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一、课程的地位、作用和任务
本课程是非电子信息类专业本科生的一门专业基础课程,也可以用于一些非电类专业的信号与系统教学。它主要讨论信号分析、线性非时变系统分析、数字信号处理的基本理论和方法,数字滤波器的一些基本概念,并通过实例分析,向学生介绍工程应用中的重要方法。
本课程需要较强的数学基础,并在教学中注重结合工程实际。
二、课程的教学基本内容和要求
1.信号与系统的基本概念
(1)掌握信号的基本描述方法、分类及其基本运算。
(2)掌握系统的基本概念和描述方法。
2. 连续系统时域分析
(1)了解从物理模型建立连续时间系统数学模型的方法。
(2)了解冲激信号的物理意义以及性质;掌握系统的冲激响应概念。
(3)掌握卷积积分的概念及其性质。
(4)了解零输入响应和零状态响应的概念及其求解方法。
3.连续时间信号的频域分析
(1)掌握周期信号的傅里叶级数展开。
(2)掌握傅里叶变换及其基本性质。
(3)掌握信号的频谱;了解实信号频谱的特点。
4.连续时间系统的频域分析
(1)掌握系统对信号响应的频域分析方法。
(2)掌握系统的频域传输函数的概念。
(3)掌握理想低通滤波器的冲激响应,了解系统延时、失真、因果等概念。
(4)掌握线性系统的不失真传输条件。
5.离散时间系统时域分析
(1)掌握离散时间系统的差分方程描述及框图与流图描述。
(2)掌握连续信号的理想取样模型及取样定理。
(3)掌握系统的单位样值响应。
(4)掌握卷积和的概念及计算。
(5)了解系统响应的求解方法。
6.Z变换
(1)掌握Z变换的定义、收敛区及基本性质。
(2)掌握反Z变换的计算方法(长除法和部分分式分解法)。
(3)了解Z变换与拉普拉斯变换的关系。
7.离散时间系统的Z变换分析法
(1)掌握离散时间系统响应的Z变换分析方法。
(2)掌握离散时间系统的系统函数的概念;掌握离散时间系统的Z域框图与流图描述形式。
(3)了解系统极零点的概念及其应用。
(4)了解系统的稳定性概念。
8.离散傅里叶变换及其快速算法
(1)了解离散傅里叶级数(DFS)。
(2)掌握离散时间傅里叶变换(DTFT)。
(3)掌握系统的频率响应。
(4)了解傅里叶级数、傅里叶变换、离散傅里叶级数、离散时间傅里叶变换之间关系。
(5)掌握离散傅里叶变换(DFT)及其性质。
(6)了解快速傅里叶变换(FFT)。
9.数字滤波器
(1)了解滤波器的基本概念和指标。
(2)了解无限冲激响应滤波器(IIR)。
(3)了解有限冲激响应滤波器(FIR)。
三、说明
1.先修课程:"高等数学"、"大学物理"、"电路分析"。
2.拉普拉斯变换:在本要求制定时,考虑电路分析课程中已经对拉普拉斯变换作了详细的介绍,所以这里对拉普拉斯变换没有作要求。如果在实际教学中,电路分析课程里没有涉及拉普拉斯变换,则在本课程中应该适当介绍这方面的内容。
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