一、课程名称：信号与线性系统 Signals and linear Systems

二、适用专业：电子信息工程、通信工程、生物医学仪器工程及电类各专业

三、课程教材：郑君里等编. 信号与线性系统(上、下册)(第二版). 高等教育出版社，2000

四、课程的性质、目的和任务：

本课程是电类专业的一门重要技术基础课。主要研究确知信号的特性和线性非时变系统的特性。前者重点研究信号的频谱；后者重点讨论系统的输出、输入关系与系统的稳定性。通过本课程的教学，使学生掌握信号与系统的基本知识、基本理论，学会分析信号与系统的基本方法，为后续课程的学习打好基础。电类专业主要课程的内容，几乎都涉及信号的产生、变换、传输和处理，因而本课程在电子类专业的培养计划中有着极其重要的地位和作用。

五、课程基本要求：

本课程要求重视基本概念的理解，各种性质和定律的物理解释与应用、数学方法的灵活应用。本课程须达到下列基本教学要求：

1. 掌握信号与系统的分类，深刻认识线性系统的特点，了解信号与系统课程的特点、作用及与数学、物理等课程的关系；掌握线性时不变系统的特点及判别方法，熟悉常用信号函数及其运算，尤其应熟练掌握卷积运算及其主要性质，熟练掌握奇异信号及其在信号与系统分析中的运算作用。

2. 了解函数“正交”的概念，深刻理解对信号函数正交分解的意义，掌握将信号函数展成付里叶级数的方法，熟练掌握傅立叶变换及性质，理解“频谱”的概念，熟练掌握频谱分析的方法，理解周期信号频谱与非周期信号频谱的异同，了解信号时域表示与频域表示的关系。

3. 认识算子符及系统的转移算子在系统分析中的作用，熟悉系统方程的建立与经典解法。了解自然响应与零输入响应的差别，掌握确定自然响应和零输入响应的待定常数的方法，了解其方法上的不同，理解其不同的原因。熟练掌握零输入响应与零状态响应的时域求解方法。深刻理解系统单位冲激响应与单位阶跃响应的含义，熟练掌握单位冲激响应的确定方法。

4. 了解拉普拉斯变换收敛域的概念，理解拉普拉斯变换与付里叶变换的关系，掌握拉普拉斯正、反变换的方法。熟练掌握拉普拉斯变换的主要性质和常用函数的拉普拉斯变换。熟练掌握电路元件的复频域模型和系统响应的复频域求解法。了解双边拉普拉斯变换。

5. 深刻理解系统函数零、极点对系统频率特性及稳定性的影响。熟练掌握罗斯-霍维茨准则，理解全通函数与最小相移函数的极零点分布关系。

6. 掌握系统响应的频域分析方法，了解系统物理可实现的条件，深刻理解系统不失真传输信号的条件。掌握理想低通滤波器的概念及特性。了解傅立叶变换在通信系统中的典型应用：滤波、调制、抽样等。了解希尔伯特变换。

7. 掌握线性系统的模拟方法。

8. 掌握系统的信号流图分析法。

9. 了解状态与状态变量的概念，掌握建立系统状态方程与输出方程的方法，掌握状态方程和输出方程的时域解法和复频域解法。

10. 有关实验要求另见实验教学大纲

六、课程的主要内容：

1. 绪论

信号与系统，信号的描述、分类和典型示例，信号的基本运算，阶跃信号与冲激信号，信号的分解，系统模型及分类，线性非时变系统，系统分析方法。

2. 连续时间系统的时域分析

系统方程的建立与经典解法，系统的零输入响应与零状态响应，系统的冲激响应与阶跃响应，卷积及其性质，用算子符号表示微分方程。

3. 傅立叶变换

周期信号的付里叶级数分析，典型周期信号的频谱，非周期信号的付里叶变换及其主要性质，周期信号的付里叶变换，抽样信号的付立叶变换，抽样定理。

4. 拉普拉斯变换、连续时间系统的复频域分析

拉普拉斯变换的定义、收敛域，拉普拉斯变换的基本性质，拉普拉斯逆变换，拉普拉斯变换法分析电路、元件S域模型，系统函数H(s)，由系统函数零、极点分布决定时域特性，由系统函数零、极点分布决定频域特性，全通函数与最小相移函数的零、极点分布，系统稳定性分析，双边拉普拉斯变换，拉普拉斯变换与傅立叶变换的关系。

5. 傅立叶变换应用于通信系统——滤波、调制与抽样

利用系统函数求响应，无失真传输，理想低通滤波

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文章来源：天狐定制

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