為復(fù)頻率）為基本信號(hào)對(duì)任意輸入信號(hào)進(jìn)行分解，系統(tǒng)的響應(yīng)也是同頻率的復(fù)指數(shù)信號(hào)，其輸入和輸出之間由系統(tǒng)函數(shù)

H?s?相聯(lián)系。所涉及的是拉氏變換和其反變換問題。本章首先從傅里葉變換導(dǎo)出拉氏變換，對(duì)拉氏變換給出一定的物理解釋；然后討論拉氏變換和反變換以及拉氏變換的一些基本性質(zhì)，并以此為基礎(chǔ)，著重討論線性系統(tǒng)的拉氏變換分析法；應(yīng)用系統(tǒng)的函數(shù)及其零極點(diǎn)來(lái)分析系統(tǒng)的時(shí)域特性、頻域特性。7.1 拉普拉斯變換

講解：拉普拉斯變換的定義，拉普拉斯變換的收斂域 7.2 拉普拉斯變換的性質(zhì)

講解：線性性質(zhì)、時(shí)移（延時(shí)）特性、尺度變換、復(fù)頻移（s域平移）特性、時(shí)域微分、時(shí)域積分、s域微分、s域積分、初值定理、終值定理、卷積定理等 7.3 拉普拉斯逆變換

講解：查表法逆變換、部分分式展開法、圍線積分法等 7.4 復(fù)頻域分析

講解： 微分方程的變換解、網(wǎng)絡(luò)元件的s域模型、系統(tǒng)函數(shù)、連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)復(fù)頻域綜合方法

建議教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)

拉普拉斯變換的定義（2學(xué)時(shí)）拉普拉斯變換的性質(zhì)（3學(xué)時(shí)）拉普拉斯逆變換（3學(xué)時(shí)）

復(fù)頻域分析、連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析、系統(tǒng)復(fù)頻域綜合方法（6學(xué)時(shí)）

第八章 變換與z域分析

描述線性非時(shí)變離散系統(tǒng)的一種形式是常系數(shù)線性差分方程，線性離散時(shí)間系統(tǒng)也可用類似于分析線性連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)所采用的變換法進(jìn)行分析，在離散時(shí)間系統(tǒng)分析中，Z變換的地位和作用類似于連續(xù)系統(tǒng)中的拉普拉斯變換，利用Z變換把差分方程變換為代數(shù)方程，從而使離散系統(tǒng)分析較為簡(jiǎn)便。

描述線性非時(shí)變離散系統(tǒng)的另一種形式是系統(tǒng)函數(shù)，通過研究系統(tǒng)函數(shù)分析系統(tǒng)穩(wěn)定性更為有利。因此，作為學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，本章主要介紹Z變換的基本理論和分析方法、差分方程的變換解方法、以及系統(tǒng)函數(shù)和系統(tǒng)穩(wěn)定性分析。8.1 Z變換的定義

講解： 從拉普拉斯變換到Z變換，Z變換與傅里葉變換、拉普拉斯變換之間的關(guān)系，Z變換的收斂域 8.2 Z變換的性質(zhì)

講解：線性性質(zhì)，移位特性，序列乘a k（z域尺度變換），卷積定理，序列乘k（z域微分），序列除以k+m（z域積分），部分和的Z變換，初值定理和終值定理等 8.3 逆Z變換及計(jì)算方法

講解： 圍線積分法，冪級(jí)數(shù)展開法，部分分式展開法 8.4 Z 域分析

講解： 差分方程的變換解，系統(tǒng)函數(shù)，離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，系統(tǒng)復(fù)頻域綜合方法 建議教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù) Z變換的定義（2學(xué)時(shí)）Z變換的性質(zhì)（3學(xué)時(shí)）逆Z變換及計(jì)算方法（2學(xué)時(shí)）

Z 域分析，離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析，系統(tǒng)復(fù)頻域綜合方法（5學(xué)時(shí)）

第九章 系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析法

9．1 系統(tǒng)的狀態(tài)方程的描述

講解：系統(tǒng)的狀態(tài)方程的建立方法，電路網(wǎng)絡(luò)方法，微分、差分方程轉(zhuǎn)換方法 9．2 線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析方法

講解：線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)變量時(shí)域分析，線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)變量變換域分析 9．3 線性位移不變離散系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析

講解：線性位移不變離散系統(tǒng)的狀態(tài)變量時(shí)域分析，線性位移不變離散系統(tǒng)的狀態(tài)變量變換域分析 建議教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)

系統(tǒng)的狀態(tài)方程的建立方法，電路網(wǎng)絡(luò)方法，微分、差分方程轉(zhuǎn)換方法（3學(xué)時(shí)）

線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)變量時(shí)域分析，線性時(shí)不變連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)變量變換域分析（3學(xué)時(shí)）線性位移不變離散系統(tǒng)的狀態(tài)變量時(shí)域分析，線性位移不變離散系統(tǒng)的狀態(tài)變量變換域分析（2學(xué)時(shí)）建議課堂教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)80-85學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)計(jì)劃課時(shí)數(shù)6-10學(xué)時(shí)

第五篇：《信號(hào)與系統(tǒng)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

電子科技大學(xué)上機(jī)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

一、課程名稱：信號(hào)與系統(tǒng)

（一）本課程實(shí)驗(yàn)總體介紹

1、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)：

使學(xué)生學(xué)會(huì)MATLAB的數(shù)值計(jì)算功能，將學(xué)生從煩瑣的數(shù)學(xué)運(yùn)算中解脫出來(lái)；讓學(xué)生將課程中的重點(diǎn)、難點(diǎn)及部分課后練習(xí)用MATLAB進(jìn)行形象、直觀的可視化計(jì)算機(jī)模擬與仿真實(shí)現(xiàn)；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和獨(dú)立解決問題的能力，為學(xué)習(xí)后續(xù)的專業(yè)課程打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)介：

《信號(hào)與系統(tǒng)》上機(jī)實(shí)驗(yàn)是以計(jì)算機(jī)為輔助教學(xué)手段，用信號(hào)分析軟件幫助學(xué)生完成數(shù)值計(jì)算、信號(hào)與系統(tǒng)分析的可視化建模及仿真調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生掌握運(yùn)用先進(jìn)的MATLAB工具軟件進(jìn)行信號(hào)與系統(tǒng)分析的能力。

3、本課程適用專業(yè)：電子信息類各專業(yè)。

4、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)涉及核心知識(shí)點(diǎn)：

① 連續(xù)時(shí)間信號(hào)的卷積積分與離散時(shí)間信號(hào)的卷積和 ② LTI系統(tǒng)的特征函數(shù)、濾波 ③ 信號(hào)與系統(tǒng)的時(shí)域頻域特性 ④ LTI系統(tǒng)的復(fù)頻域分析

5、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)與難點(diǎn)：

① 利用MATLAB實(shí)現(xiàn)連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)分解與綜合 ② 傅里葉變換的性質(zhì)及MATLAB實(shí)現(xiàn) ③ 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)頻率響應(yīng)的幾何確定法

6、本課程上機(jī)實(shí)驗(yàn)運(yùn)用軟件名稱：MATLAB

7、總學(xué)時(shí)：8

8、教材名稱及教材性質(zhì)：

“Exploration in Signals and Systems Using MATLAB”

John R.Buck , Michael M.Daniel

劉樹棠 譯，西安交通大學(xué)出版社，2000

課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

9、參考資料：

《信號(hào)與系統(tǒng)分析及MATLAB實(shí)現(xiàn)》

梁虹、梁潔、陳躍斌等，電子工業(yè)出版社，2002年。

（二）包含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目基本信息 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目1

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：MATLAB編程基礎(chǔ)及典型實(shí)例

二、上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目：信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算及MATLAB實(shí)現(xiàn)

1、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的和任務(wù)：

掌握MATLAB編程及繪圖基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的可視化表示。

2、上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

① 畫出離散時(shí)間正弦信號(hào)并確定基波周期： 1.2節(jié)(d)② 離散時(shí)間系統(tǒng)性質(zhì)：1.4節(jié)(a)、(b)③ 卷積計(jì)算：2.1節(jié)(c)④ 選做：求解差分方程：1.5節(jié)(a)

3、學(xué)時(shí)數(shù)：2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目2

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：周期信號(hào)傅里葉分析及其MATLAB實(shí)現(xiàn)

二、上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目：特征函數(shù)在LTI系統(tǒng)傅里葉分析中的應(yīng)用 1．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的和任務(wù)：

掌握特征函數(shù)在系統(tǒng)響應(yīng)分析中的作用，正確理解濾波的概念。2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

① 函數(shù)Filter、Freqz和Freqs的使用：2.2節(jié)(g)、3.2節(jié)、4.1節(jié) ② 計(jì)算離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)：3.1節(jié) ③ LTI系統(tǒng)的特征函數(shù)：3.4節(jié)(a),(b),(c)④ 用離散時(shí)間傅里葉級(jí)數(shù)綜合信號(hào)：3.5節(jié)(d),(e),(f),(h)⑤ 吉布斯現(xiàn)象：根據(jù)英文教材Example 3.5驗(yàn)證Fig3.9的吉布斯現(xiàn)象(a)~(d)3．學(xué)時(shí)數(shù)：2

課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱

實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目3

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：非周期信號(hào)傅里葉分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)

二、上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目：傅里葉變換的基本性質(zhì)及其在系統(tǒng)分析中的應(yīng)用 1．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的和任務(wù)：

熟練掌握連續(xù)時(shí)間傅里葉變換的基本性質(zhì)及其在系統(tǒng)分析中應(yīng)用。2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

① 連續(xù)時(shí)間傅里葉變換性質(zhì)：4.3節(jié)(b)② 求由微分方程描述的單位沖激響應(yīng)：4.5節(jié)(b)③ 計(jì)算離散時(shí)間傅里葉變換：5.1節(jié)(a),(b),(c)④ 由欠采樣引起的混疊：7.1節(jié)(a),(b),(c),(d)3．學(xué)時(shí)數(shù)：2 實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目4

一、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：LTI系統(tǒng)復(fù)頻域分析的MATLAB實(shí)現(xiàn)

二、上機(jī)實(shí)驗(yàn)題目：拉氏變換與Z變換的基本性質(zhì)在系統(tǒng)分析中的應(yīng)用 1．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的目的和任務(wù)：

掌握拉氏變換、Z變換的基本性質(zhì)及其在系統(tǒng)分析中的典型應(yīng)用 2．上機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

① 作系統(tǒng)的零極點(diǎn)圖（用roots和zplane函數(shù)）：9.1節(jié)(a),(c)② 求系統(tǒng)頻率響應(yīng)和極點(diǎn)位置：9.2節(jié)(a),(b)③ 離散時(shí)間頻率響應(yīng)的幾何解釋：10.2節(jié)(a),(b),(c),(d),(e)3．學(xué)時(shí)數(shù)：2