武大珞珈学院计算机系课程教学任务书

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1、武汉大学晴川学院《信号与系统分析》课程教学大纲课程中文名称：《信号与系统分析》课程英文名称：(SignalsandSystems)课程类别：必修课程学分数：3个学分课程学时数：48学时授课对象：电气工程及其自动化本科学生、电气工程及智能控制本科学生本课程的先修课程：《高等数学》、《电路》、《复变函数》本课程的后续课程：《电力系统通信技术一、教学目的《信号与系统分析》是电类专业的一门重要的专业基础课程。它的任务是研究信号和线性非时变系统的基本理论和基本分析方法，要求掌握最基本的信号变换理论，并掌握线性非时变系统的分析方法，为学习后续课程，以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的

2、理论基础。通过本课程的学习，学生将理解信号的函数表示与系统分析方法，掌握连续时间系统和离散时间系统的时域分析和频域分析，连续时间系统的S域分析和离散时间系统的Z域分析，以及状态方程与状态变量分析法等相关内容。通过上机实验，使学生掌握利用计算机进行信号与系统分析的基本方法，加深对信号与线性非时变系统的基本理论的理解，训练学生的实验技能和科学实验方法，提高分析和解决实际问题的能力。二、教学要求（一）信号的函数表示与系统分析方法掌握信号与系统的基本概念。理解信号的分类及其基本运算，掌握信号的函数表示与图形表示，掌握典型的连续信号和奇异信号。理解离散信号的定义、特性及其各种运算与变换，掌握序列

3、的表示方法及常用序列。理解线性时不变和线性非移变系统的数学模型及其分类，理解系统的各种性质，理解系统的因果性和稳定性的含义。掌握线性系统的模拟和方框图表示。（二）线性时不变系统和线性非移变系统的时域分析了解连续系统的输入输出微分方程的建立方法。掌握常系数线性微分方程的时域求解方法，理解特征多项式、特征方程和特征根（固有频率）的意义。理解系统的全响应可以分解为：零输入响应与零状态响应；自由响应与强迫响应；暂态响应与稳态响应。理解单位冲激响应的意义。理解卷积积分的意义、运算规律及其性质，掌握求解方法。了解常系数差分方程的时域求解方法，掌握离散系统各种响应（尤其是单位取样响应）的意义及其全响

4、应的分解方式。理解卷积和的定义、运算规律及其性质，掌握求解方法。（三）连续信号的傅立叶分析了解函数正交的条件和完备正交函数集的概念。理解傅立叶级数的定义，掌握典型周期信号的频谱，理解周期信号频谱的特点。3掌握和理解傅立叶变换的定义、性质，能够据此求周期与非周期信号的频谱、频谱宽度，了解信号频谱与频谱宽度的含义。掌握傅立叶反变换的求解方法。理解抽样定理，掌握抽样信号的频谱及其求解。（一）连续时间系统的频域分析理解线性非时变系统频率响应的定义、物理意义，掌握其求解方法及其应用。掌握系统对激励信号的响应的频域求解方法，理解信号通过系统传输后产生的现象。了解信号无失真传输的条件。掌握理想低通滤

5、波器的定义、传输特性（冲激响应与阶跃响应）及其上升时间的意义。掌握调制与解调的基本原理与应用。（二）离散时间系统的频域分析理解离散时间系统频率响应的定义，掌握其计算方法。理解离散时间傅立叶变换的定义及其性质，掌握常用非周期序列的傅立叶变换及其频谱。掌握离散时间系统的频域分析方法。（三）拉普拉斯变换掌握拉氏变换的定义、收敛域及其基本性质。理解拉氏变换的性质（特别是时移、频移、时域微分、频域微分、初值定理和终值定理等性质）的应用条件。掌握利用拉氏变换的定义和性质求拉氏变换的方法。掌握利用部分分式法及留数法求象函数的拉氏反变换的方法。掌握系统的拉普拉斯变换分析方法，能够利用拉氏变换求线性非时

6、变系统的响应。（四）连续时间系统的S域分析理解系统函数的定义、物理意义和零极点概念。理解系统函数的零极点分布与时域特性之间的关系。掌握利用系统函数零极点分布确定频率特性的方法。掌握利用系统函数求各种响应的方法，包括单位冲激响应、自由响应与强迫响应、暂态响应与稳态响应、正弦稳态响应等等。理解系统稳定性的意义，掌握利用收敛域判定系统的稳定性。（五）离散时间系统的Z域分析掌握和理解Z变换的定义、收敛域及其基本性质，理解Z变换各种性质的应用条件，理解Z变换与拉氏变换的关系。掌握常用序列的Z变换，能够利用Z变换的定义和性质求序列的Z变换。了解利用幂级数展开法和留数法求Z反变换的方法，掌握用部分分

7、式法求Z反变换的方法。理解系统函数的定义、物理意义及其零极点的概念，掌握其求解方法。理解系统函数的零极点分布与单位取样响应的关系，能够利用系统函数对系统特性进行分析和求解响应。理解离散因果系统和稳定系统的定义、意义和性质，能够进行系统稳定性的判别。3三、课程内容与学时分配主要内容：学时分配表课堂教学内容学时分配实验内容学时分配1.信号的函数表示与系统分析方法42.线性时不变系统和线性非移变系统的时域分析83.连续信号的傅立叶分析84.连续时间系