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信号与系统教学大纲 课程名称：信号与线性系统 英文名称：Signal and Linear System 课程类别：专业基础课 总 学 时： 72（包括实验 2学时）+56学时 学分：4.5+3.5分 适应对象：电子科学技术类本科生，通信工程类本科生，电子信息工程类本科生 本课程的性质、目的与任务： 本课程是一门重要的专业技术基础课程，在第三学年开设，课程计划总学时为72+56学时，其中实验学时为2学时。所需前期知识：高等数学、工程数学和电路分析基础。 作为一门电子工程类专业的主干课程，通过教学使学生对该课程所涉及到的许多基本概念和四种基本分析方法（卷积分析法、傅氏变换分析法 、拉氏变换分法以及Z变换分析法）能够熟练掌握和灵活运用；并学会设计基于Matlab环境的信号与系统分析的应用程序。 教学基本要求: 熟练掌握信号与系统的概念及分类方法。 熟练掌握系统的分析方法（连续和离散时间系统的时域与变换域分析） 熟练掌握傅氏变换中信号频谱概念、调幅波信号的频谱特性、了解其在工程中的应用。 熟练掌握系统函数零、极点分布与时域特性对应关系，零极点对系统性能的影响和系统的稳定性分析。 掌握系统框图的化简和信号流图的基本知识及系统函数的确定方法。 掌握应用Matlab软件进行信号与系统分析。 课程内容 课程计划共分2大部分，第一部分70学时，第二部分56学时 第一部分（70学时）：连续时间信号与系统 第一章 信号与系统 1、 信号 2、 信号的基本运算 3、 阶跃函数和冲激函数 4、 系统的描述 5、 系统的性质 6、 LTI系统分析方法概述 第二章 连续系统的时域分析 1、 LTI连续系统的响应 2、 冲激响应与阶跃响应 3、 卷积积分 4、 卷积积分的性质 第三章 傅里叶变换 1、周期信号的傅里叶级数分析 2、典型周期信号的傅里叶级数 3、傅里叶变换 4、傅里叶变换的基本性质 5、抽样定理 第四章 连续系统的s域分析 1、 拉普拉斯变换 2、 拉普拉斯变换的性质 3、 拉普拉斯反变换 4、 复频域分析 第五章 傅里叶变换应用于通信系统-滤波、调制与抽样 1、 信号分解为正交函数 2、 傅立叶级数 3、 周期信号的频谱 4、 非周期信号的频谱 5、 LTI系统的频域分析 6、利用系统H(jw)求响应。 7、无失真传输 8、理想低通滤波器 第十三章 系统的状态变量分析 1、信号流图 2、连续时间系统状态方程的建立 3、连续时间系统状态方程的求解 4、离散时间系统状态方程的建立 5、离散时间系统状态方程的求解 6、状态矢量的线性变换 第二部分（56学时）：离散时间信号与系统 第六章 离散时间系统的时域分析 1、离散时间信号-序列 2、离散时间系统的数学模型 3、常系数线性差分方程的求解 4、离散时间系统的单位样值（冲激）响应 5、卷积 6、反卷积 第七章 离散系统的Z域分析 1、 z 变换 2、 z变换的性质 3、 逆z变换 4、 z域分析 第八章 离散傅里叶变换 1、傅氏变换的几种可能形式 2、周期序列的DFS 3、DFS的性质 4、DFT的性质 5、抽样Z变换--频域抽样理论 第九章 快速傅里叶变换 1、按时间抽选的基-2FFT算法的算法原理、运算流图、所需计算量和算法特点 2、按频率抽选的基-2FFT算法的算法原理、运算流图、所需计算量和算法特点 3、IFFT算法 4、混合基、分裂基和基-4FFT算法 5、CZT算法 第十章 数字滤波器的结构 1、数字滤波器结构的表示方法 2、IIR滤波器的基本结构 3、FIR滤波器的直接型、级联型、线性相位结构，理解频率抽样型结构 4、数字滤波器的格型结构 第十一章IIR数字滤波器的设计 1、数字滤波器的基本概念 2、最小相位延时系统 3、全通系统的特点及应用 4、冲激响应不变法 5、双线性变换法 6、利用模拟滤波器设计IIR数字滤波器的设计过程 第十二章FIR数字滤波器的设计 1、线性相位FIR数字滤波器的特点 2、窗函数设计法 3、频率抽样设计法 4、设计FIR滤波器的最优化方法 5、IIR与FIR数字滤波器的比较 学时分配 项目 学时数 讲课 习题课 讨论课 其他 合计 第一章 8 8 第二章 10 2 12 第三章 18 2 20 第四章 14 2 16 第五章 4 4 第六章 8 2 10 第七章 10 2 12 第八章 14 2 16 第九章 4 2 6 第十章 2 2 4 第十一章 2 2 第十二章 4 2 6 第十三章 6 6 实验 2 2 其