課程內(nèi)容與要求
《信號與系統(tǒng)》課程的主要內(nèi)容分為兩個方面:
一、是連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的時域和變換域(實頻域和復(fù)頻域)分析;
二、是離散時間信號與系統(tǒng)的時域和變換域( Z域)分析,系統(tǒng)分析方法又分為輸入 /輸出分析法和狀態(tài)變量分析法。課程的重點在于信號的傅里葉變換、拉普拉斯變換與 Z變換分析以及 LTI系統(tǒng)的時域、變換域分析方法。
第一章信號與系統(tǒng)
1、掌握信號的定義及分類。
2、熟練掌握信號的基本運算。
3、熟練掌握階躍、沖激、沖激偶等基本信號的定義及性質(zhì)。
4、掌握系統(tǒng)的定義、描述方法、分類及性質(zhì)。
第二章 LTI連續(xù)系統(tǒng)的時域分析
1、掌握 LTI連續(xù)系統(tǒng)的響應(yīng):微分方程的經(jīng)典解、系統(tǒng)的初始值。
2、掌握 LTI連續(xù)系統(tǒng)響應(yīng)的分解:零輸入和零狀態(tài)響應(yīng),自由和強迫響應(yīng)。
3、熟練掌握 LTI系統(tǒng)的單位沖激響應(yīng)、階躍響應(yīng)的定義、求解及二者關(guān)系。
4、熟練掌握連續(xù)時間 LTI系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的求解方法:卷積積分。
5、熟練掌握卷積積分的性質(zhì)和計算。
6、掌握相關(guān)函數(shù)的定義及性質(zhì)。
第三章 LTI離散系統(tǒng)的時域分析
1、掌握 LTI離散系統(tǒng)的響應(yīng):差分方程的經(jīng)典解、零輸入和零狀態(tài)響應(yīng)。
2、熟練掌握 LTI系統(tǒng)的單位序列響應(yīng)、階躍響應(yīng)的定義、求解及二者關(guān)系。
3、掌握離散時間 LTI系統(tǒng)零狀態(tài)響應(yīng)的求解方法:卷積和。
4、熟練掌握卷積和的性質(zhì)和計算。
第四章連續(xù)時間信號與系統(tǒng)的頻域分析
1、理解信號的正交分解。
2、掌握連續(xù)時間周期信號的傅里葉級數(shù)及其物理意義。
3、掌握連續(xù)時間周期信號的頻譜概念、特點及功率。
4、熟練掌握連續(xù)時間非周期信號的傅里葉變換及其物理意義。
5、熟練掌握傅里葉變換的性質(zhì)。
6、掌握能量譜和功率譜的概念。
7、熟練掌握周期信號的傅里葉變換。
8、熟練掌握連續(xù)時間 LTI系統(tǒng)的頻域分析方法,理解系統(tǒng)的頻域響應(yīng)的概念及信號無失真?zhèn)鬏敆l件的應(yīng)用,掌握理想低通濾波器的響應(yīng)分析。
9、熟練掌握時域取樣定理,了解頻域取樣定理。
第五章信號與系統(tǒng)的復(fù)頻域分析
1、理解信號雙邊拉普拉斯變換的定義及收斂域。
2、熟練掌握信號單邊拉普拉斯變換的定義、拉普拉斯變換與傅里葉變換之間的關(guān)系。
3、熟練掌握常用信號的單邊拉普拉斯變換對,熟練掌握單邊拉普拉斯變換的性質(zhì)。
4、掌握拉普拉斯逆變換的求解。
5、熟練掌握 LTI連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法,理解連續(xù)系統(tǒng)函數(shù)的概念。
6、掌握電路系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法。
第六章離散時間信號與系統(tǒng)的 Z域分析
1、掌握信號的 Z變換定義及收斂域,熟練掌握常用信號的 Z變換,掌握 S 域與 Z域的映射關(guān)系。
2、熟練掌握 Z變換性質(zhì)。
3、熟練掌握逆 Z變換的求解。
4、熟練掌握 LTI離散系統(tǒng)的 Z域分析方法,理解離散系統(tǒng)函數(shù)的概念。
第七章系統(tǒng)函數(shù)
1、熟練掌握系統(tǒng)函數(shù)零、極點的概念。
2、理解系統(tǒng)函數(shù)與時域、頻域響應(yīng)的關(guān)系。
3、掌握系統(tǒng)因果性判斷方法,熟練掌握系統(tǒng)穩(wěn)定性判斷準(zhǔn)則。
4、熟練掌握信號流圖和梅森公式。
5、掌握系統(tǒng)的模擬方法。
第八章系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析
1、掌握系統(tǒng)的狀態(tài)及狀態(tài)變量的概念。
2、熟練掌握系統(tǒng)狀態(tài)方程和輸出方程的建立。
3、熟練掌握連續(xù)時間系統(tǒng)與離散時間系統(tǒng)狀態(tài)方程的求解。
三、參考書目
孫愛晶,吉利萍,黨薇編著,《信號與系統(tǒng)》(第 2版),電子工業(yè)出版社, 2023.4。
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