教案-信号系统.doc

教 案 【首页】 课程名称 信号与系统 授课班级 05级 班级 人数 100+100 课程类型 1、普通教育必修课（ ）；2、素质教育选修课（ ）；3、学科基础必修课（√）；4、学科基础选修课（ ）；5、专业方向课（ ）；6、专业选修课（ ） 课程 总学时 72 学 分 数 4.5 学时分配 课堂讲授 72 学时； 实践（验）课 学时 教材名称 信号与线性系统（第4版） 作 者 吴大正 出版社及出版时间 高等教育出版社2005年 课 程 教 学 目 标 本课程是电子信息类各专业极为重要的核心专业基础课程之一。通过本课程的学习，使学生牢固掌握信号与系统的基本原理及基本方法，掌握信号与系统的时域、变换域分析方法，深刻理解信号傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换的数学概念、物理概念及工程概念，建立信号表达及系统函数的概念，为学生进一步学习后续课程打下坚实的基础。通过本课程的学习，锻炼提高学生利用信号处理的理论分析问题和解决问题的能力。 参考 资料 张永瑞，王松林编，《信号与系统学习指导》，高等教育出版社，2004 吕幼新，张明友编，《信号与系统分析》，电子工业出版社，2004 陈生潭等编，《信号与系统》第二版，西安电子科技大学出版社，2001 授课起止周 1-16 注：表中（ ）选项请打“√” 周次 第 一 周， 第 1 次课 章节 名称 第一章 信号与系统 教学目的 熟悉信号的概念和分类，掌握信号的基本运算。 教学重点与 难点 掌握信号的加法、乘法，反转、平移，尺度变换等基本运算。 教 学 过 程 与 内 容 §1.1 绪论 什么是信号？什么是系统？为什么把这两个概念连在一起？ 一、信号的概念 消息 (message):人们常常把来自外界的各种报道统称为消息。 信息 (information):通常把消息中有意义的内容称为信息。 本课程中对“信息”和“消息”两词不加严格区分。 信号 (signal):信号是信息的载体。通过信号传递信息。 信号实例 信号我们并不陌生。如 刚才铃声—声信号，表示该上课了； 十字路口的红绿灯—光信号，指挥交通； 电视机天线接受的电视信息—电信号； 广告牌上的文字、图象信号等等。 二、系统的概念 信号的产生、传输和处理需要一定的物理装置，这样的物理装置常称为系统。 一般而言，系统(system)是指若干相互关联的事物组合而成具有特定功能的整体。 如手机、电视机、通信网、计算机网等都可以看成系统。它们所传送的语音、音乐、图象、文字等都可以看成信号。 系统的基本作用是对信号进行传输和处理。 输入信号 输出信号 激励 响应 通信系统为传送消息而装设的全套技术设备 消息 信号 信号 消息 信号处理 对信号进行某种加工或变换。 目的： 消除信号中的多余内容； 滤除混杂的噪声和干扰； 将信号变换成容易分析与识别的形式，便于估计和选择它的特征参量。 信号处理的应用已遍及许多科学技术领域。 信号传输 通信的目的是为了实现消息的传输。 原始的光通信系统——古代利用烽火传送边疆警报； 声音信号的传输——击鼓鸣金。 利用电信号传送消息。 1837年，莫尔斯(F.B.Morse)发明电报； 1876年，贝尔(A.G.Bell)发明电话。 利用电磁波传送无线电信号。 1901年，马可尼(G.Marconi)成功地实现了横渡大西洋的无线电通信；全球定位系统GPS(Global Positioning System)；个人通信具有美好的发展前景。 §1.2 信号的描述和分类 一、信号的描述 信号是信息的一种物理体现。它一般是随时间或位置变化的物理量。 信号按物理属性分：电信号和非电信号。它们可以相互转换。 电信号容易产生，便于控制，易于处理。本课程讨论电信号---简称“信号”。 电信号的基本形式：随时间变化的电压或电流。 描述信号的常用方法 （1）表示为时间的函数 （2）信号的图形表示--波形“信号”与“函数”两 词常相互通用。 二、信号的分类 信号的分类方法很多，可以从不同的角度对信号进行分类。 按实际用途划分： 电视信号，雷达信号，控制信号，通信信号，广播信号，…… 按所具有的时间特性划分： 确定信号和随机信号； 连续信号和离散信号； 周期信号和非周期信号； 能量信号与功率信号； 一维信号与多维信号； 因果信号与反因果信号； 实信号与复信号； 左边信号与右边信号；等等。 1. 确定信号和随机信号 ●确定性信号：可用确定的时间函数表示的信号。 对于指定的某一时刻t，有确定的函数值f(t)。