《信号与系统》教学大纲(北京交通大学电气工程学院郑琼林) .pdfVIP

《信号与系统》教学大纲

SignalsandSystems

课程编号：2000121学时：48

适用专业：电气工程及其自动化学分：3

电气信息工程

执笔人：郑琼林编写日期：2002年04月

一、课程性质和目的

课程性质：属于电气工程及其自动化专业本科生的专业基础课程，是必修课。

主要目的：培养学生

1、熟悉信号通过线性时不变系统的基本理论和分析处理方法；

2、巩固线性微分方程解法和拉普拉斯变换方法；

3、掌握傅立叶变换、离散傅立叶变换、Z变换方法和滤波器理论；

4、掌握时域分析方法和状态变量分析方法；

5、了解快速傅立叶变换、卡尔曼滤波和自适应滤波方法

二、课程教学内容

第一章信号与系统的基本概念(4学时)

典型信号及信号的分类，系统的描述和系统的分类。

重点：冲激信号和指数信号，线性时不变系统。

作业：14题。

第二章系统的时域分析(6学时)

连续系统和离散系统的时域分析，单位冲激响应和单位样值响应，卷积积分和卷积和。

重点：差分方程、单位冲激响应和单位样值响应。

难点：卷积积分和卷积和。

作业：18题。

第三章连续时间和离散时间傅立叶变换(8学时)

傅立叶变换及其性质，调制，卷积定理，采样定理。

重点：傅立叶变换与采样定理。

难点：采样定理与调制。

作业：28题。

第四章离散傅立叶变换与快速傅立叶变换(4学时)

离散傅立叶变换及其性质，快速傅立叶变换。

重点：离散傅立叶变换。

作业：10题。

第五章连续时间系统的S域分析(2学时)

拉普拉斯变换与傅立叶变换的关系，系统函数及其与零极点关系，系统稳定性分析。

重点：系统函数及其与零极点关系。

作业：8题。

第六章Z变换及其应用(4学时)

Z变换，离散系统Z域分析，Z变换与离散时间傅立叶变换的关系，Z变换的应用。

重点：离散系统Z域分析。

1

作业：16题。

第七章滤波器理论(6学时)

理想模拟滤波器，滤波器物理实现的条件，模拟滤波器和数字滤波器设计。

重点：模拟滤波器

作业：15题。

第八章系统的状态变量分析(6学时)

状态方程的建立及其求解，系统的可控性，系统的可观性。

重点：系统的可控性和可观性。

作业：18题。

第九章随机信号与线性时不变系统(6学时)

随机信号随机过程，随机信号的相关函数和功率谱密度，LTI连续系统对随机信号的响

应，LTI离散系统对随机信号的响应。

作业：15题。

第十章卡尔曼滤波和自适应滤波简介(2学时)

卡尔曼滤波及其扩展，自适应滤波，自适应噪声抵消及其应用。

重点：卡尔曼滤波

作业：4题。

三、课程教学的基本要求

本课程学时数少，鼓励并要求学生以自学为主，课堂上主要任务是讲解重点应该掌握的

内容和学生学习中遇到的疑难问题，以及了解学生对所要求内容的掌握程度。

1、课堂教学：讲授与讨论相结合。讲授中公式推导以板书为主，CAI教学为辅；直观

图表演示以CAI手段为主，图片投影手段为辅，板书及电子教案中对各种专业名词用英文注

明。讨论以口头提问与解答为主，测试作业为辅。

2、作业：作业分为课外作业和课堂作业。课堂作业以提问作业为主，测试作业为辅；

课外作业量安排在各章内容之后。

3、考试：考试是测试学生对所学知识掌握程度。所以课内外作业也是考试的一部分。

本门课的成绩课外作业为20分、课堂作业为40分、期末考试为40分。期末考试为开卷形

式，题型有简答题、分析题、计算题和综合设计题。

四、本课程与其它课程的联系及分工

本课程的先修课程为高等数学、线性代数、电路分析等。这三门课程中的微分方程、行

列式及矩阵、电路基本分析方法是本课程的基础。拉普拉斯变换已在电路分析课中讲解过，

本课