《信号与系统》教学大纲(本科).pdf

《信号与系统》教学大纲

课程英文名SignalandSystem课程代码03M0005
学分3.5总学时56理论学时56实验/实践学时0
高等数学、电路分析基础、复变函数、
课程类别学科基础课课程性质限选先修课程
线性代数
适用专业电子信息工程开课学院信息工程学院

执笔人审定人制定时间2020年11月

注：课程类别是指公共基础课/学科基础课/专业课；课程性质是指必修/限选/任选。
一、课程地位与课程目标

（一）课程地位
本课程是电子信息工程专业的一门重要的学科基础选修课。本课程以高等数学的函数极限概
念、微分求导知识、定积分和不定积分、级数概念以及微分方程求解知识；线性代数的向量空间
概念、矩阵的基本运算知识；电路分析基础中的电路基本定理知识为基础。以通信系统和控制系
统的基本问题为主要背景，研究信号经系统传输或处理的一般规律。主要讨论确定性信号经线性
时不变系统传输处理的基本理论，从时域分析到变换域分析，从连续时间系统到离散时间系统，
从系统的输人、输出描述法到状态空间描述法，着重介绍基本概念和基本分析方法。通过本课程
的学习，学生掌握“信号”与“系统”的基本概念、基本理论和基本分析方法，提高学生的分析问题
和解决问题的能力，培养学生严谨的科学作风和抽象思维能力、分析计算能力、总结归纳能力，
为后续的数字信号处理、随机信号处理、现代信号处理与应用、数字图像处理等课程的学习打下
良好的基础。通过本课程的学习，学生能够描述电子信息工程领域复杂工程问题的数学与自然科
学的基本概念，能够建立电子信息领域复杂工程问题的数学或物理模型，能够通过合适的途径获
取信息资源，且能够有效评估及利用信息资源。
（二）课程目标
1.掌握信号的描述方法、信号的分类及常用信号的表示及其特征；掌握系统的基本概念和描述
方法；掌握信号的频谱概念及其特性；掌握系统函数的概念及物理意义。
2.能够应用数学、电路原理、计算机等方面知识建立基本物理系统的数学模型，并给予微分方
程或差分方程表述，进而进行时域响应求解。
3.理解实信号频谱特点，具备针对信号采样要求，分解周期性信号傅里叶级数及非周期信号频
谱的能力。
4.理解系统频率响应概念，能够建立系统函数，并进行变换域（频域、复频域、z域）分析，具
备求解系统响应和判断系统稳定性能力，培养多视角看待、分析、解决问题的能力。

二、课程目标达成的途径与方法

主要以课堂教学为主，结合课外作业和期末考试。

三、课程目标与相关毕业要求的对应关系

1
课程目标对毕业要求的支撑程度（H、M、L）
课程目标
毕业要求1.1毕业要求1.2毕业要求2.1毕业要求2.2毕业要求2.3

课程目标1H(0.2)

课程目标2H(0.2)

课程目标3H(0.2)

课程目标4H(0.2)H(0.2)

四、课程主要内容与基本要求

1、绪论
掌握信号的描述方法、信号的分类及常用信号的表示及其特征，重点掌握单位阶跃信号、单
位冲激信号、抽样信号的表示和性质。掌握系统的基本概念和描述方法，掌握线性非时变系统的
概念；掌握线性系统和非线性系统、时变系统和时不变系统、因果系统和非因果系统、稳定系统
和不稳定系统的判别方法。

2、连续时间系统的时域分析
了解微分方程的建立方法及常系数线性微分方程的经典解法，掌握自由响应与强迫响应，暂
态响应与稳态响应，零输入响应与零状态响应的概念及求解方法；掌握冲激响应和阶跃响应的定
义，理解冲激响应的物理意义；熟练掌握卷积的定义、卷积的性质和卷积的求解方法。

3、傅里叶变换
掌握周期信号的三角形式和指数形式的傅里叶级数，掌握傅里叶变换的定义及其基本性质；
掌握信号的频谱概念及其特性；掌握信号采样的基本理论；了解实信号频谱的特点；通过这一章
的学习可以使学生掌握信号获取及信号频域分析的基本原理。
4、拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析
掌握单边拉普拉斯变换的定义和性质；掌握用部分分式展开法求拉氏逆变换。掌握用拉氏变
换法分析系统；掌握系统函数的概念及物理意义，掌握系统函数的求解方法；掌握利用系统函数
的零、极点分布分析系统的时域特性和频响特性；掌握系统的稳定性判别方法；掌握系统的框图
与流图描述。

5、傅里叶变换应用于通信系统—滤波、调制与抽样

掌握系统频域传输函数的概念；掌握无失真传输的条件，了解系统延时、失真、因果等概念；
掌握理想低通滤波器的特性；了解佩利-维纳准则；理解调制在无线电通信系统中的必要性和多
路复用的基本概念。

7、离散时间系统的时域分析
掌握连续信号的理想取样模型及取样定理；掌握典型的离散时间信号的表示和特性，掌握离
散时间信号的运算，熟练掌握常用基本序列的卷积和、卷积的性质和求卷积的方法；掌握离散时

2
间系统的概念和特性，掌握离散时间系统的差分方程描述