信号与系统课程教学大纲(2013级电子1-2班)

1《信号与系统》课程教学大纲一、课程与任课教师基本信息课程名称：信号与系统课程类别：必修课√选修课□总学时/周学时/学分：72/5/4.5其中实验（实训、讨论等）学时：12授课时间：一（5-7）、三（1-2）/1-15周授课地点：7B206（周一）、7B208（周三）开课单位：电子工程学院适用专业班级：2013级电子信息工程1-2班任课（/助课）教师姓名：李秀平职称：副教授联系电话：[phone]（64068）Email:[e-mail]答疑时间、地点与方式：1.每次上课的课前、课间和课后，采用一对一的问答方式；2.每次发放作业时，采用集中讲解方式。二、课程简介信号与系统是电子信息工程专业的专业基础课。本课程主要学习连续时间信号与系统的时域分析、离散时间信号与系统的时域分析、连续时间信号与系统的频域分析、连续时间信号与系统的复频域（S域）分析、离散时间信号与系统的Z域分析等内容的基本概念、原理和分析方法以及基本的实验技能，培养学生分析和求解基本的信号与系统问题的综合能力，为后续课程的学习打下必要的基础。三、课程目标结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。这些目标包括：1．知识与技能目标：通过本课程的学习，使学生掌握连续与离散时间信号与系统的时域分析、连续时间信号与系统的频域分析、连续时间信号与系统的复频域分析、离散时间信号与系统的Z域分析等内容的分析方法；理解其基本概念和基本原理；了解各种分析方法的特点和适用范围；具有较广阔的系统分析和求解思路以及较熟练的求解技能和运算熟练度。2．过程与方法目标：在学习信号与系统的时域分析、频域分析、复频域分析、Z域分析等内容的过程中，使学生的思维和分析方法得到一定的训练，并在此基础上进行归纳和总结，以逐步形成科学的学习观和方法论，最终体验到成功学习的愉悦。3．情感、态度与价值观发展目标：通过本课程的学习，培养作为一个电子2信息工程技术人员必须具备的坚持不懈的学习精神，严谨治学的科学态度和健康向上的价值观，为未来的学习、工作和生活奠定良好的基础。四、与前后课程的联系本课程是电子、通信、自动化类各专业的专业基础课。其先修课程是高等数学、线性代数、复变函数与积分变换、电路分析基础、MATLAB与应用等。同时，其内容是数字信号处理、自动控制原理、高频电子线路、现代通信原理等后续课程的基础，对学好上述后续课程的影响很大。五、教材选用与参考书1．选用教材：《信号与系统》，陈后金等编，清华大学出版社/北京交通大学出版社，2006，第2版。1．参考书：《信号与系统》，华容、隋晓红等编，北京大学出版社，2006，第1版。六、课程进度表表1理论教学进程表周次教学主题要点与重点要求学时1连续及离散时间信号的描述和运算常见连续及离散时间信号的定义及特点；连续及离散时间信号的基本运算理解并掌握常见连续及离散时间信号的定义及其基本运算52连续LTI系统的数学模型及其经典法求解数学模型的建立；线性微分方程的经典法求解理解数学模型的建立方法，掌握线性微分方程的经典法求解方法53连续LTI系统的零输入响应和零状态响应、离散LTI系统的模型及求解连续LTI系统的零输入响应和零状态响应、连续时间信号的卷积理解连续LTI系统零输入响应和零状态响应的定义和求解方法，掌握连续时间信号卷积的定义和计算公式54离散LTI系统的零输入响应和零状态响应、周期信号的傅里叶级数离散LTI系统的零输入响应和零状态响应、离散序列的卷积、傅里叶级数的定义理解离散LTI系统零输入响应和零状态响应的定义和求解方法，掌握离散时间序列卷积的定义和计算公式535常见周期信号的傅里叶级数展开、傅里叶变换的原理掌握周期信号立傅里叶级数的求取方法、理解傅里叶变换的基本原理掌握给定周期信号的傅里叶级数求取方法。理解傅里叶变换的基本原理56傅里叶变换的性质傅里叶变换各性质的实质理解傅里叶变换性质的内在含义57周期信号的傅里叶变换、连续时间LTI系统的频域分析周期信号傅里叶变换结果的特点、无失真传输系统、滤波器系统理解周期信号傅里叶变换的特点、掌握无失真传输系统和滤波器系统的定义及信号经过这些系统时的响应求取方法58信号的抽样与恢复、拉普拉斯变换的定义及常见信号的拉普拉斯变换抽样定理、拉普拉斯变换的定义及常见信号的拉普拉斯变换结果理解抽样定理、理解并掌握拉普拉斯变换的定义及常见信号的拉普拉斯变换结果59拉普拉斯变换的基本性质、拉普拉斯反变换拉普拉斯反变换的求取方法理解拉普拉斯变换的基本性质、掌握拉普拉斯反变换的求取方法510连续LTI系统的复频域分析、连续LTI系统的系统函数和系统特性微分方程的复频域求解、动态电路的复频域模型及其求解掌握微分方程的复频域求解方法和动态电路的复频域求解方法511Z变换的定义及常见信号的Z变换、Z变换的性质、Z反变换Z变换的定义及常见信号的Z变换结果、Z变换的性质、Z反变换掌握Z变换的定义及常见信号的Z变换结果、理解Z变换的性质、掌握Z反变换的求取方法512离散LTI系统的Z域分析差分方程的Z域求解、系统函数H(z)掌握差分方程的Z域求解方法5表2实验教学进程表周次实验项目名称要点与重点掌握程度实验类型实验要求学时课余时间分散进行实验1：利用MATLAB进行信号的表示及运算MATLAB环境中信号的表示及运算能正确运行有关的MATLAB程序，能对实验结果进行合理分析。验证性必做1课余时间分散进行实验2：利用MATLAB进行连续时间系统的时域分析MATLAB环境中连续时间系统零状态响应、冲激响应和阶跃响应的求解能正确运行有关的MATLAB程序，能对实验结果进行合理分析。验证性必做14课余时间分散进行实验3：利用MATLAB进行离散时间系统的时域分析MATLAB环境中离散时间系统零状态响应、单位脉冲激响应的求解和离散卷积的计算能正确运行有关的MATLAB程序，能对实验结果进行合理分析。验证性必做1课余时间分散进行实验4：利用MATLAB进行周期信号的频域分析MATLAB环境中周期信号的Fourier级数逼近能正确运行有关的MATLAB程序，能对实验结果进行合理分析。验证性必做1课余时间分散进行实验5：利用MATLAB进行非周期信号的频域分析在MATLAB环境中分析非周期连续时间信号的频谱和能量谱以及非周期离散时间信号的频谱能正确运行有关的MATLAB程序，能对实验结果进行合理分析。验证性必做1课余时间分散进行实验6：利用MATLAB进行系统的频率特性分析在MATLAB环境中分析连续LTI系统的频率特性和输出响应能正确运行有关的MATLAB程序，能对实验结果进行合理分析。验证性必做1课余时间分散进行实验7：利用MATLAB进行连续时间信号与系统的复频域分析在MATLAB环境中分析连续LTI系统的特性、进行拉普拉斯正、反变换能正确运行有关的MATLAB程序，能对实验结果进行合理分析。验证性必做1课余时间分散进行实验8：利用MATLAB进行离散时间信号与系统的Z域分析在MATLAB环境中分析离散LTI系统的特性、进行Z正、反变换能正确运行有关的MATLAB程序，能对实验结果进行合理分析。验证性必做1课余时间分散进行实验9：线性系统的特性分析和输出响应求解在MATLAB环境中求解给定连续LTI系统的响应和频率特性能正确设计出有关的MATLAB程序，能对实验结果进行合理分析。综合性必做4*实验类型：演示/验证性、综合性、设计性。设计性实验：指给定实验目的要求和实验条件，由学生自行设计实验方案并加以实现的实验；综合性实验：指实验内容涉及本课程的综合知识或与本课程相关课程知识的实验。**实验要求：必做、选做。七、教学方法教学方式分课堂教学、课程实验和课外项目三部分。其中，课堂教学主要采5用启发式教学方法进行，以培养学生的分析、计算和归纳总结能力；课程实验分组进行，学生既有分工又有合作，以培养学生的实践能力、团队意识和协作交流意识。八、对学生的学习要求1．学习本课程的方法、策略及教育资源的利用。本课程的内容跨度较大，有连续时间信号和离散时间信号的时域分析、连续时间系统和离散时间系统的时域分析、连续时间信号与系统的频域分析、连续时间信号与系统的复频域分析、离散时间信号与系统的Z域分析等内容；物理概念较多、理论性较强、计算和求解较复杂。在学习过程中，首先要理解所学内容，其次要多练多想，最后要进行归纳总结，使所学知识条理化和系统化，达到将书“从厚读到薄”和“从薄读到厚”的理想境界。要做好笔记，老师所讲的内容和例题与教材往往不一致，是老师自己的经验总结，因此，要养成将老师所将内容与教材、参考书比较学习的习惯，以深刻理解和掌握教学内容，避免形成“上课听得懂，下课不会做”的现象。2．学生完成本课程每周须耗费的时间为掌握本课程的主要内容，按约1:1的比例配比课外学时（预习、复习和完成老师布置的作业），学生课外每周必须耗费的最少时间为3小时，学生完成本课程每周须耗费的最少时间为7小时。3．学生的上课、实验、讨论、答疑、提交作业（论文）单元测试、期末考试的等方面的要求课前预习，坚持上课，认真听讲，做好笔记，积极参与教学互动，主动与老师探讨问题；课后认真复习，独立完成作业。勤于动脑动笔，认真演算习题，培养自己的分析和计算能力；必须参加实验课，亲自动手独立完成规定的实验内容，并提交合格的实验报告。4．学生参与教学评价要求依照按学校规定，课程结束前1-2周内，按照学校统一安排，通过网上评教系统，回答调查问卷，实事求是地对本课程及任课教师的教学效果作出客观公正的评价，是学生的应尽的责任和义务，对促进教师改进教学工作具有重要的意义，每个学生都必须参加。6九、成绩评定方法及标准考核内容评价标准及要求权重期中考试（闭卷）1.评价标准：题目参考解答。2.要求：能灵活运用所学电路求解方法进行求解，独立、按时完成考试。30%期末考试（闭卷）1.评价标准：试卷参考解答。2.要求：能灵活运用所学信号与系统知识和方法进行求解，独立、按时完成考试。70%期末考试方式开卷□闭卷√课程论文□实操□十、院（系）教学委员会审查意见我院（系）教学指导委员会已对本课程教学大纲进行了审查，同意执行。院（系）教学指导委员会主任签名：日期：年月日