《信號分析與處理》教學(xué)大綱

1、信號分析與處理教學(xué)大綱適用測控專業(yè)（學(xué)期：20 -20 學(xué)年第_學(xué)期 48 學(xué)時）課程的性質(zhì)和任務(wù)（200300 字）信號分析與處理理論嚴密、有廣闊的工程背景，現(xiàn)在已經(jīng)成為測控技術(shù)等專業(yè)的必備專業(yè)基礎(chǔ) 課，也是測控技術(shù)專業(yè)控制工程基礎(chǔ)等的后續(xù)課程。學(xué)習(xí)信號分析與處理課程，對培養(yǎng)學(xué)生的 科學(xué)思維能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力都有重要的作用。通過本課程的學(xué)習(xí)， 應(yīng)使學(xué)生掌握信號分析與處理的基本理論和方法。主要任務(wù)包括理解和掌握以下內(nèi)容：1.信號和系統(tǒng)的定義和分類；2.連續(xù)信號的時域分析方法；3.連續(xù)信號的頻域分析方法；4.信號的相關(guān)分析方法；5.離散信號的時域分析方法；6.離散信號的頻域分

2、析方法；7.離散信號的 Z 域分析方法。二、課程的教學(xué)內(nèi)容（15002500 字）1 緒論1.1 信號及其分類1.1.1信號、信息、消息及其關(guān)系，信號與噪聲；信號的描述方法1.1.2信號的分類1）確定性信號與隨機信號2）能量信號與功率信號3）連續(xù)信號與離散信號（模擬信號與數(shù)字信號）4）周期信號與非周期信號1.2 信號分析與處理概述1.3 自動控制系統(tǒng)中的信號分析與處理，信號分析的基本方法信號分析處理的對象、方法，信號分析在現(xiàn)代測控系統(tǒng)中的地位和作用，與相關(guān)課程的關(guān)系 4.1 系統(tǒng)及其性質(zhì)4.1.1 系統(tǒng)的概念：系統(tǒng)的概念；系統(tǒng)與信號的關(guān)系4.1.2 系統(tǒng)的性質(zhì)：系統(tǒng)的性質(zhì)：穩(wěn)定性、記憶性、因果

3、性、可逆性、線性、時不變性2 連續(xù)信號的分析2.1 連續(xù)信號的時域分析2.1.1 信號的描述方法2.1.2 信號的基本運算2.1.3 信號的分解2.2 連續(xù)信號的頻域分析2.2.1 周期信號的頻譜分析2.2 .2 非周期信號的頻譜分析2.3 .3 傅里葉變換的性質(zhì)2.4 信號的相關(guān)分析2.4.1 相關(guān)系數(shù)2.4.2 相關(guān)函數(shù)2.4.3 相關(guān)定理3 離散信號的分析3.1 離散信號的時域描述和分析3.1.1 信號的采樣和恢復(fù)3.1.2 時域采樣定理3.1.3 頻域采樣定理3.1.4 離散信號的描述3.1.5 離散信號的時域運算3.2 離散信號的頻域分析3 2.1 周期信號的頻域分析3.2.2 非周

4、期信號的頻域分析3.2.3 離散傅里葉變換( DFT)3.3 快速離散傅里葉變換( FFT)3.3.1 快速傅里葉變換的思路3.3.2 基 2 FFT 算法3.3.3 FFT 的應(yīng)用3.4 離散信號的 Z 域分析3.4.1 離散信號的 Z 變換3.4.2Z 變換于其他變換之間的關(guān)系6 隨機信號處理概述三、課程的教學(xué)要求( 5001500 字)(1)弄清消息、信息、信號的基本概念；信號的分類。(2)掌握連續(xù)時間信號的時域分析方法、頻域分析方法。(3)掌握離散信號的時域運算、傅里葉分析。(4)掌握信號的相關(guān)分析。(5)了解信號的功率譜分析四、課程的重點、難點( 5001500 字) 課程重點：1.

5、信號的定義和分類2.連續(xù)信號的時域描述和分析3.連續(xù)信號的頻域分析4.離散信號的時域運算5.離散信號的傅里葉分析6.信號的相關(guān)分析課程難點：1.沖激信號的概念及物理意義2.周期信號頻譜分析3.傅立葉變換基本性質(zhì)4.離散信號頻域分析5.信號的相關(guān)分析方法6.快速傅立葉變換。五、學(xué)時分配及實踐性環(huán)節(jié)的安排學(xué)時教學(xué)內(nèi)容、作業(yè)及考試安排學(xué)時教學(xué)內(nèi)容、作業(yè)及考試安排4第一章緒論1.1 信號及其分類1.2 信號分析與處理概述23.1.4 離散信號的描述3.1.5 離散信號的時域運算1.3 信號分析與自控系統(tǒng)4.1 系統(tǒng)及其性質(zhì)2第二章 連續(xù)信號的分析2.1 連續(xù)信號的時域分析2.1.1 連續(xù)信號的時域描述

6、43.2 離散信號的頻域分析3.2.1 周期信號的頻域分析3.2 離散信號的頻域分析3.2.2 非周期信號的頻域分析42.1.2 連續(xù)信號的時域運算2.1.3 信號的分解23.2 離散信號的頻域分析3.2.3 離散傅里葉變換 DFT2.2 連續(xù)信號的頻域分析2.2.1 周期信號的頻譜分析 1 傅里葉三角級數(shù)分析 2傅里葉復(fù)指數(shù)級數(shù)分析43.3 快速傅里葉變換習(xí)題課22.2.1 周期信號的頻譜分析 3 周期信號的頻譜 4 周期信號的功率譜23.4 離散信號的 Z 域分析3.4.1離散信號的 Z 變換（1）從 DTFT 到 Z 變換（2）Z 變換的收斂域42.2.2 非周期信號的頻譜分析1 從傅里

7、葉級數(shù)到傅里葉變換2 常見非奇異信號的頻譜3 奇異信號的頻譜4 周期信號的傅里葉變換2.2.3 傅里葉變換的性質(zhì)（1-3）22.2.3 傅里葉變換的性質(zhì)（續(xù) 4-10）4（3）Z 變換的性質(zhì)（4）反 Z 變換3.4.2 Z 變換與其它變換的關(guān)系42.4 信號的相關(guān)分析2.4.1 相關(guān)系數(shù)及其性質(zhì)2.4.2 相關(guān)函數(shù)及其性質(zhì)2.4.3 相關(guān)定理第六章、隨機信號分析與處理基礎(chǔ)6.1 隨機信號的描述（1 ）、隨機信號及其概率結(jié)構(gòu)（2）、隨機信號在時域的數(shù)字特征（3 ）、隨機信號的頻域描述2總結(jié)第三章、離散信號的分析3.1 離散序號的時域描述與分析3.1.1 信號的米樣與恢復(fù)3.1.2 時域采樣定理3.1.3 頻域采樣定理6實驗六、教材和主要參考書教材1 信號分析與處理第二版，趙光宙主編. 機械工業(yè)出版社參考文獻 1 信號分析與處理 趙光宙:2信號與系統(tǒng)西門赫金 3 信號與系統(tǒng)基礎(chǔ) Edward W. Kanmen 4