《信号与系统》课程教学大纲
课程代码：030631010
课程英文名称：Signals and Systems
课程总学时：56 讲课：56 实验：0 上机：0
适用专业：通信工程专业
大纲编写（修订）时间：2010.7
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
本课程是通信工程专业的重要专业基础课。

本课程主要讨论确定信号的特性、线性非时变系统的特性、信号通过线性系统基本的分析方法及由某些典型系统引出的一些重要基本概念。

通过本课程的学习，学生应能掌握信号分析及线性系统的基本理论及分析线性系统的基本方法，应能建立简单系统的数学模型，对数学模型求解。

通过本课程的学习应为进一步研究信号分析与处理、数字信号处理、通信系统理论、网络理论等学科打下必要的基础。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求
1. 本课程理论严谨，系统性强，教学过程中应注意培养学生的抽象思维的能力及严谨的科学学风。

2. 本课程教学中应注意运用启发式教学，注意阐述各种分析方法间的横向联系，以培养分析，归纳与总结的能力。

（三）实施说明
1. 本课程重点讲授内容：
1）连续时间系统时域分析、傅立叶变换、连续时间系统的傅立叶分析；
2）用拉氏变换分析系统、卷积定理、系统函数与冲激响应，周期信号与抽样信号的拉氏变换；
3）由系统函数零、极点分布决定时域特性、由系统函数零、极点分布决定频响特性、一阶系统S平面分析、二阶谐振系统的S平面分析；
3）理想低通滤波器及其冲激响应、阶跃响应、带宽与上升时间；
4）离散时间系统时域分析、Z变换定义、典型序列Z变换、逆Z变换、Z变换基本性质、利用Z变换解差分方程。

2. 深度和广度的说明
1）本课程限于确定性信号（非随机信号）经线性时不变系统传输与处理的基本理论；
2）本课程学习要为《数字信号处理》，《通信原理》等后续课程打下基础。

（四）对先修课的要求
为学好本课程，学生应有一定的数学基础和电路分析基础，书中涉及的数学内容主要包括微分方程、差分方程、级数、复变函数、线性代数等。

本课程与先修课程《电路分析基础》联系密切，但也有区别。

先修课中以电路分析角度研究问题，而本课以系统的观点进行分析。

（五）对习题课、实验环节的要求
实践证明，学生在学习《信号与系统》课的过程中需要借助各种典型例题，加深对本课程主要内容的理解，做一定数量习题是掌握和巩固基本概念的有力手段。

利用授课及习题课给学生
讲解典型例题，每章习题要求学生认真完成适当数量，并对学生完成作业中出现的错误，讲解纠正。

（六）课程考核方式
1.考核方式：考试
2.考试方法：闭卷
3.课程总成绩：平时考核（包括中期考试、作业、小测验、提问等）和最终理论考试的总和。

（七）主要参考书目:
1.《信号与系统》，郑君里，高等教育出版社，2000
2．《信号与系统》，奥本海姆(美)主编，刘树棠译，西安交通大学出版社,1998
3．《信号与系统学习指导》，陈潭生，西安电子科技大学出版社，2004
二、中文摘要
本课程是通信工程专业学生必修的一门主干技术基础课程。

课程主要讨论确定性信号的时域和频域分析，线性时不变系统的描述与特性，以及信号通过线性时不变系统的时域分析与变换域分析。

通过本课程的学习，使学生牢固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、拉普拉斯变换的数学概念、物理概念与工程概念，掌握利用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方法，为进一步学习后续课程打下坚实的基础。

本课程将为后续课程的学习以及相关课程设计、毕业设计等奠定重要的基础。

三、课程学时分配表
四、教学内容及基本要求
第1部分绪论
总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0
第1.1部分信号与系统概论（讲课2学时）
具体内容:
1) 信号与系统；
2) 信号的描述、分类和典型示例；
第1.2部分信号的运算和分解（讲课2学时）
1) 信号的运算
2) 阶跃信号与冲激信号
3）信号的分解
第1.3部分系统模型（讲课2学时）
1) 系统模型及其分类
2) 线性时不变系统
重点：
信号与系统
阶跃信号与冲激信号
线性时不变系统
难点：
阶跃信号与冲激信号
习题：
习题根据教科书每章后习题布置
第2部分连续时间系统的时域分析
总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0
第2.1部分微分方程求解系统响应（讲课4学时）
具体内容:
1) 微分方程的建立与求解
2) 零输入响应与零状态响应
3) 冲击响应与阶跃响应
第2.2部分卷积（讲课2学时）
具体内容:
1) 卷积概念
2) 卷积性质
重点:
零输入响应与零状态响应，冲击响应与阶跃响应，卷积
难点:
零输入响应与零状态响应，冲击响应与阶跃响应，卷积
习题:
连续时间系统的时域分析，习题根据教科书每章后习题布置。

第3部分傅立叶变换
总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0
第3.1部分周期和非周期信号的频谱分析（讲课4学时）具体内容:
1) 周期信号的傅立叶级数分析
2) 典型周期信号的傅立叶级数
3) 傅立叶变换
4）典型非周期信号的傅立叶变换
5）冲激函数和阶跃函数的傅立叶变换
第3.2部分傅里叶变换的性质（讲课4学时）
具体内容:
1) 傅立叶变换的基本性质
2) 卷积特性（卷积定理）
3) 周期信号的傅立叶变换
第3.3部分抽样定理（讲课2学时）
具体内容:
1) 抽样信号的傅立叶变换
2) 抽样定理
重点:
傅立叶变换，典型非周期信号的傅立叶变换，冲激函数和阶跃函数的傅立叶变换，傅立叶变换的基本性质，抽样定理。

难点:
傅立叶变换冲激函数和阶跃函数的傅立叶变换，傅立叶变换的基本性质，抽样定理。

习题:
傅立叶变换习题，习题根据教科书每章后习题布置。

第4部分拉普拉斯变换，连续时间系统的ｓ域分析
总学时(单位：学时):10 讲课:10 实验:0 上机:0
第4.1部分拉普拉斯变换的定义和性质（讲课4学时）
具体内容:
1) 拉普拉斯变换的定义、收敛域
2）拉氏变换的基本性质
3）拉普拉斯逆变换
第4.2部分用拉普拉斯变换法分析电路（讲课2学时）
具体内容:
用拉普拉斯变换法分析电路、ｓ域元件模型
第4.3部分用拉普拉斯变换求解系统（讲课4学时）
具体内容:
1)由系统函数零、
2)极点分布决定时域特性
3）由系统函数零、极点分布决定频域特性
4）二阶谐振系统的s域平面分析
5）全通函数与最小相移函数的零、极点分布
6）线性系统的稳定性
重点:
由系统函数零、极点分布决定时域特性，由系统函数零、极点分布决定频域特性
难点:
由系统函数零、极点分布决定时域特性，由系统函数零、极点分布决定频域特性
习题:
拉普拉斯变换习题，习题根据教科书每章后习题布置。

第5部分傅立叶变换应用于通信系统—滤波、调制与抽样
总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0
第5.1部分系统的频响特性（讲课4学时）
具体内容：
1) 利用系统函数H﹙ｊω﹚求响应
2）无失真传输
3）理想低通滤波器
第5.2部分傅立叶变换应用于通信系统（讲课4学时）
具体内容：
1）调制与解调
2）从抽样信号恢复连续时间信号
3）频分复用与时分复用
重点:
无失真传输，理想低通滤波器，调制与解调
难点:
调制与解调
习题:
连续时间系统傅立叶分析习题，习题根据教科书每章后习题布置。

第6部分离散时间系统的时域分析
总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0
具体内容:
1) 离散时间信号——序列
2）离散时间系统的数学模型
3）常系数线性差分方程的求解
4）离散时间系统的单位样值（单位冲击）响应
5）卷积（卷积和）
重点:
离散时间系统的单位样值（单位冲击）响应，卷积（卷积和
难点:
离散时间系统的单位样值（单位冲击）响应，卷积（卷积和）
习题:
离散时间系统时域分析习题，习题根据教科书每章后习题布置。

第7部分 Z 变换离散时间系统Z域分析
总学时(单位：学时):8 讲课:8 实验:0 上机:0
第7.1部分 z变换的定义和性质（讲课4学时）
具体内容:
1) Z变换定义、典型序列的z变换
2） Z变换的收敛域
3）逆Z变换
4） Z变换的基本性质
5） Z变换与拉普拉斯变换的关系
第7.2部分利用Z变换求解离散时间系统响应（讲课4学时）
具体内容:
1) 利用Z变换解差分方程
2）离散系统的系统函数
3）离散时间系统的频率响应
重点:
Z变换，Z变换的收敛域，逆Z变换，Z变换的基本性质，利用Z变换解差分方程，离散系统的系统函数。

难点:
Z变换，逆Z变换，Z变换的基本性质，利用Z变换解差分方程，离散系统的系统函数。

习题:
离散时间系统Z域分析习题，习题根据教科书每章后习题布置。

编写人:梁英
李环
王晓燕
审核人:王洪源
批准人:张焕君。