信號(hào)與系統(tǒng)（第4版）-教學(xué)大綱、授課計(jì)劃

《信號(hào)與系統(tǒng)（第4版）》教學(xué)大綱課程信息課程名稱：信號(hào)與系統(tǒng)（第4版）課程類別：素質(zhì)選修課/專業(yè)基礎(chǔ)課課程性質(zhì)：選修/必修計(jì)劃學(xué)時(shí)：64計(jì)劃學(xué)分：4先修課程：無選用教材：《信號(hào)與系統(tǒng)（第4版）》，段哲民,尹熙鵬主編，2022年，電子工業(yè)出版社教材。適用專業(yè)：本課程可作為高等學(xué)校電子信息類專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)、電氣工程及其自動(dòng)化專業(yè)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)的課程，也可供其他專業(yè)選用和工程技術(shù)人員參考。課程負(fù)責(zé)人：二、課程簡(jiǎn)介“信號(hào)與系統(tǒng)”課程是電子、通信，計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、信息處理等專業(yè)的重要技術(shù)基礎(chǔ)課之一。它主要研究信號(hào)與系統(tǒng)分析的基本理論與方法，在教學(xué)計(jì)劃中起著承前啟后的作用。本課程以工程數(shù)學(xué)和電路分析為基礎(chǔ)，又是后續(xù)的技術(shù)基礎(chǔ)課和專業(yè)課的基礎(chǔ)，是學(xué)生合理知識(shí)結(jié)構(gòu)中的重要組成部分，在發(fā)展智力、培養(yǎng)能力和培養(yǎng)良好的非智力素質(zhì)方面，均起著極為重要的作用。三、課程教學(xué)要求序號(hào)專業(yè)畢業(yè)要求課程教學(xué)要求關(guān)聯(lián)程度1工程知識(shí)1.掌握信號(hào)與系統(tǒng)的基本理論和基本方法。2.了解信號(hào)與系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域和市場(chǎng)需求，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開發(fā)提供指導(dǎo)。L2問題分析1.學(xué)會(huì)對(duì)信號(hào)與系統(tǒng)分析中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析和解決，包括硬件故障、軟件錯(cuò)誤、網(wǎng)絡(luò)問題等。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行故障排除和維修和計(jì)算方法，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理應(yīng)用。H3設(shè)計(jì)/開發(fā)解決方案1.掌握連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析，能將信號(hào)與系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用到工作和生活領(lǐng)域中。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試和驗(yàn)證，以確保系統(tǒng)的質(zhì)量和性能符合要求。H4研究L5使用現(xiàn)代工具1.掌握信號(hào)與系統(tǒng)領(lǐng)域研發(fā)的現(xiàn)代工具，如仿真軟件、調(diào)試工具等。2.學(xué)會(huì)使用現(xiàn)代工具進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，提高工作效率和準(zhǔn)確性。M6工程與社會(huì)1.了解信號(hào)與系統(tǒng)研發(fā)的產(chǎn)品對(duì)社會(huì)的影響和作用，以及相關(guān)的法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)。2.學(xué)會(huì)將相應(yīng)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)和社會(huì)服務(wù)中，為社會(huì)做出貢獻(xiàn)。L7環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展L8職業(yè)規(guī)范L9個(gè)人和團(tuán)隊(duì)1.學(xué)會(huì)個(gè)人發(fā)展和團(tuán)隊(duì)合作，提高個(gè)人和團(tuán)隊(duì)的綜合素質(zhì)。2.學(xué)會(huì)與他人合作和溝通，建立良好的人際關(guān)系和團(tuán)隊(duì)合作氛圍。H10溝通1.學(xué)會(huì)進(jìn)行有效的溝通和表達(dá)，與客戶、同事和上級(jí)保持良好的溝通和協(xié)作。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行跨文化溝通和合作，提高國(guó)際化視野和跨文化交流能力。M11項(xiàng)目管理1.學(xué)會(huì)進(jìn)行項(xiàng)目管理和組織，包括項(xiàng)目計(jì)劃、進(jìn)度控制、質(zhì)量管理等。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和管理，提高項(xiàng)目成功的概率和效率。L12終身學(xué)習(xí)1.學(xué)會(huì)進(jìn)行自我學(xué)習(xí)和自我提升，不斷提高自身的專業(yè)水平和創(chuàng)新能力。2.學(xué)會(huì)進(jìn)行終身學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展規(guī)劃，不斷拓展職業(yè)領(lǐng)域和發(fā)展空間。H注：“課程教學(xué)要求”欄中內(nèi)容為針對(duì)該課程適用專業(yè)的專業(yè)畢業(yè)要求與相關(guān)教學(xué)要求的具體描述?！瓣P(guān)聯(lián)程度”欄中字母表示二者關(guān)聯(lián)程度。關(guān)聯(lián)程度按高關(guān)聯(lián)、中關(guān)聯(lián)、低關(guān)聯(lián)三檔分別表示為“H”“M”或“L”?！罢n程教學(xué)要求”及“關(guān)聯(lián)程度”中的空白欄表示該課程與所對(duì)應(yīng)的專業(yè)畢業(yè)要求條目不相關(guān)。四、課程教學(xué)內(nèi)容章節(jié)名稱主要內(nèi)容重難點(diǎn)關(guān)鍵詞學(xué)時(shí)類型1信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念信號(hào)的描述與分類常用的連續(xù)時(shí)間信號(hào)及其時(shí)域特性連續(xù)時(shí)間信號(hào)時(shí)域變換與運(yùn)算系統(tǒng)的定義與分類線性時(shí)不變系統(tǒng)的性質(zhì)線性系統(tǒng)分析概論了解信號(hào)的描述和分類；掌握連續(xù)時(shí)間信號(hào)時(shí)域變換與運(yùn)算方法4理論2連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析經(jīng)典時(shí)域分析方法微分方程的微分算子表示零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)卷積積分求系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的卷積積分法卷積積分的數(shù)值計(jì)算掌握系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)；掌握卷積積分的數(shù)值計(jì)算4理論3連續(xù)信號(hào)頻域分析引言LTI系統(tǒng)對(duì)復(fù)指數(shù)信號(hào)的響應(yīng)信號(hào)的完備正交函數(shù)集表示連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示周期信號(hào)的頻譜非周期信號(hào)的頻譜傅里葉變換的基本性質(zhì)周期信號(hào)的傅里葉變換功率譜與能量譜掌握傅里葉變換的基本性質(zhì)；掌握周期信號(hào)和非周期信號(hào)的頻譜8理論+實(shí)操4連續(xù)系統(tǒng)頻域分析引言系統(tǒng)對(duì)非正弦周期信號(hào)的響應(yīng)系統(tǒng)對(duì)非周期信號(hào)的響應(yīng)頻域系統(tǒng)函數(shù)信號(hào)傳輸失真及元失真?zhèn)鬏敆l件理想低通濾波器及其響應(yīng)抽樣信號(hào)與抽樣定理調(diào)制與解調(diào)掌握系統(tǒng)對(duì)非周期信號(hào)的響應(yīng)；掌握頻域系統(tǒng)函數(shù)8理論+實(shí)操5連續(xù)系統(tǒng)復(fù)頻域分析拉普拉斯變換基爾霍夫定律與電路元件的復(fù)頻域形式線性系統(tǒng)復(fù)頻域分析法拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系掌握基爾霍夫定律與電路元件的復(fù)頻域形式4理論+實(shí)操6復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)模擬復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)及其零、極點(diǎn)圖系統(tǒng)函數(shù)的應(yīng)用連續(xù)系統(tǒng)的模擬圖與框圖連續(xù)系統(tǒng)的信號(hào)流圖與梅森公式連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其判定掌握連續(xù)系統(tǒng)的信號(hào)流圖與梅森公式、穩(wěn)定性及其判定8理論+實(shí)操7離散信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域分析離散信號(hào)離散時(shí)間信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算常用的離散時(shí)間信號(hào)離散系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)描述離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域經(jīng)典分析離散系統(tǒng)的單位序列響應(yīng)離散系統(tǒng)的卷積和分析掌握離散時(shí)間信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算和單位序列響應(yīng)12理論+實(shí)操8離散信號(hào)與系統(tǒng)Z域分析離散信號(hào)的Z變換Z變換的基本性質(zhì)Z反變換利用Z變換求解離散系統(tǒng)的響應(yīng)Z域系統(tǒng)函數(shù)H(z）H(z）的零、極點(diǎn)分布對(duì)系統(tǒng)特性的影響用朱利準(zhǔn)則判斷離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性離散時(shí)間序列的傅里葉變換理解Z變換的基本性質(zhì)；掌握利用Z變換求解離散系統(tǒng)的響應(yīng)8理論+實(shí)操9狀態(tài)變量法基本概念與定義連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的建立連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的S域解法連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的時(shí)域解法狀態(tài)空間與狀態(tài)軌跡離散系統(tǒng)狀態(tài)變量分析由狀態(tài)方程判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性掌握連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程與輸出方程的建立和S域解法8理論+實(shí)操五、考核要求及成績(jī)?cè)u(píng)定序號(hào)成績(jī)類別考核方式考核要求權(quán)重（%）備注1期末成績(jī)期末考試考試50百分制，60分為及格2平時(shí)成績(jī)實(shí)踐9次40優(yōu)、良、中、及格、不及格3平時(shí)表現(xiàn)出勤情況10兩次未參加課程則無法獲得學(xué)分注：此表中內(nèi)容為該課程的全部考核方式及其相關(guān)信息。六、學(xué)生學(xué)習(xí)建議學(xué)習(xí)方法建議1.依據(jù)專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合崗位技能職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過案例展開學(xué)習(xí)，將每個(gè)項(xiàng)目分成多個(gè)任務(wù)，系統(tǒng)化地學(xué)習(xí)。2.通過每個(gè)項(xiàng)目最后搭配的習(xí)題，鞏固知識(shí)點(diǎn)。3.了解行業(yè)企業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，注重學(xué)習(xí)新技術(shù)、新工藝和新方法，根據(jù)教材中穿插設(shè)置的智能終端產(chǎn)品應(yīng)用相關(guān)實(shí)例，對(duì)已有技術(shù)持續(xù)進(jìn)行更新。4.通過開展課堂討論、實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，學(xué)會(huì)如何與他人合作、溝通、協(xié)調(diào)等等。學(xué)生課外閱讀參考資料《信號(hào)與系統(tǒng)（第4版）》，段哲民,尹熙鵬主編，2022年，電子工業(yè)出版社教材。七、課程改革與建設(shè)（1）貫徹“打好基礎(chǔ)，精選內(nèi)容，逐步更新，利于教學(xué)”的原則，使本課程能成為一本教師好教，學(xué)生好學(xué)，有一定深度、新度和廣度的基本課程。(2）提高起點(diǎn)，處理好與高等數(shù)學(xué)、工程數(shù)學(xué)、電路分析基礎(chǔ)等課程的分工、銜接與配合。對(duì)學(xué)生已學(xué)過的內(nèi)容原則上不再重復(fù)，必要時(shí)只簡(jiǎn)要提及或直接引用其結(jié)論，并注重物理意義的闡述與工程應(yīng)用。(3）重視教學(xué)法，循序漸進(jìn)，遵循學(xué)生接受知識(shí)的規(guī)律。在教材體系上采用先信號(hào)后系統(tǒng)，先連續(xù)后離散，先時(shí)域后變換域，先輸入輸出法后狀態(tài)變量法，同時(shí)加強(qiáng)理論與實(shí)際的結(jié)合。堅(jiān)持傳授知識(shí)、發(fā)展智力與培養(yǎng)能力相統(tǒng)一的教學(xué)原則，在內(nèi)容組織、習(xí)題選取方面注重學(xué)生思維能力、分析解決問題能力的培養(yǎng)，培養(yǎng)良好的非智力素質(zhì)及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)與治學(xué)態(tài)度。平時(shí)對(duì)學(xué)生的考核內(nèi)容包括出勤情況、學(xué)生的學(xué)習(xí)成果、課堂討論等方面，占期末總評(píng)的50%。期末考試成績(jī)占期末總評(píng)的50%。制訂人簽字：教研室主任簽字：院部負(fù)責(zé)人簽字：修訂時(shí)間：年月日教學(xué)日歷（20xx～20xx學(xué)年第x學(xué)期）開課學(xué)院開課專業(yè)講授學(xué)時(shí)32課程名稱信號(hào)與系統(tǒng)（第4版）授課教師實(shí)踐/實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)32授課年級(jí)授課班級(jí)總學(xué)時(shí)64使用教材《信號(hào)與系統(tǒng)（第4版）》參考書目《信號(hào)與系統(tǒng)（第4版）》校歷周次授課內(nèi)容分章節(jié)題目第1周第一章信號(hào)與系統(tǒng)的基本概念（4學(xué)時(shí)）1.1信號(hào)的描述與分類1.2常用的連續(xù)時(shí)間信號(hào)及其時(shí)域特性（1學(xué)時(shí)）1.3連續(xù)時(shí)間信號(hào)時(shí)域變換與運(yùn)算（1學(xué)時(shí)）1.4系統(tǒng)的定義與分類（1學(xué)時(shí)）1.5線性時(shí)不變系統(tǒng)的性質(zhì)1.6線性系統(tǒng)分析概論（1學(xué)時(shí)）第2周第二章連續(xù)系統(tǒng)時(shí)域分析（4學(xué)時(shí)）2.1經(jīng)典時(shí)域分析方法2.2微分方程的微分算子表示（1學(xué)時(shí)）2.3零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)2.4系統(tǒng)的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)（1學(xué)時(shí)）2.5卷積積分（1學(xué)時(shí)）2.6求系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的卷積積分法2.7卷積積分的數(shù)值計(jì)算（1學(xué)時(shí)）第3周第三章連續(xù)信號(hào)頻域分析（4學(xué)時(shí)）3.1引言3.2LTI系統(tǒng)對(duì)復(fù)指數(shù)信號(hào)的響應(yīng)（1學(xué)時(shí)）3.3信號(hào)的完備正交函數(shù)集表示（1學(xué)時(shí)）3.4連續(xù)時(shí)間周期信號(hào)的傅里葉級(jí)數(shù)表示（1學(xué)時(shí)）3.5周期信號(hào)的頻譜（1學(xué)時(shí)）第4周第三章連續(xù)信號(hào)頻域分析（4學(xué)時(shí)）3.6非周期信號(hào)的頻譜（1學(xué)時(shí)）3.7傅里葉變換的基本性質(zhì)（1學(xué)時(shí)）3.8周期信號(hào)的傅里葉變換（1學(xué)時(shí)）3.9功率譜與能量譜（1學(xué)時(shí)）第5周第四章連續(xù)系統(tǒng)頻域分析（4學(xué)時(shí)）4.1引言（1學(xué)時(shí)）4.2系統(tǒng)對(duì)非正弦周期信號(hào)的響應(yīng)（1學(xué)時(shí)）4.3系統(tǒng)對(duì)非周期信號(hào)的響應(yīng)（2學(xué)時(shí)）第6周第四章連續(xù)系統(tǒng)頻域分析（4學(xué)時(shí)）4.4頻域系統(tǒng)函數(shù)（1學(xué)時(shí)）4.5信號(hào)傳輸失真及元失真?zhèn)鬏敆l件（1學(xué)時(shí)）4.6理想低通濾波器及其響應(yīng)4.7抽樣信號(hào)與抽樣定理（1學(xué)時(shí)）4.8調(diào)制與解調(diào)（1學(xué)時(shí)）第7周第五章連續(xù)系統(tǒng)復(fù)頻域分析（4學(xué)時(shí)）5.1拉普拉斯變換（1學(xué)時(shí)）5.2基爾霍夫定律與電路元件的復(fù)頻域形式（1學(xué)時(shí)）5.3線性系統(tǒng)復(fù)頻域分析法（1學(xué)時(shí)）5.4拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系（1學(xué)時(shí)）第8周第六章復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)模擬（4學(xué)時(shí)）6.1復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)及其零、極點(diǎn)圖（1學(xué)時(shí)）6.2系統(tǒng)函數(shù)的應(yīng)用（1學(xué)時(shí)）6.3連續(xù)系統(tǒng)的模擬圖與框圖（2學(xué)時(shí)）第9周第六章復(fù)頻域系統(tǒng)函數(shù)與系統(tǒng)模擬（4學(xué)時(shí)）6.4連續(xù)系統(tǒng)的信號(hào)流圖與梅森公式（2學(xué)時(shí)）6.5連續(xù)系統(tǒng)的穩(wěn)定性及其判定（2學(xué)時(shí)）第10周第七章離散信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域分析（4學(xué)時(shí)）7.1離散信號(hào)（1學(xué)時(shí)）7.2離散時(shí)間信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算（1學(xué)時(shí)）7.3常用的離散時(shí)間信號(hào)（2學(xué)時(shí)）第11周第七章離散信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域分析（4學(xué)時(shí)）7.4離散系統(tǒng)及其數(shù)學(xué)描述（2學(xué)時(shí)）7.5離散時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域經(jīng)典分析（2學(xué)時(shí)）第12周第七章離散信號(hào)與系統(tǒng)時(shí)域分析（4學(xué)時(shí)）7.6離散系統(tǒng)的單位序列響應(yīng)（2學(xué)時(shí)）7.7離散系統(tǒng)的卷積和分析（2學(xué)時(shí)）第13周第八章離散信號(hào)與系統(tǒng)Z域分析（4學(xué)時(shí)）8.1離散信號(hào)的Z變換（1學(xué)時(shí)）8.2Z變換的基本性質(zhì)（1學(xué)時(shí)）8.3Z反變換（1學(xué)時(shí)）8.4利用Z變換求解離散系統(tǒng)的響應(yīng)（1學(xué)時(shí)）第14周第八章離散信號(hào)與系統(tǒng)Z域分析（4學(xué)時(shí)）8.5Z域系統(tǒng)函數(shù)H(z）（1學(xué)時(shí)）8.6H(z）的零、極點(diǎn)分布對(duì)系統(tǒng)特性的影響（1學(xué)時(shí)）8.7