電力系統(tǒng)信號分析與處理課程教學大綱 (二)

電力系統(tǒng)信號分析與處理課程教學大綱

課程中文名稱：電力系統(tǒng)信號分析與處理

課程英文名稱：SignalAnalyzingandProcessingofPowerSystem

課程編號：204T0110

學分：2

學時：32（其中：講課學時：32實驗學時：0實踐學時：0）

先修課程：高等數(shù)學、電路原理、電子技術基礎

適用專業(yè)：智能電網(wǎng)信息工程

課程類別：專業(yè)核心課/必修

使用教材：《現(xiàn)代信號處理基礎》吉培榮，機械工業(yè)出版社，2018年8月第一版

開課單位：電氣與新能源學院

課程簡介：”電力系統(tǒng)信號分析與處理〃是將信息處理技術應用于電力系統(tǒng)方面，它由電

力系統(tǒng)分析、信號分析、控制理論三個學科交叉形成。電力系統(tǒng)信號分析與處理應用范圍十

分廣泛，它不僅用于一般工業(yè)，也廣泛用于交通運輸、電力系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、

新能源發(fā)電等，在照明、空調等家用電器及其他領域中也有著廣泛的應用。

課程性質

《電力系統(tǒng)信號分析與處理》課程是智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)教學計劃中具有重要意義的

必修專業(yè)核心課，它建立在高等數(shù)學、電路原理、電子技術等課程知識的基礎上，是應用信

號分析與系統(tǒng)分析的理論與方法，分析、計算和解決電氣信號、電氣系統(tǒng)及其相互之間約束

關系的問題的科學，主要應用于復雜電路與系統(tǒng)分析、電力系統(tǒng)通信、電力系統(tǒng)信號分析、

智能電網(wǎng)先進傳感淵技術等電氣工程及自動化領域，該課程可為智能電網(wǎng)信息工程專業(yè)課程

的學習打下堅實的基礎。

二、課程目標：

課程目標1:通過本課程學習，強化學生“四個自信”，幫助學生了解當前科技界的最新

進展和時政，不僅可以讓學生提高對相關專業(yè)的熱情和信心，還可以增強學生科技報國的信

心。

課程目標2：能運用數(shù)學、物理、電路理論知識建立電氣信號與電氣系統(tǒng)之間相互作用

的理論模型，并能夠進行系統(tǒng)函數(shù)的分析與計算。

課程目標3：能運用信號與系統(tǒng)的原理知識表達電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性分析與控制

方面的工程問題，且能運用信號與系統(tǒng)的原理知識表達電氣系統(tǒng)的時域與頻域分析。

課程目標4：能運用信號與系統(tǒng)的原理知識表達電氣系統(tǒng)的變換域（S域與Z域）分析,

并能夠應用現(xiàn)代仿真工具進行電力系統(tǒng)對信號的傳遞變換分析與處理,能運用信號與系統(tǒng)的

原理知識表達分析、解釋分析電氣信號、電氣系統(tǒng)及其相互之間約束關系。

三、課程目標對畢業(yè)要求的支撐關系

課程目標對

畢業(yè)要求畢業(yè)要求指標點畢業(yè)要求的

支撐關系

1.3能將數(shù)學、自然科學、工程科學的知識和數(shù)學模型方法用于推課程目標1

1.工程知識

演、分析智能電網(wǎng)工程問題。課程目標2

課程目標1

2.4能運用基本原理，借助文獻研究，分析過程的影響因素，獲得

2.問題分析課程目標3

有效結論。

課程目標4

四、教學內容及要求

第一章信號與系統(tǒng)的基本概念

1.教學內容

（1）掌握信號與系統(tǒng)的基本概念；

（2）掌握信號的基本運算；

（3）理解沖激響應信號與階躍響應信號的意義與性質；

（4）理解線性時不變系統(tǒng)分析的數(shù)學方法。

2.重點難點：信號與系統(tǒng)的基本概念與分析方法。

3.課程思政融入點：從目前信號與系統(tǒng)在軍事領域和航空航天領域的最新應用介紹出

發(fā)，幫助學生了解我國與其他發(fā)達國家之間在相關領域的優(yōu)勢或差距，激發(fā)學生科技報國的

熱情。

4.考核要點：信號的基本運算、沖激響應信號與階躍響應信號的性質。

5.教學方法：本章教學主要采用講授、多媒體教學、課程作業(yè)、研究式教學等教學方法

與手段。

6.作業(yè)安排：1.1、1.2、1.5、1.7、1.8、1.9、1.11、1.13、1.14

第二章連續(xù)時間信號分析

1.教學內容

（1）了解周期信號的正交分解；

（2）掌握周期信號與非周期信號的傅里葉變換和傅里葉變換的重要性質與應用：

（3）掌握連續(xù)信號的拉普拉斯變換及重要性質與應用。

2.重點難點：周期信號的頻譜分析、非周期信號的頻譜分析及傅里葉變換性質。

3.課程思政融入點：從我國在信號通訊方面領跑全世界到華為因5G遭受美國打擊制裁,

增強學生民族自信，培養(yǎng)學生愛國情懷。

4.考核要點：非周期信號的傅里葉變換及其應用。

5.教學方法：本章教學主要采用講授、多媒體教學、課程作業(yè)、研究式教學等教學方法

與手段。

6.作業(yè)安排：2.1、2.2、2.6、2.9、2.10、2.17

第三章離散時間信號分析

1.教學內容

（1）信號的抽樣與恢復原理；

（2）Z變換的性質及應用；

（3）離散時間信號的傅里葉變換。

（4）專題討論：數(shù)字信號的產(chǎn)生

2.重點難點：實際信號的抽樣與恢發(fā)原理、離散時間信號的傅里葉變換.

3.課程思政融入點：介紹我國高鐵發(fā)展史以及科技工作者在信號抽樣領域艱苦卓絕的奮

斗歷程，激發(fā)學生刻苦學習、不斷創(chuàng)新、勇攀科技高峰。

4.考核要點：Z變換的性質及應用。

5.教學方法：本章教學主要采用講授、多媒體教學、課程作業(yè)、專題討論等教學方法與

手段。

6.作業(yè)安排：3.1、3.2、3.4、3.9、3.12、3.16

第四章連續(xù)時間線性時不變系統(tǒng)分析

1.教學內容

（1）線性連續(xù)時不變系統(tǒng)的全響應分析；

（2）卷積運算的物理意義及重要性質與應用；

（3）系統(tǒng)的沖激響應與階躍響應；

（4）線性連續(xù)時不變系統(tǒng)的復頻域分析方法；

（5）信號的不失真?zhèn)鬏斣砑皸l件；

（6）復合系統(tǒng)的概念。

2.重點難點：線性連續(xù)時不變系統(tǒng)的全響應分析及復頻域分析工

3.課程思政融入點：介紹我國北斗發(fā)展史，我國北斗三號最后一顆全球組網(wǎng)衛(wèi)星成功發(fā)

射，標志著衛(wèi)星導航系統(tǒng)部署全面完成。通過介紹傳承、弘揚“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾

一心、追求卓越”的新時代北斗精神。

4.考核要點：信號的卷積計算、線性連續(xù)時不變系統(tǒng)的全響應分析及復頻域分析。

5.教學方法：本章教學主要采用講授、多媒體教學、課程作業(yè)、專題討論等教學方法與

手段。

6.作業(yè)安排:4.1、4.3、4.4、4.11、4.14、4.21

第五章離散時間線性時不變系統(tǒng)的分析

1.教學內容

（1）離散時間線性時不變系統(tǒng)的全響應分析方法；

（2）卷積和運算的物理意義及重要性質與應用；

（3）離散時間線性時不變系統(tǒng)的Z域分析；

（4）離散時間線性時不變系統(tǒng)的頻率特性及頻域分析。

（5）專題討論：頻率的離散化與離散傅里葉變換

2.重點難點：離散信號的卷積運算及離散時間線性時不變系統(tǒng)的仝響應分析“

3.課程思政融入點：講述“中興事件”，美國制裁中興的事件引起了國人的無比憤概。在

課堂上跟學生一起了解CPU芯片在國家科技層面的重要性，增強學生的民族自信心，讓家

國情懷扎根學生的心靈，幫助學生樹立正確的價值觀、世界觀。

4.考核要點：離散信號的卷積運算及離散時間線性時不變系統(tǒng)的全響應分析。

5.教學方法：本章教學主要采用講授、多媒體教學、課程作業(yè)、專題討論等教學方法與

手段。

6.作業(yè)安排：5.1、5.2、5.3、5.7、5.11、5.16

學時分配

章節(jié)教學內容支撐的課程目標

講課實驗實踐

第?章信號與系統(tǒng)的基本概念4001、2

第二章連續(xù)時間信號分析6001、2、3

第三章離散時間信號分析6001、2、3、4

第四章連續(xù)時間線性時不變系統(tǒng)8001、2、3、4

第五章離散時間線性時不變系統(tǒng)8001、2、3、4

五、教學內容對課程目標的支撐關系

六、考核方式及成績評定標準

1.課程考核方式：閉卷考試占60%,平時成績占40%。平時成績包括課堂表現(xiàn)15%、專

題討論15%、課程作業(yè)10%

考核與評價方式

平時成績（40%）期末考試（60%）

支撐

課程目標課堂專題課程合計

畢業(yè)要求

表現(xiàn)討論作業(yè)閉卷考試

15%15%10%

課程目標155

指標點1.3課程目標2153045

課程目標3102030

指標點2.4

課程目標4101020

總分占比％40GO100

2.課程考核評分標準

評分標準

課程目標考核要求高于預期達到預期低于預期

優(yōu)秀良好合格不合格

1.通過本課程學習，強化學生“四個自

信”，幫助學生了解當前科技界的最新

平時表現(xiàn)

進展和時政，不僅可以讓學生提高對相543<3

專題討論

關專業(yè)的熱情和信心，還可以增強學生

科技報國的信心。

2.能運川數(shù)學、物理、電路理論知識課堂表現(xiàn)

建立電氣信號與電氣系統(tǒng)之間相互作課程作業(yè)

41-4536-4027-35<27

用的理論模型，并能夠進行系統(tǒng)函數(shù)的專題討論

分析與計算。課程考試

3.能運用信號與系統(tǒng)的原理知識表達

課堂表現(xiàn)

電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性分析與控

課程作業(yè)

制方面的工程問題，且能運用信號與系27-3024-2618-23