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信号与系统 Signals and Systems 《信号与系统》课程教学大纲 课程编号：1000381 适用专业：信息与通信工程专业、自动化专业等专业 学时数：80 （理论教学56+专题研讨24） 学分数：4 课程性质和目的 性质：信息与通信工程、自动化、交通信号与控制工程等专业本科生必选的技术基础课程。 目的： 1.牢固掌握信号与系统的基本原理和基本分析方法。 2.掌握信号与系统的时域、变换域分析方法，理解各种变换的基本内容、性质与应用。 3.建立信号与系统的频域分析的概念以及系统函数的概念。为进一步学习后续课程打下坚实的基础。 课程教学内容及学时 信号与系统分析导论（2） 信号的时域分析（6） 系统的时域分析（8） 信号的频域分析（14） 系统的频域分析（8） 连续信号与系统的s域分析（8） 离散信号与系统的z域分析（6） 系统的状态变量分析（4） 信号与系统分析导论（2学时） 主要内容：信号、系统的定义、分类及特性，信号与系统分析概述。 要求： 掌握信号的定义及分类。 系统的描述、分类及特性。 重点掌握确定信号及线性时不变系统的特性。 信号的时域分析（6学时） 主要内容：典型连续信号与离散信号，连续信号与离散信号的运算，信号的分解。 要求： 1.掌握典型连续信号与离散信号的表示与特性，尤其是单位冲激信号和单位脉冲信号的特性。 2.掌握连续信号与离散信号的基本运算。 3.掌握信号的分解，重点掌握任意连续信号分解为冲激信号的线性组合，任意离散信号分解为单位脉冲信号的线性组合。 该知识点是课程的基础内容 系统的时域分析（8学时） 主要内容：连续时间系统与离散时间系统响应的时域分析。 要求： 1.掌握LTI系统的数学模型; 2.了解连续时间系统与离散时间系统响应时域求解的方法; 3.掌握连续时间系统单位冲激响应的求解与离散时间系统单位脉冲响应的求解; 4.重点掌握用卷积法计算连续时间系统与离散时间系统的零状态响应。 信号的频域分析（14学时） 主要内容：连续周期、非周期信号的频域分析，离散周期、非周期信号的频域分析。 要求： 1.从数学概念、物理概念及工程概念深刻理解四类信号的频谱。 2.熟练掌握连续周期信号的频域分析方法。 3.熟练掌握连续非周期信号的频域分析方法。通过掌握常见信号的频域分析，熟练掌握连续时间傅里叶变换的基本性质及应用。 4.掌握离散周期、非周期信号的频域分析方法。 5.深刻理解连续时间信号离散化与抽样定理的内容及其意义。 该知识点是课程的重点内容和难点内容 系统的频域分析（8学时） 主要内容：连续系统和离散系统的频域分析，无失真系统与理想滤波器，信号的幅度调制与解调。 要求： 1.掌握系统特性的频域表示， 2.掌握系统响应的频域分析，重点掌握虚指数信号作用在系统上的响应。 3.掌握无失真系统与理想低通滤波器的特性。 4.掌握信号与系统频域分析在通信中应用——信号的幅度调制与解调。 连续信号与系统的复频域分析（8学时） 主要内容：单边拉普拉斯变换及其基本性质，连续时间系统响应的复频域分析，连续时间系统函数。 要求： 1.熟练掌握单边拉普拉斯变换及其基本性质和拉普拉斯反变换。 2.掌握连续系统响应的复频域分析。 3.特别掌握系统的系统函数，及其与系统特性（频率响应、因果性、稳定性）的关系。 离散信号与系统的复频域分析（6学时） 主要内容：单边Z变换及其性质，离散时间系统的Z分析，系统函数。 要求： 1.熟练掌握单边Z变换及其Z变换的性质和Z反变换。 2.掌握离散系统的Z域分析方法。 3.特别掌握系统的系统函数，及其与系统特性（时域特性、因果性、稳定性）的关系。 系统的状态变量分析（4学时） 主要内容：系统的状态，状态空间以及状态方程。 要求： 1.理解系统的状态与状态空间的概念。 2.掌握连续系统和离散系统状态方程的建立。 3.了解状态方程求解的基本方法，能够利用MATLAB求解状态方程 本课程和其它课程的联系 先修课程：高等数学、工程数学、电路分析 后续课程：数字信号处理、通信原理、数字通信、自控原理等 课程考核体系 期中考试（闭卷）：30% 期末考试（闭卷）：50% 平时成绩：10% 专题研讨：10% 考试资格：未按时完成作业+缺勤4次，取消考