spContent=我们的社会正在步入大数据应用时代，海量的信息不仅记录了我们的昨天和今天，在人工智能技术的支持下，它还将展示我们的未来。。。
你想要了解信息技术的基础和发展历程，想要掌控信息技术应用的瑰丽明天吗？来吧！跟我们一起走进《信号与线性系统》的课堂吧！
我们的社会正在步入大数据应用时代，海量的信息不仅记录了我们的昨天和今天，在人工智能技术的支持下，它还将展示我们的未来。。。
你想要了解信息技术的基础和发展历程，想要掌控信息技术应用的瑰丽明天吗？来吧！跟我们一起走进《信号与线性系统》的课堂吧！
—— 课程团队
课程概述
《信号与线性系统》在一般高校中都是作为电子信息类专业的一门必修专业基础课，它的应用领域非常广泛，从通信、电子、计算机、自动控制到航空航天、机械制造、生物医学、金融等等，无不为其基本原理所渗透。实际上，其技术应用范围还在日益扩展，它已与我们的日常生活紧密联系在一起，因此，凡是学工程类专业的学生都应该学习《信号与线性系统》课程 —— 这也是 奥本海姆教授的观点。
《信号与线性系统》课程有两个研究对象 — 信号和系统。虽然在不同应用领域，信号和系统所表现出来的物理性质各不相同，但它们都具有以下两个基本的共同点：一、信号中包含了有关某些现象性质的信息，它可以用一个或几个独立变量的函数来表达；二、系统会对给定的信号做出响应，从而产生另外的具有某些所需特性的信号。本课程的主要内容是关于信号和系统的分析，对于信号，研究它们的周期性、连续性、光滑程度、频率成分等特性以及如何将连续信号变换成离散信号等问题；对于系统，不仅分析它们的特性以及对各种不同输入的响应，而且研究如何设计系统使之能以特定的方式处理信号。信号与系统中的基本理论和基本方法有着相当悠久的历史， 虽然近几十年来在其应用领域不断出现新技术，但信号与系统的经典理论仍然适用，因此该课程的基本内容和教学要求相对地稳定。
《信号与线性系统》结合了抽象的数学和学科上的具体工程应用，其学习具有一定难度，需要一定的数学基础，课程涉及的数学知识主要有微分方程、差分方程、微积分、级数、复变函数。同时在学习过程中要注意结合物理意义理解一些概念和公式。
华中科技大学电子信息与通信学院开设的《信号与线性系统》课程从2005年开始采用双语教学并使用由美国国家工程院院士奥本海姆教授主编的经典教材，教学团队教学经验丰富，并且编写出版了影响广泛的配套教辅书。本MOOC的建设以此教材为蓝本，以“MOOC不是课堂教学的简单重复，而是它的有力补充”为指导思想，结合《信号与线性系统》课程的经典教学内容，主要解决课堂教学中没时间解决的重点、难点问题。视频总数81个，总时长18小时。
授课目标
本课程为实际应用的信号与系统提供数学分析与设计的理论基础， 是许多课程的理论基础课。通过本课程的学习，学生应该：
1、 掌握信号与线性系统分析的基本理论，基本概念和基本分析方法；
2、 能够建立典型系统的数学模型并自如地运用各种方法对其求解；
3、 理解实际信号与系统和理想信号与系统的差别， 以及研究理想模型的实际意义。
课程大纲
信号与系统 （8 课时）
课时目标：通过本章的学习，同学们应了解信号的时域表示、系统的时域表示，信号的时域特性、系统的时域特性，以及常见的信号类型。掌握信号特性以及系统特性的判断方法。
1.1 概述 （1课时）
1.2 信号的能量和功率 （0.5课时）
1.3 连续时间信号的周期性 （0.5课时）
1.4 离散时间信号的周期性 （1课时）
1.5 连续信号自变量的变换 （0.3课时）
1.6 离散信号自变量的变换 （0.7课时）
1.7 系统的特性与分类 - 记忆性、因果性、可逆性 （1课时）
1.8 系统的特性与分类 – 稳定性、线性、时不变性 （1课时）
1.9 奇异信号 （1课时）
1.10 奇异信号举例 （1课时）
第1章 信号与系统 单元测验
线性时不变（LTI）系统 （10 课时）
课时目标：通过本章学习，同学们应掌握LTI系统的时域数学模型及相应的时域求解方法，包括自然响应+受迫响应和零输入响应+零状态响应两种分解方法，同时要明白四种响应之间的关系，以及与之相关的初值问题。
2.1 离散时间LTI系统：卷积和 （0.5课时）
2.2 卷积和的计算 （1课时）
2.3 连续时间LTI系统：卷积积分 （1课时）
2.4 卷积积分的计算 （1.5课时）
2.5 LTI系统的性质 （1课时）
2.6 LTI系统的单位阶跃响应 （0.5课时）
2.7 连续系统的自然响应和受迫响应 （1课时）
2.8 离散系统的自然响应和受迫响应 （1课时）
2.9 差分方程的递归解法 （0.5课时）
2.10零输入响应和零状态响应 （2课时）
2.11 冲激函数平衡法 （选学）
第2章 线性时不变（LTI）系统 单元测验
周期信号的傅里叶级数表示 （8 课时）
课时目标：通过本章的学习，同学们应掌握连续时间周期信号和离散时间周期信号的傅里叶级数表示，了解两种傅里叶级数的不同之处以及原因所在。建立周期信号频谱的概念。深刻理解LTI系统的特征函数性质以及LTI系统在周期性输入信号的激励下输出的响应信号所呈现的特性。
3.1 LTI系统对复指数信号的响应 （1课时）
3.2 连续周期信号的指数形式傅里叶级数 （1课时）
3.3 连续周期信号的三角形式傅里叶级数 （1课时）
3.4 连续周期信号的频谱 （1课时）
3.5 离散周期信号的傅里叶级数 （1课时）
3.6 傅里叶级数的性质 （1课时）
3.7 LTI系统对周期性激励信号的响应 （2课时）
第3章 周期信号的傅里叶级数表示 单元测验
傅里叶变换 （10 课时）
课时目标：通过本章的学习，同学们应会熟练运用定义和变换性质求解连续时间信号和离散时间信号的傅里叶变换以及逆变换，学会通过频谱分析信号的频域特性。建立滤波、失真等概念，学会结合滤波器的特性分析输出信号的频谱与其时域波形的关系。
4.1 连续时间傅里叶变换 （1课时）
4.2 连续时间周期信号的傅里叶变换 （1课时）
4.3 傅里叶级数系数与傅里叶变换的关系 （0.5课时）
4.4 CTFT的性质 – 时移、频移、尺度变换性质 （0.5课时）
4.5 CTFT的性质 – 共轭及共轭对称性质 （0.5课时）
4.6 CTFT的性质 – 时域微分和积分性质 （0.5课时）
4.7 CTFT的性质 – 帕斯瓦尔定理 （0.5课时）
4.8 CTFT的性质 – 卷积性质与相乘性质 （0.5课时）
4.9 离散时间傅里叶变换 （1课时）
4.10 离散时间周期信号的傅里叶变换 （1课时）
4.11 DTFT的性质 （0.5课时）
4.12 FT和FS表达式的对偶性 （0.5课时）
4.13 LTI系统的频率响应 （1课时）
4.14 频率选择性滤波器 （1课时）
第4章 傅里叶变换 单元测验
采样 （6 课时）
课时目标：通过本章学习，同学们应建立连续时间信号离散表达的基本概念，了解连续时间信号采样的目的、过程以及由采样点重建原始信号的方法，理解采样定理的重要意义，掌握采样定理的内容及其推导过程。
5.1 采样概述 （1课时）
5.2 采样定理 （1课时）
5.3 欠采样 （1课时）
5.4 信号重建 （1课时）
5.5 连续时间信号的离散时间处理 （2课时）
第5章 采样 单元测验
拉普拉斯变换 （12 课时）
课时目标：通过本章学习，同学们应深刻理解在连续时间LTI系统的分析中引入拉普拉斯变换的重要意义以及零、极点与系统时域、频域特性之间的关系。会熟练运用定义和变换性质求解连续时间信号的拉普拉斯变换以及逆变换，掌握使用拉普拉斯变换求解连续时间LTI系统响应的方法。学会使用方框图和信号流图表示系统。
6.1 拉普拉斯变换及其收敛域 （1课时）
6.2 拉普拉斯变换的图形表示 （0.5课时）
6.3 拉氏变换收敛域的性质 （0.5课时）
6.4 拉氏逆变换的求解 - 留数法 （0.5课时）
6.5 拉氏逆变换的求解 - 部分分式展开法 （0.5课时）
6.6 拉氏变换的性质 （0.5课时）
6.7 拉氏变换主要性质的应用 （1课时）
6.8 LT与CTFT的关系 （0.5课时）
6.9 由极零图求CTFT （0.5课时）
6.10 利用拉氏变换表征连续时间LTI系统 （0.5课时）
6.11 利用拉氏变换分析连续时间LTI系统 （1课时）
6.12 连续时间系统的方框图表示 （1课时）
6.13 连续时间系统的信号流图表示 （1课时）
6.14 用简化规则化简信号流图 （0.5课时）
6.15 用梅森公式化简信号流图 （0.5课时）
6.16 单边拉普拉斯变换 （0.5课时）
6.17 单边拉氏变换的主要性质 （0.5课时）
6.18 利用单边拉氏变换求全响应 （0.5课时）
6.19 利用运算电路求全响应 （0.5课时）
第6章 拉普拉斯变换 单元测验
Z - 变换 （10 课时）
课时目标：通过本章学习，同学们应深刻理解在离散时间LTI系统的分析中引入Z变换的重要意义以及零、极点与系统时域、频域特性之间的关系。会熟练运用定义和变换性质求解离散时间信号的Z变换以及逆变换，掌握使用Z变换求解离散时间LTI系统响应的方法。
7.1 Z变换及其收敛域 （1课时）
7.2 Z变换的图形表示 （0.5课时）
7.3 Z变换收敛域的性质 （0.5课时）
7.4 Z逆变换的求解 - 留数法 （1课时）
7.5 Z逆变换的求解 - 幂级数法和部分分式展开法 （1课时）
7.6 Z变换的性质 （0.5课时）
7.7 Z变换主要性质的应用 （0.5课时）
7.8 ZT与DTFT的关系 （0.5课时）
7.9 由极零图求DTFT （0.5课时）
7.10 利用Z变换表征离散时间LTI系统 （0.5课时）
7.11利用Z变换分析离散时间LTI系统（1课时）
7.12 离散时间系统的方框图表示（0.5课时）
7.13 单边Z变换 （0.5课时）
7.14单边Z变换的性质 （0.5课时）
7.15 利用单边Z变换求全响应 （1课时）
第7章 Z-变换 单元测验
展开全部
预备知识
参考资料
【1】[美] ALAN. V. OPPENHEIM（奥本海姆）, ALAN S. WILLSKY, S. HAMID NAWAB 著，刘树棠 译，信号与系统（第二版），北京：电子工业出版社，2013
【2】[美] LUIS F. CHAPARRO 著，宋琪 译，信号与系统：使用MATLAB分析与实现（原书第2版），北京：清华大学出版社，2017
【3】郑君里，应启珩，杨为理主编，信号与系统，第三版（上、下册），北京：高等教育出版社，2011
【4】管致中，夏恭恪，孟桥原著，孟桥，夏恭恪修订，信号与线性系统，第5版，北京：高等教育出版社，2011
【5】吴大正主编，信号与线性系统分析，第4版，北京：高等教育出版社，2005
【6】陈后金，胡健，薛健著，信号与系统（第3版），北京：北京交通大学出版社，2017
认证成绩和证书
智能问答和解析
视频学习辅助
浙公网安备 33010802012594号
