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《信号与系统（B）》课程教学大纲
Signals and Systems
课程负责人：王庆芬 执笔人：王庆芬 编写日期：2011年6月
一、 课程基本信息
1. 课程编号：L08255
2. 学分：2学分
3. 学时：32 （理论32）
4. 适用专业：电气工程及其自动化
二、 课程教学目标及学生应达到的能力
本课程属电气工程及其自动化专业的专业基础课程（公共平台基础课），在电气工程及 其自动化培养计划中列为选修课程。
本课程的教学任务理解信号与系统的概念，掌握信号与系统的时域、变换域分析的基 本原理和基本方法；理解傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换的数学概念、物理概念与工程 概念；掌握有关系统的稳定性、频响、因果性；理解系统的状态变量分析法。
本课程的教学目标是使学生获得信号与系统的基本理论与方法分析和解决实际问题的
基本技能，为后续的理论课程和专业课程的学习打下坚实的理论基础。
三、 课程教学内容与基本要求
（一） 课程简介（1课时）
主要内容：本课程的性质、任务与教学目标；本课程教学内容；本课程教学方法；本课 程教学进程；本课程教学组织；本课程实践环节；本课程考核形式与基本要求；本课程使用 教材、参考书与提供的其他相关课程资源。
基本要求
（1） 了解信号与系统课程地位及前后课程之间的联系；
（2） 理解信号与系统课程的内容主线，掌握本课程各知识模块之间的关系；
（3） 在了解本课程教学方法及教学组织安排的基础上，理解信号与系统课程特点；
（二） 信号与系统概述（3课时）
主要内容：信号描述与分类、信号的基本运算、阶跃函数和冲激函数、系统的描述、系 统的性质、LTI系统分析方法概述。
1. 基本要求
（1） 掌握信号与系统的概念；
（2） 掌握信号的基本运算；
（3） 理解阶跃函数和冲激函数概念及性质；
（4） 了解系统的类型及数学模型的建立；
（5） 了解系统的特性及常用分析方法。
2. 学时分配
课堂教学3学时，其中，信号描述与分类、信号的基本运算（1学时）；阶跃函数和冲激 函数、系统的描述、系统的性质、LTI系统分析方法概述（2学时）。
3. 作业及要求
熟练掌握信号基本运算和利用阶跃函数、冲激函数性质进行运算的内容，为后续章节的 学习打下良好的基础。
（三） 连续系统的时域分析（4课时）
主要内容：LTI连续系统的响应、冲激响应和阶跃响应、卷积积分、卷积积分的性质
1.基本要求
（1） 了解线性连续系统数学模型的建立及系统的初始状态
（2） 掌握连续系统的零输入响应与零状态响应；
（3） 掌握冲激响应和阶跃响应；
（4） 理解卷积积分的概念并掌握卷积积分的性质。
2. 学时分配
课堂教学4学时。其中,LTI连续系统的响应（2学时）；冲激响应和阶跃响应（1学时）;
卷积积分、卷积积分的性质（1学时）；
4. 作业及要求
（1） 练习LTI连续系统全响应的求取，更好的理解全响应的概念；
（2） 练习冲激响应和阶跃响应求取，更好的掌握冲激响应和阶跃响应；
（3） 练习利用卷积积分的性质进行运算的内容，为后续章节的学习打下良好的基础。
（四） 离散系统的时域分析（2课时）
主要内容：LTI离散系统的响应、单位序列和单位序列响应、卷积和
1.基本要求
（1） 了解线性离散系统数学模型的建立及系统的初始状态
（2） 掌握离散系统的零输入响应与零状态响应；
（3） 掌握冲激序列响应和阶跃响应；
（4） 理解卷积积分的概念并掌握卷积积分的性质。
2. 学时分配
课堂教学2学时。其中,LTI离散系统响应（1学时）；冲激序列响应和阶跃响应（0.5 学时）；卷积和（0.5学时）
3. 作业及要求
（1） 练习LTI离散系统全响应的求取，更好的理解全响应的概念；
（2） 练习冲激序列响应和阶跃响应求取，更好的掌握冲激序列响应和阶跃响应；
（3） 练习利用卷积积分的性质进行运算的内容，为后续章节的学习打下良好的基础。
（五） 连续系统的频域分析（7课时）
主要内容：周期信号的频谱、非周期信号的频谱、傅里叶变换的性质、周期信号的傅里 叶变换、LTI系统的频域分析、取样定理、频域分析。
1.
基本要求
（1） 了解信号的正交分解并熟悉傅里叶级数；
（2） 掌握周期信号频谱的概念；
（3） 掌握常用非周期信号的频谱；
（4） 掌握信号频带宽度的概念；
（5） 熟悉傅立叶变换的主要性质；
（6） 了解信号的无失真传输和信号通过理想滤波器的概念；
（7）掌握线性时不变系统的频域分析。
2.
学时分配
课堂教学7学时。其中，信号的正交分解、傅里叶级数及周期信号频谱（2学时）；非周 期信号的频谱（2学时）；傅立叶变换性质（1学时）；信号的无失真传输和信号通过理想滤 波器（1学时）、系统的频域分析（1学时）。
3.
作业及要求
（1） 练习信号频谱方面的内容，更好的理解频谱的概念；
（2） 利用傅立叶变换性质进行相关计算的内容；
（3） 线性时不变系统的频域分析。
（六）连续系统的S域分析（3课时）
主要内容：拉普拉斯变换、常用信号的拉普拉斯变换、拉普拉斯变换的性质、拉普拉斯 反变换、连续时间系统的复频域分析。
1.
基本要求
（1） 掌握拉普拉斯变换及常用信号的拉普拉斯变换；
（2） 熟悉拉普拉斯变换的主要性质；
（3） 掌握拉普拉斯反变换；
（4） 掌握线性时不变系统的复频域分析。
2.
学时分配
课堂教学3学时。其中拉普拉斯变换与反变换（1学时）；拉普拉斯变换的性质（1学时）； 线性时不变系统的复频域分析（1学时）；
3.
作业及要求
（1） 练习拉普拉斯变换与反变换热内容，更好的理解拉普拉斯变换；
（2） 利用拉普拉斯变换的性质进行相关计算的内容；
（3） 线性时不变系统的复频域分析。
（七）离散系统Z域分析（4课时）
主要内容：Z变换、常用信号的Z变换、Z变换的性质、反Z变换、离散时间系统的Z 域分析。
1.
基本要求
（1） 掌握Z变换、常用信号的z变换；
（2） 熟悉拉普拉斯变换的主要性质；
（3） 掌握反Z变换；
（4） 掌握线性时不变离散系统的Z域分析。
2.
学时分配
课堂教学4学时。其中Z变换、常用信号的Z变换（1学时）；Z变换的性质、反Z
变 换（2学时）、离散时间系统的Z域分析（1学时）。
3.
作业及要求
（1） 练习Z变换与反变换热内容，更好的理解Z变换；
（2） 利用Z变换的性质进行相关计算的内容；
（3） 离散时不变系统的Z域分析相关计算的内容。
（A）系统函数（5课时）
主要内容：系统函数、系统函数的零极点分布与系统的时域和频域特性、系统的稳定性、 信号流图及系统的结构。
1. 基本要求
（1） 掌握系统函数；
（2） 熟悉的零、极点的概念；
（3） 了解系统稳定性的概念；
（4） 掌握信号流图及系统的结构。
2. 学时分配
课堂教学5学时。其中系统函数、零、极点的图（2学时）；信号流图及系统的结构（3 学时）。
3. 作业及要求
（1） 练习系统函数的求取；
（2） 练习信号流图及系统的结构相关内容。
（九）系统状态变量分析（3课时）
主要内容：状态变量与状态方程、连续时间系统状态方程的建立、连续时间系统状态方 程的求解、离散时间系统状态方程的建立、离散时间系统状态方程的求解。
1. 基本要求
（1） 熟悉状态变量与状态方程、连续系统状态方程的建立及求取；
（2） 熟悉离散系统状态方程的建立及求取。
2. 学时分配
课堂教学3学时。其中连续系统状态方程的建立及求取（2学时）；离散系统状态方程 的建立及求取（1学时）。
四、 课程的考核
课程考核为期末考试试卷成绩，期末考试为闭卷考试，考试范围和要求应符合本教学大 纲对各章教学内容的基本要求。
五、 本课程与其它课程的联系与分工
本课程的前期课程是电路、模拟电子技术，是学习本门课程的基础。通过本课程的学习 为后续课程通信原理、数字信号处理、自动控制原理等课程打下较好的基础。
七、教材及教学参考书
建议教材：
《信号与线性系统》（第四版），吴大正编著，高等教育出版社，2006年
建议参考书：
（1） 郑君里，《信号与系统》（第二版），高等教育出版社，2000年
（2） 管致中，《信号与系统》（第四版），高等教育出版社，2009年
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