课程概述
《信号与线性系统》是电类专业的一门重要的专业基础课程。它的任务是研究信号和线性时不变系统的基本理论和基本分析方法,要求掌握最基本的信号变换理论,并掌握线性时不变系统的分析方法,为学习后续课程,以及从事相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础。。
本课程是信号与线性系统的基础篇,突出了基本信号、信号分解、线性时不变系统特性三个关键问题,力求突出分析方法和原理;采用“连续”与“离散”类比的科学方法,从时域、频域到变换域有序推进知识演进,使内容系统性、逻辑性增强。
非常感谢西安电子科技大学的信号与系统课程教学团队为本课程提供的教学资源。西安电子科技大学的信号与系统课程在2019年被评为“国家精品在线开放课程”,定位“资源共享面向社会”,采用了图、文、声、像、动画等多媒体技术,使内容生动活泼,易于理解。在资源共享课的基础上,信号与系统MOOC的建设得以完善,“信号与系统-基础篇”涵盖了信号与系统概述、连续系统的时域分析方法、离散系统的时域分析、连续傅里叶变换与频域分析,以及离散傅里叶变换简述,共计123个视频,视频累计20小时。
证书要求
课程成绩满分100分,平时成绩占20%,考试成绩占80%。
预备知识
高等数学、线性代数、电路分析基础
授课大纲
第一章 信号与系统概述
第1讲 信号的基本概念和分类
第2讲 基本信号
第3讲 信号的运算
第4讲 系统的概念和分类
第一周测试
第二周测试
第二章 连续系统的时域分析
第5讲 LTI连续系统的描述
第6讲 LTI连续系统的响应
第7讲 卷积积分的定义和性质
第8讲 卷积积分的应用
第9讲 连续系统的微分算子
第三周测试
第四周测试
第三章 离散系统的时域分析
第10讲 差分方程的建立和经典解法
第11讲 离散系统的描述和基本信号
第12讲 基本响应与卷积和的定义
第13讲 卷积和计算与差分算子描述
第五周测试
第六周测试
第七周测试
第四章 傅里叶变换与频域分析
第14讲 周期信号的傅里叶级数
第15讲 周期信号的频谱
第16讲 周期信号频谱的特点
第17讲 傅里叶变换及性质(1)
第18讲 傅里叶变换及性质(2)
第19讲 周期信号的傅里叶变换
第20讲 LTI系统的频域分析
第21讲 无失真传输和理想低通滤波器
第22讲 取样定理
第八周测试
第九周测试
第十周测试
第十一周测试
第五章 离散傅里叶变换
第23讲 离散傅里叶变换简述
参考资料
1. 郭宝龙 闫允一 朱娟娟 吴宪祥 《工程信号与系统》 高等教育出版社 2014.
2. 吴大正 杨林耀 张永瑞 王松林 郭宝龙 《信号与线性系统分析》(第4版) 高等教育出版社 2005.
3. 王松林 郭宝龙 《信号与线性系统分析(第4版)电子教案》高等教育出版社2011.
4.郭宝龙 陈生潭 冯宗哲等 《信号与系统网络课程》高等教育出版社 2005.
5. 国家精品课程信号与系统资源共享课网址:
https://www.icourses.cn/coursestatic/course_4233.html
6. 西电学堂--“信号与系统”网址:
https://xt.xidian.edu.cn/G2S/ShowSystem/Index.aspx
7.A.V.Oppenheim,A.S.Willsky with S.h.Nawab. 《Signals and Systems》(Second edition).Prentice-Hall 1997.
中译:刘树棠译 《信号与系统》 (第二版)西安交通大学出版社 1998.
常见问题
问题1:信号与线性系统课程的难点在哪里?
回答:我们此次开设的为信号与线性系统的基础篇,前三章都是时域内系统分析,第四章和第五章是频域内的系统分析,尤其以第四章的傅里叶变换分析为重点,也是难点。
问题2:参加信号与线性系统课程需要学过什么课程?
回答:一般来说,信号与线性系统课程适合大二下学期的学生来学习,需要高等数学、线性代数、电路分析基础等课程基础。该课程为大三的专业课数字信号处理、通信原理等打下基础。