教学大纲
西北师范大学电子信息工程专业课程教学大纲
信号与系统分析
- 说明
（一） 课程性质
必修
（二） 学时与学分
学时：72学时
学分：4
（三） 授课对象
电子类本科生
（四） 先修课程
高等数学，工程数学，电路分析
（五） 教学目的
《信号与系统分析》课程是一门实用性较强、涉及面较广的专业基础课，是电子信息类专业本科学生的必修课。该课程是将学生从电路分析的知识领域引入信号处理与传输领域的关键性课程，在教学环节中起着承上启下的作用。通过本课程的学习，使学生掌握信号分析及线性系统的基本理论和基本的分析方法，进一步培养学生的思维推理能力和分析运算能力，也为进一步学习数字信号处理、通信原理等后续课程打下必要的基础。
（六） 大纲版本
制定日期：2008年06月12日
最后一次修订日期：2008年06月12日
所属课程小组及负责人：第三组厉树忠
大纲编写负责人：火元莲
- 本文
理论部分
第一章 绪论
（一）教学时数：
6学时
（二）主要内容:
1.1 信号与系统的基本概念
1.2 连续信号的变换和运算
1.3系统的分类及线性时不变系统的分析方法
（三）基本要求:
1.1 掌握连续信号的时域变换及其运算
1.2 掌握线性时不变系统的性质和判断
1.3 掌握奇异信号的物理意义及其性质
第二章 连续系统的时域分析
（一）教学时数：
10学时
（二）主要内容:
2.1 线性时不变连续时间系统数学模型的建立与时域求解
2.2 冲激响应与阶跃响应
2.3卷积积分及其性质
（三）基本要求:
2.1 掌握由电路系统建立微分方程的方法
2.2 深刻理解系统全响应的三种分解方式
2.3 掌握系统冲激响应与阶跃响应的概念和求解
2.4熟练掌握卷积积分的运算方法和性质
第三章 连续信号与系统的频域分析
（一）教学时数：
18学时
（二）主要内容:
3.1 周期信号的傅里叶级数分析
3.2 典型非周期信号的傅里叶变换
3.3傅里叶变换的性质
3.4周期信号的傅里叶变换
3.5 LTI系统的频域分析
3.6 抽样定理
（三）基本要求:
3.1 了解周期信号傅里叶级数展开,深刻理解其频谱的概念和特点
3.2 熟练掌握傅里叶变换及其性质
3.3了解周期信号与抽样信号的傅里叶变换
3.4了解无失真传输
3.5熟练掌握抽样及抽样定理
第四章 连续系统的复频域分析
（一）教学时数：
18学时
（二）主要内容:
4.1拉普拉斯变换的定义、收敛域以及拉普拉斯变换的基本性质
4.2拉普拉斯逆变换
4.3 LTI系统的复频域分析
4.3系统函数及其零极点分布特性
4.4系统的信号流图与系统模拟
4.5 线性系统的稳定性
（三）基本要求:
4.1熟练掌握单边拉普拉斯变换的定义、收敛域和性质
4.2 掌握拉普拉斯逆变换的计算方法
4.3熟练掌握拉普拉斯变换域分析法
4.4掌握系统函数的概念及其零极点的分布特性和线性系统稳定性的判断
4.5了解拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系
第五章 离散信号与系统的时域分析
（一）教学时数：
6学时
（二）主要内容:
5.1 离散信号及其时域特性
5.2 离散系统数学模型的建立以及常系数线性差分方程的求解
5.3离散系统的单位样值响应
5.4卷积和
（三）基本要求:
5.1 掌握离散信号的时域运算和变换
5.2了解离散系统数学模型——差分方程的建立
5.3了解时域法求解离散系统全响应的方法
5.4熟练掌握卷积和及其运算方法
第六章 离散信号与系统的Z域分析
（一）教学时数：
10学时
（二）主要内容:
6.1 Z变换的定义、收敛域以及典型信号的Z变换
6.2 Z变换的基本性质和逆Z 变换
6.3 离散系统的Z域分析、系统函数以及系统特性
（三）基本要求:
6.1 熟练掌握Z变换的定义、收敛域以及性质
6.2掌握反Z变换的计算方法
6.3掌握离散系统响应的Z变换分析法以及离散系统的系统函数
6.4 了解Z变换与拉普拉斯变换是关系
第七章 系统的状态变量分析
（一）教学时数：
4学时
（二）主要内容:
7.1状态变量、状态方程和输出方程
7.2 状态方程的建立
7.3 状态方程的变换域求解
（三）基本要求:
7.1 掌握系统的状态变量、状态方程和输出方程
7.2掌握系统状态方程的建立
7.3 了解状态方程的求解
7.4 了解系统可控制性和可观测性的概念
实验部分
（一）基本要求：
通过实验教学，使学生巩固和消化课堂所讲授理论内容的理解，以更为直观的方式帮助学生掌握信号、系统分析的基本理论和基本方法，提高学生的实际操作技能和学习兴趣，培养学生思考问题的逻辑性、灵活性与广阔性。
（二）项目总表：
1．MATLAB仿真实验：
序号 |
实验题目 |
学时 |
实验类别 |
实验类型 |
1 |
连续信号与系统的时域分析 |
2 |
基础 |
必做 |
2 |
连续信号与系统的频域分析 |
2 |
综合 |
必做 |
3 |
连续信号与系统的复频域分析 |
2 |
综合 |
必做 |
4 |
离散信号与系统的时域分析 |
2 |
基础 |
必做 |
5 |
离散信号与系统的Z域分析 |
2 |
综合 |
选做 |
2．系统实验
序号 |
实验题目 |
学时 |
实验类别 |
实验类型 |
1 |
函数信号发生器 |
2 |
基础 |
必做 |
2 |
用同时分析法观测方波信号的频谱 |
2 |
综合 |
必做 |
3 |
二阶网络状态的显示 |
2 |
综合 |
选做 |
4 |
二阶网络函数的模拟 |
2 |
综合 |
必做 |
5 |
抽样定理 |
2 |
综合 |
必做 |
6 |
二阶有源和无源滤波器 |
2 |
设计 |
必做 |
7 |
四阶巴特沃兹滤波器 |
2 |
设计 |
选做 |
主要仪器设备：计算机 ，MATLAB软件，信号与系统实验箱，示波器
（三）考核要求:
学生需在规定时间内完成实验基本内容，给出实验结果或结论，每次实验后须经指导教师验收同意后方可离开实验室；指导教师根据完成情况、实验动手能力与实验报告综合给出每个实验成绩。
- 参考教材
1.郑君里:信号与系统（上、下册），高等教育出版社，2000年第二版
2.吴大正:信号与线性系统分析，高等教育出版社，2005年第四版
3.管致中: 信号与线性系统, 高等教育出版社，2004年第四版
4. A.V.Oppenheim,A.S.Willsky with S.h.Nawab. 《Signals and Systems》.Prentice-Hall 1997 （Second edition）
中译：刘树棠译:信号与系统,西安交通大学出版社, 1998第二版
5. 梁虹：信号与系统分析及MATLAB实现，电子工业出版社，2002年
6. 信号与系统实验指导书（实验箱配套）
