信号与系统
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spContent=大千世界就是一个信号的世界,一个个系统各司其职,又紧密配合,你想探寻其奥秘吗?那就跟随西安电子科技大学的郭宝龙教授,来学习“信号与系统”课程,他将带领大家领略信息处理技术的神奇魅力。
—— 课程团队
课程概述

信号与系统课程是大学中通信工程、信息工程、电子信息工程、自动化、电子科学与技术、测试计量技术与仪器等专业的必修课,其中的概念和分析方法广泛应用于通信、电子信息工程、探测技术、自动控制、信号与信息处理、电路与系统等领域。本课程目标在于培养学生对信号与系统有一个系统化的概念,使学生正确理解信号与系统的基本理论、基本原理和一般方法;为学习IT类课程奠定基础。本课程强调工程理念,重视提高学生的逻辑思维能力,使学生能够综合应用所学知识分析解决工程问题,促进自主性学习和创造性工作。

    本课程是信号与系统的基础篇,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。每章加强工程案例的分析,配备了Matlab示例,激发学生对工程问题进行深入思考的兴趣。本课程作为专业基础强化了与后续课程建立知识关联,达到开窗搭桥的效果;信号与系统的提高篇中将详细介绍变换域分析方法以及工程应用,并引入小波分析,重点阐述其概念和特性,将传统理论延伸到当代信息处理技术前沿。

    西安电子科技大学的信号与系统课程在2013年被评为国家精品课程资源共享课,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,首次发布的“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。



授课目标

本课程是电子信息类各专业的技术基础课。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,为学习通信原理、自动控制理论、数字信号处理、随机信号处理、雷达系统、信号检测与信息处理等后续课程打下必要的基础。

课程大纲

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

第一周测试

第3讲 信号的运算

第4讲 系统的概念和分类

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

第三周测试

第7讲  卷积积分的定义和性质

第8讲  卷积积分的应用

第四周测试

第9讲  连续系统的微分算子

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

第五周测试

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

第六周测试

第13讲 卷积和计算与差分算子描述

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

第七周测试

第15讲 周期信号的频谱

第16讲 周期信号频谱的特点

第八周测试

第17讲 傅里叶变换及性质(1)

第18讲 傅里叶变换及性质(2)

第九周测试

第19讲 周期信号的傅里叶变换

第20讲 LTI系统的频域分析

第十周测试

第21讲 无失真传输和理想低通滤波器

第22讲 取样定理

第五章 离散傅里叶变换

第23讲 离散傅里叶变换简述

第十一周测试


预备知识

高等数学、线性代数、电路分析基础


证书要求

课程成绩满分100分,由三个部分组成,每周测试10%,课程讨论占10%,考试成绩占80%。完成全部的课程学习,由任课教师签发课程结业证书,其中60≤成绩<80者获得合格证书,成绩≥80者将获得优秀证书。



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:

http://www.icourses.cn/coursestatic/course_4233.html

6. 西电学堂--“信号与系统网址:

http://xt.xidian.edu.cn/G2S/ShowSystem/Index.aspx

7A.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:信号与系统课程的难点在哪里?

回答:我们此次开设的为信号与系统的基础篇,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2:参加信号与系统课程需要学过什么课程?

回答:一般来说,信号与系统课程适合大二下学期的学生来学习,需要大一的高等数学、线性代数、大二的电路分析基础。该课程为大三的专业课,比如:数字信号处理、自动控制、通信原理等打下基础。