信 号 与 线 性) 系 统 教 学 大 纲 - 北京工业大学.pdfVIP

信号与系统教学大纲 Signals and Systems 课程编码： 学时数：80 学分数：5 适用专业：电子信息工程、通信工程专业 一．课程教学目标： 信号与系统课程是电子学、信息技术、通信、自动化、计算机、信号处理、雷达、测 量、 系统工程等专业的重要技术基础课。它继《电路分析基础》之后，集中研究确定信号 经线性时不变系统进行传输、处理的基本理论、基本分析方法和工程应用。 本课程目的是为后续众多专业课程，如：模拟电子电路，数字电路，数字信号处理， 通信原理，自动控制原理，计算机网络等奠定基础 。 二．教学内容基本要求及学时分配 本课程在信号分析方面要求学生掌握信号分析的基本理论和方法，包括：连续周期信 号的付里叶级数，连续非周期信号的付里叶变换、连续信号的拉普拉斯变换、离散信号(序 列) 的 z 变换等。在性系统分析方面，要求学生掌握系统的各种描述方法，包括：连续系统 微分方程的建立、离散系统差分方程的建立，系统的转换算子及转移函数的计算。在分析方 法应用方面，则主要涉及卷积积分、卷积和以及付里叶级数、付里叶变换、拉普拉斯变换、 z 变换等方法求解线性系统；应用线性系统的稳定性判定条件对连续系统和离散系统进行稳 定性分析；用模拟图、信流图概念对系统进行模拟以及状态方程的建立、由输入-输出方程 求状态方程；连续系统状态方程的复频域和时域解法；离散系统状态方程的解以及由状态方 程作系统的模拟等内容。 本课程的教学重点和难点主要集中在信号在正交函数空间的分解及线性时不变系统的 特征函数这两个最基本的概念的展开上。重点和难点内容包括两个卷积(卷积积分与卷积 和) 、五个线性变换(傅里叶级数变换，傅里叶积分变换，拉普拉斯变换，Z 变换和傅里叶 Z 变换) 。学习本课程前应先修《高等数学》，《线性代数》，《积分变换》，《复变函数》，《电路 分析基础》等课程。以本课程为基础的后续课程主要有《模拟电子线路》，《数字电路》，《通 信电路》，《数字信号处理》，《通信系统》，《信号检测》，《计算机网络》等等。 教学内容安排如下： 第一章 绪论(6 学时) 第一章共 9 节，包括六方面内容：1.信号的分类；2.常用信号；3.信号的运算；4. 系统模型及划分；5.线性时不变系统；6.系统分析方法 本章习题配置约 10 题 第二章 连续时间系统时域分析(6 学时) 第二章共 9 节，包括四方面内容：1.系统微分方程的建立与求解；2.零输入与零状 态响应；3.冲激响应与阶跃响应；4.卷积及其性质； 本章习题配置约 16 题 第三章 傅里叶变换(12 学时) 第三章共 11 节，包括七方面内容：1.周期信号的频谱分析——傅里叶级数；2.非 周期信号的频谱分析——傅里叶变换；3.傅里叶变换的基本性质；4.卷积定理；5.周期 信号的傅里叶变换；6.抽样信号的傅里叶变换；7.抽样定理。 本章习题配置约 25 题 第四章 拉普拉斯变换(10 学时) 第四章共 12 节，包括九方面内容：1.拉普拉斯变换的定义及其收敛域；2.常用函 数的拉普拉斯变换；3.拉普拉斯变换的基本性质；4.拉普拉斯逆变换；5.系统的复频域 (s 域)分析；6.卷积定理；7.系统函数；8.周期信号与抽样信号的拉普拉斯变换；9.拉普 拉斯变换与傅里叶变换的关系。 本章习题配置约 16 题 第五章 s 域分析、极点与零点(6 学时) 第五章共 9 节，包括七方面内容：1.系统函数及零、极点分布；2. 自由响应与强迫 响应、暂态响应与稳态响应；3. 由系统函数零、极点分布决定频响特性；4. 一阶系统 s 平面分析；5.二阶谐振系统 s 平面分析；6.波特图；7.系统的稳定性。 本章习题配置约 25 题 第六章 连续时间系统的傅里叶分析(6 学时) 第六章共 6 节，包括五方面内容：1.非周期信号激励下系统的响应；2. 周期信号 激励下系统的响应；3. 无失真传输；4