信号与系统
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spContent=信号与系统无处不在。从第1G模拟移动通信系统到现在第5G数字移动通信系统,从上网冲浪到万物互联,从全球定位系统到北斗卫星导航系统,都离不开信号与系统的基本理论和分析方法。信息传递离不开信号,信号处理离不开系统。信号如何承载信息?系统如何处理信号呢?洛阳师范学院的信号与系统课程团队,精心制作了“信号与系统”在线开放课程,带您走进信号与系统的神秘世界。欢迎并期待大家学习。
—— 课程团队
课程概述

“信号与系统”课程是电子信息类专业的重要的学科基础课程,以“高等数学”“电路分析”等课程为基础,又是后续学习“通信原理”“数字信号处理”“随机信号分析”“自动控制原理”等专业课的基础,具有承上启下的重要作用。同时,该课程也是电子信息类专业研究生入学考试的必考科目,是以后从事电子信息相关领域开展工程技术和科研工作的必备技能。

课程主要研究确定性信号通过线性时不变系统的基本概念、基本理论和基本分析方法。通过课程学习,学生应能够运用所学的课程知识进行信号处理和通信系统中复杂工程问题分析。

教学内容包括:两种系统(连续时间系统和离散时间系统),两类方法(时域分析法和变换域分析法),三大变换(傅里叶变换、拉普拉斯变换和z变换)。在课程体系结构上,按照先连续时间系统、后离散时间系统进行;在具体安排上,按照先时域、后变换域顺序进行;在教学模式上,以确定信号通过线性时不变系统为分析主线,展开课程教学。

授课目标

通过本课程的学习,使学生初步建立信号与系统的数学模型,掌握信号与线性时不变系统的基本概念、理论和分析方法,为进一步学习后续课程,以及从事通信系统、信号处理、控制系统等相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础。通过本课程的理论讲授和实验教学,应达到:

(1) 专业知识目标:使学生牢固掌握确定性信号和线性时不变系统的基本概念、基本理论和基本分析方法,为后续课程学习以及从事相关领域的工程技术工作奠定坚实的理论基础。为进一步学习网络理论、通信理论、信号处理等打下必要的基础。

(2) 专业技能目标:使学生能够应用所学的理论知识进行复杂问题分析,能使用数学、工程基础和专业知识分析实际工程中电路、信号和系统等相关具体问题,培养学生的逻辑分析能力、自主学习能力和创造思维能力。

(3) 职业素养目标:以学生为主体的学习,提高学生的观察、思维、推理、判断、分析和解决问题的能力,形成敬业、守信、协作和严谨的职业道德素养。

(4) 课程思政目标:运用课程在高科技产业、航空航天事业的实际案例,培养学生的工匠精神、强国意识和民族自豪感,树立报效祖国和服务社会的人生观、价值观和世界观。

课程大纲
预备知识

高等数学、电路分析

参考资料

教材:《信号与系统(第三版)上下册》,郑君里等著,高等教育出版社。

参考书:

[1]《信号与线性系统分析(第五版)》,吴大正编著,高等教育出版社。

[2]《信号与线性系统(第五版)》,管致中等编著,高等教育出版社。

[3]Signals and Systems (Second Edition)》,()Alan V.Oppenheim著,电子工业出版社。

[4]《信号与系统(第二版)》,()奥本海默著,刘树棠译,电子工业出版社。

常见问题

Q : 课程对先修课程要求高吗?

A :  课程学习会用到高等数学和电路分析等基础知识,包括高等数学的微分方程求解、微积分、级数分析等数学工具,电路分析的元件伏安约束、网孔法、节点法、KVL、KCL等电路基础。在学习过程中,老师会带领同学们对相关基础知识进行回顾和复习,不需过分担心。

Q :  在学习中如果遇到不明白的问题怎么办?

A : 在课程学习中遇到困难和疑惑问题,可在课程答疑区留言,老师会及时解答,同学们也可在答疑区讨论交流,增进知识理解和掌握。

Q : 课程的学习方法是什么?

A : 在学习过程中,( 1)要注重物理意义理解,善于使用数学工具分析问题;(2)要勤于练习,寻找最简单最优的解决方法;(3)要积极思考,培养逻辑分析和思维能力;(4)要善于总结,深刻理解线性时不变系统的基本概念和基本分析方法;(5)要主动复习,在学完本课程的相当长时间仍需要复习本课程的学习内容。

Q : 除了课程的教材学习外,还需要其他方面的训练吗?

A : 建议大家抽时间看些课程的经典参考书目,有助于更好的理解本课程的基本概念。同时,利用Matlab进行信号处理和系统分析的仿真练习,能够有效增强分析能力和实践能力。