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信号与系统分析基础
第2次开课
开课时间: 2020年02月28日 ~ 2020年07月17日
学时安排: 3-5小时每周
当前开课已结束 已有 3371 人参加
立即自学
往期不提供结课证书,想参加下学期课程, 点击这里预约>>
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课程评价(323)
spContent=智能化时代扑面而来,电子信息知识与能力是你梦想起航的开端。信号与系统分析基础是应用型院校电子信息类专业基础课程,通过确定性信号以及线性时不变系统的时域分析与变换域分析,建立信号分解和系统响应的物理概念和工程概念,助力便捷掌握信号与系统的基本理论,尽快融入信息时代大潮。
智能化时代扑面而来,电子信息知识与能力是你梦想起航的开端。信号与系统分析基础是应用型院校电子信息类专业基础课程,通过确定性信号以及线性时不变系统的时域分析与变换域分析,建立信号分解和系统响应的物理概念和工程概念,助力便捷掌握信号与系统的基本理论,尽快融入信息时代大潮。
—— 课程团队
课程概述

智能化时代扑面而来,电子信息知识与能力是你与新时代共舞的开端。

《信号与系统》是电子信息类专业基础课程,是应用型院校电气工程及其自动化、交通工程、轨道交通信号与控制、自动化等专业本科生梦想起航的风帆。

课程通过确定性信号的时域分析和变换域分析,线性时不变系统的的时域分析与变换域分析,建立信号表示与系统描述的物理概念和工程概念,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,为进一步学习自动控制原理、计算机控制系统、过程控制、现代控制理论等课程奠定基础。

《信号与系统》课程2004年即被列为北京联合大学精品课预建设课程,师资队伍结构合理,主讲教师多为校级教学优秀奖获得者,发表教研论文多篇,其中一篇为EI收录;信号与系统理论课程建设、实践课程建设和人才培养效果分别于2012年和2018年获得校级教育教学成果一等奖和二等奖。

本课程内容涉及面广、知识系统性强、逻辑紧密。通过“信号分解-系统响应”的先进教学体系,强调知识点之间的内在联系和对应关系、有机地串联课程教学内容,形成与先修课程、后续课程的有机衔接,让学生更好地把握课程脉络;教学过程紧贴学生个性特点,采用问题切入法、讨论式启发式教学,通过工程案例、视频图像、软件仿真等方式,营造轻松有趣的学习氛围,将基本理论应用于电气工程、轨道交通和工业控制等案例中,拓展学生视野,激发学习兴趣,既强调教师的主导作用又突出学生的主体地位。

     和我们一起走进《信号与系统》,开启未来梦想的新篇。

授课目标

本课程主要讨论确定性信号的时域和变换域分析,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。本课程的教学目标是使学生初步掌握与应用信号与系统分析的基本概念、基本规律和基本分析计算方法,掌握Fourier变换、Laplace变换、Z变换的数学概念、物理意义和工程概念。本课程的教学任务注重工程问题中有关信号分析、处理和系统分析,培养学生提出问题与解决问题的能力,增强学生的适应能力和创新能力,满足高等教育改革对综合素质培养、能力培养、加强基础、拓宽专业的需要。

课程大纲


教学时间

单元

教学内容

每讲视频长度

每单元视频长度

1

1单元

信号与系统分析导论

1-1 信号的描述

8'56''’

65'59''

1-2 信号的分类和特性

11'45''

1-3 系统的描述及线性系统

12'42''

1-4 带有初始状态的线性系统

14'11'’

1-5 时不变系统及因果系统

13'11'’

1-6 信号与系统的内容、应用和学习方法

05'14''

2单元 信号的时域分析

2-1 典型普通信号

09'43''

105'33'’

2-2 阶跃信号与冲激信号

19'42''

2-3 斜坡信号与冲激偶信号

06'37''

2

 

2-4 连续信号的时移、反转和尺度变换

15'39'’

2-5连续信号的相加相乘微分积分

07'29'’

2-6 离散时间信号的时域描述

17'40'’

2-7 离散时间信号位移翻转抽取内插

07'05'’

2-8 离散信号的相加相乘差分求和

09'46'’

2-9 确定信号的时域分解

11'52'’

3

第三单元 系统的时域分析

3-1连续时间系统的数学描述

03'35'’

133'49''

3-2 离散时间系统的数学描述

06'56'’

3-3线性时不变(LTI)系统

06'48'’

3-4连续时间LTI系统的零输入响应

09'54'’

3-5连续时间LTI系统的冲激响应

15'03'’

3-6图解法求卷积积分

05'40'’

3-7解析法求卷积积分

10'45'’

4

3-8连续时间LTI系统的零状态响应及全响应分解

11'41'’

3-9卷积的性质及奇异信号卷积

13'49'’

3-10离散时间LTI系统零输入响应

09'25'’

3-11离散时间LTI系统单位脉冲响应

14'52'’

3-12卷积和法求离散系统零状态响应

15'14'’

3-13冲激响应表示的系统特性

10'07'’

5

4单元

信号的频域分析

 

4-1 傅里叶分析方法引言

10'28'’

216'45''

4-2连续周期信号的指数形式

Fourier级数展开式及其频谱

28'20'’

4-3连续周期信号的三角式的Fourier级数展开式

14'31'’

6

4-4信号的对称性和Fourier系数的关系

13'24'’

4-5连续周期信号频谱特性-相位谱-有效带宽

12'30'’

4-6周期信号的功率谱

10'08'’

4.7连续非周期信号的Fourier变换及其频谱

13'50'’

4-8常见连续时间信号的频谱

20'25'’

7

4-9 Fourier变换的线性、共轭、互易性质

14'33'’

4-10傅里叶变换的时移性、展缩性、频移性

18'09'’

4-11傅里叶变换的其他性质

15'22'’

4-12常见周期信号的频谱

14'09'’

4-13信号的抽样及抽样定理理论推导

15'08'’

4-14时域抽样定理及应用

15'48'’

8

5单元

系统的频域分析

5-1连续时间LTI系统的频率响应

15'46'’

59'21'’

5-2连续非周期信号通过系统响应的频域分析

15'33'’

5-3 正弦类信号通过系统响应的频域分析

13'40'’

5-4 无失真传输系统和低通滤波器

17'22'’

9

6单元

连续信号与系统的复频域分析

6-1从傅里叶变换到拉普拉斯变换

11'50'’

141'57''

6-2 /双边拉氏变换及收敛域

16'27'’

6-3 常用信号的单边拉氏变换

16'09'’

6-4单边拉氏变换的线性、时移、展缩性质

16'28'’

6-5拉氏变换的卷积乘积加权微积分性质

21'58'’

10

6-6拉氏变换的初值定理和终值定理

12'18'’

6-7 Laplace反变换

17'49'’

6-8 连续时间LTI系统响应的复频域分析

12'20'’

6-9 连续时间LTI函数的系统函数

16'38'’

11

7单元

离散信号与系统的复频域分析

7-1 单边Z变换定义及收敛域

23'15''

128'47'’

7-2 常用序列的z变换和Z变换线性、位移、卷积、指数加权、微分性质

21'41'’

7-3 Z变换的初值定理和终值定理

14'00''

12

7-4 单边z反变换

30'08'’

7-5 离散时间LTI系统响应的复频域分析

15'57''

7-6 离散时间系统函数

23'46''

12

7个单元

61

总时长

852‘11’‘



展开全部
预备知识

本课程的预修课程为《高等数学》、《线性代数》和《电路原理》等。本课程涉及的数学内容主要包括:微分、积分、微分方程、差分方程、级数、线性代数等方面的知识,在运用这些数学工具时,着重解决工程问题,加强物理概念的解释、赋予物理意义;所涉及的电路分析基础内容是对物理概念进一步提升,在《电路原理》课程中主要从电路分析的角度研究问题,本课程则以系统分析的观点进行研究。

证书要求

为积极响应国家低碳环保政策, 2021年秋季学期开始,中国大学MOOC平台将取消纸质版的认证证书,仅提供电子版的认证证书服务,证书申请方式和流程不变。

 

电子版认证证书支持查询验证,可通过扫描证书上的二维码进行有效性查询,或者访问 https://www.icourse163.org/verify,通过证书编号进行查询。学生可在“个人中心-证书-查看证书”页面自行下载、打印电子版认证证书。

 

完成课程教学内容学习和考核,成绩达到课程考核标准的学生(每门课程的考核标准不同,详见课程内的评分标准),具备申请认证证书资格,可在证书申请开放期间(以申请页面显示的时间为准),完成在线付费申请。

 

认证证书申请注意事项:

1. 根据国家相关法律法规要求,认证证书申请时要求进行实名认证,请保证所提交的实名认证信息真实完整有效。

2. 完成实名认证并支付后,系统将自动生成并发送电子版认证证书。电子版认证证书生成后不支持退费。


参考资料

(一)必备教材

1.信号与系统》,陈后金等编著,清华大学出版社、北京交通大学出版社,2006年第2版


(二)参考资料

1信号与线性系统分析》,吴大正编著,高等教育出版社,2009年第4版

2《信号与系统分析课程实验指导书》,北京联合大学自动化学院电气与控制工程系编写,北京联合大学自编讲义,2011

3.《信号与线性系统分析——基于MATALAB的方法与实现》梁虹,高等教育出版社,2006


北京联合大学
4 位授课老师
钱琳琳

钱琳琳

副教授

牛瑞燕

牛瑞燕

讲师

张福贵

张福贵

讲师

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