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《信号与系统导论》课程标准
发布时间: 2018-09-25                                    浏览次数:[]

电子信息工程专业“3+4”课程标准

信号与系统导论

课程名称:信号与系统导论

英文名称:The Introduction of Signal and System

课程性质: 专业基础课

总 学 时:64 理论学时:64 实验学时:0

适用专业:电子信息工程“3+4” 试点项目

第一部分 课程定位与设计

一、课程性质

本课程是电子信息工程专业重要的专业基础课程。通过本门课程的学习,学生应该能够掌握基本的信号分析的基本理论和方法,掌握线性时不变系统的各种描述方法,掌握线性时不变系统的时域和频域分析方法,掌握有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论。同时,通过这门课程的学习,学生的分析问题和利用所学的知识解决问题的能力也应该在原来的基础上有所提高。

二、课程作用

本门课程主要讨论信号的分析方法以及线性时不变系统对信号的各种求解方法,并通过一些的实例分析,向学生介绍一些工程应用中非常重要的概念、理论和方法,从而为学生学习后续课和毕业后从事电子信息工程的设计以及信号处理工作打下基础。

三、前导后续课程

该课程作为一门技术基础课,其先行课程基础是高等数学、工程数学和电路分析基础,教学安排在电子技术基础(模拟电子技术和数字电子技术)及一门计算机程序语言(C语言)课程之后为宜。而本课程所讲授的信号与系统分析方法又是《通信原理》、《数字信号处理》等课程的基础。

四、课程设计的理念和思路

本课程的设计思路是以培养应用型高级工程技术人才为指导思想,通过本门课程的学习,使学生在掌握信号与系统的基本理论、基本知识和基本技能的同时,能够掌握更多的相关信号处理等方面的知识,使学生能够轻松地面向应用岗位。

第二部分 课程目标

一、总体目标

通过理论的学习,使学生掌握信号处理的基本知识与能力,初步形成一定的学习能力和课程实践能力。并通过理论、练习相结合的教学方式,把学生培养成为具有良好职业道德的、具有信号处理理论和实践能力的应用型高级工程技术人才,以适应市场对电子信息工程人才的需求。

二、具体目标

(一)能力目标

1.能够识别并分析常见的信号

2.能够识别并分析常见的系统

3.能够对连续信号进行傅里叶变换和拉普拉斯变换

4.能够对离散信号进行Z变换

5.能够对连续系统进行时域、频域、复频域分析

6.能够对离散系统进行时域、Z域分析

7.具有运用数学工具分析实际问题的能力

(二)知识目标

1.了解信号与系统的基本概念

2.熟悉信号与系统的基本性质,对信号与系统的基本运算比较熟练

3.掌握LTI系统的数学模型(常系数线性微分、差分方程,模拟框图等)

4.掌握用基本信号(单位冲激、复指数信号等)分解一般信号的数学表示和信号分析法

5.了解连续时间信号的离散化处理的数学原理

6.了解调制、采样、滤波的方法

7.掌握傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换的方法及性质

8.掌握连续系统的时域、频域、复频域分析

9.掌握离散系统的时域、Z域分析

第三部分 课程内容标准

序号

单元名称

理论教学内容

理论学时

理论教学要求

1

信号与系统概述

1、信号与系统的概念

4

1、了解信号和系统的基本概念

2、理解信号和系统的分类

3、掌握信号的基本形式

2、线性时不变系统的分析方法

2

连续时间信号与系统的时域分析

1、零输入响应和零状态响应分析

12

1、了解基本信号的特点

2、掌握信号的运算与变换

3、掌握零输入响应和零状态响应的求解方法

4、掌握卷积积分的性质

2、奇异函数和信号时域分解

3、系统的阶跃与冲激响应

4、卷积及其性质

3

连续时间信号与系统的频域分析

1、周期信号的傅里叶级数

16

1、了解信号的正交分解

2、掌握周期信号的傅里叶级数展开

3、理解常用信号的傅里叶变换

4、掌握傅里叶变换的性质

1、 5、掌握连续系统对周期性信号响应的频域分析方法

2、非周期信号的傅里叶变换

3、傅里叶变换的基本性质

4、连续系统的频域分析

4

连续时间信号与系统的复频域分析

1、单双边拉普拉斯变换及其收敛区域

12

1、掌握单边拉普拉斯变换的定义及其收敛区

2、拉普拉斯变换的基本性质

2、掌握拉普拉斯变换的性质

3、掌握拉普拉斯反变换的计算方法(部分分式展开法)

4、掌握连续系统的拉普拉斯变换分析方法

3、线性系统拉普拉斯分析法

4、线性系统模拟框图和系统流图

5

离散时间信号与系统的时域分析

1、离散信号的基本概念

12

1、掌握零输入响应和零状态响应的求解方法

2、掌握LTI离散系统的响应

3、了解离散卷积的定义和计算方法

2、离散信号的运算与变换

3、LTI离散系统的响应

4、离散卷积

6

离散时间信号与系统变换域分析

1、离散信号的Z变换

8

1、了解Z变换与拉普拉斯变换的关系

2、掌握Z变换的性质

3、掌握离散时间系统响应的Z变换分析方法(含零输入响应和零状态响应)

4、理解离散时间系统的稳定性判据

2、Z变换的性质

3、Z反变换

4、离散系统的Z域分析

第四部分 课程实施

一、教学组织

本课程在教学过程中,应立足于加强学生信号分析能力的培养,采用课堂练习、小组讨论、课堂竞赛等方式提高学生学习兴趣。在教学过程中,强化实际操作训练;紧密结合本课程的总体目标,加强学生的信号与系统分析能力,同时要尽可能采用多媒体教学、视频教学模式。

二、实施条件

专职教师应具有与课程内容相关的信号与系统分析能力,从学生实际出发,因材施教,着力培养学生对本课程的学习兴趣,从而提高学生学习的主动性和积极性。

三、学习场所

理论教学在多媒体教室进行。

第五部分 课程考核与评价

一、学业考核

本门课程为考试课,闭卷考试,总评成绩中平时成绩占30%,期末成绩占70%。

二、教学评价

包括教与学的两方面评价。对教师的评价主要体现在学生打分的教师评价表、教学资料的检查、教学督导等三个方面。学生评价主要包括平时成绩和期末考试成绩。

第六部分 课程资源的开发与利用

一、教学资源

在教学过程中不断利用幻灯片、教学录像、电子教案等,充分利用这些资源创设形象生动的工作情境,激发学生的学习,促进学生对知识的理解和掌握。

二、教材的选用和使用建议

1.郑君里,应启珩,杨为理.信号与系统引论.北京:高等教育出版社,2009.

2.管致中,夏恭恪. 信号与线性系统.北京:高等教育出版社,2004.

3.吴大正,杨林耀等 .信号与线性系统分析.北京:高等教育出版社,1998.

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