M307008B 信号与系统
（3学分，48学时；专业教育平台/专业核心必修课程模块；适用专业：电气工程及其自动化；先修课：微积分(B)、几何与代数(B)、复变函数与积分变换、电路）
本课程是电气工程及其自动化专业本科生的专业核心必修课程，同时也是电子信息、自动化等相关专业的本科生专业基础课程。学生通过学习本课程，建立起运用数学和工程基础知识，分辨、分析和解决电气工程领域典型信号和系统相关问题的初步能力。本课程主要介绍信号与线性系统分析的基本理论和方法，主要内容包括信号与系统的基本概念，信号的时域分析，线性时不变系统的时域分析，连续时间信号和线性时不变系统的频域分析，连续时间信号和线性时不变系统的复频域分析，离散时间信号和线性时不变系统的复频域分析，信号与系统理论在电路分析、自动控制、通信系统中的应用。
课程教学内容和要求
序号 |
知识单元（章节） |
知识点 |
教学要求 |
推荐学时 |
教学方式 |
支撑课程目标 |
1 |
信号与系统分析基础 |
1、 信号的分类及特性 2、 信号的基本运算 3、 阶跃函数和冲激函数 4、 系统的描述及特性 |
1. 掌握信号的分类； 2. 掌握信号的基本运算； 3. 掌握奇异信号的性质； 4. 掌握系统的分类； 5. 能够用MATLAB进行信号的表示和绘制。 |
12 |
讲授/习题课 |
1、4 |
2 |
连续系统的时域分析 |
1、 LTI连续系统的响应 2、 冲激响应和阶跃响应 3、 零状态响应与卷积积分 4、 卷积积分的性质 |
1. 了解LTI连续系统响应的构成； 2. 理解冲激响应和阶跃响应的概念； 3. 能利用卷积法求解LTI连续系统的零状态响应； 4. 掌握卷积积分的性质； 5. 能够用MATLAB进行LTI连续系统求解。 |
5 |
讲授/习题课 |
2、4 |
3 |
离散系统的时域分析 |
1、 LTI离散系统的响应 2、 单位序列和单位阶跃响应 3、 零状态响应与卷积和 |
1. 了解LTI离散系统响应的构成； 2. 理解单位序列响应和阶跃响应的概念； 3. 能利用卷积法求解LTI离散系统的零状态响应； 4. 掌握卷积和的性质； 5. 能够用MATLAB进行LTI离散系统求解。 |
5 |
讲授/习题课 |
2、4 |
4 |
傅里叶变换和系统的频域分析 |
1、 傅里叶级数 2、 周期信号的频谱 3、 非周期信号的傅里叶变换 4、 傅里叶变换的性质 5、 周期信号的傅里叶变换 6、 LTI系统的频域分析 7、 取样定理 |
1. 理解傅里叶级数的两种形式及频谱的概念； 2. 掌握非周期信号的傅里叶变换及其性质； 3. 理解周期信号的傅里叶变换； 4. 掌握LTI系统频率响应及基本的频域分析方法； 5. 理解电路的频域模型； 6. 掌握信号时域取样定理； 7. 能够用MATLAB进行信号频谱分析和求LTI系统频率响应。 |
12 |
讲授/习题课 |
2、3、4 |
5 |
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、 拉普拉斯逆变换 4、 复频域分析 |
1. 掌握单边拉普拉斯变换； 2. 掌握拉普拉斯变换的性质； 3. 能用部分分式展开法求拉普拉斯逆变换； 4. 能用复频域法求解LTI连续系统； 5. 理解s域分析在电路中的应用； 6. 能用MATLAB求解LTI连续系统响应。 |
6 |
讲授/习题课 |
2、3、4 |
6 |
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 |
1. 掌握单边z变换； 2. 掌握z变换的性质； 3. 能用部分分式展开法求逆z变换； 4. 能用z域法求解LTI离散系统； 5. 能用MATLAB求解LTI离散系统响应。 |
6 |
讲授/习题课 |
2、4 |
7 |
系统函数 |
1、 系统函数与系统特性 2、 系统的因果性与稳定性 3、 系统的结构 |
1. 理解系统函数及零极点的概念； 2. 能够判断LTI系统的因果性与稳定性； 3. 理解系统级联和并联。 |
2 |
讲授 |
1、2 |
