当今社会已经进入信息时代，信息已经融入人们生活的许多方面。什么是信息？控制论创始人维纳认为，信息是人和物理与外部世界交换的内容。系统出现在众多的工程和科学领域，例如：通讯系统、雷达系统、自动化系统、计算机系统、电力系统、机械系统、航空系统等。系统可以小到一个电阻或者一个细胞，也可以大到诸如全球通讯系统。众多领域中不同的系统都有一个共同点，即所有系统对施加于它的信号做出响应，产生出新的信号。信号是如何承载信息？信号通过各种系统后会产生哪些变化？如何在系统中传输更多的有效信息？系统能否工作稳定？复杂系统如何更加合理地描述？……这些问题都成为信息化时代需要解决的基础性问题。信号与系统课程则为这些问题的研究提供了基本的解决理论和方法。

"信号与系统"是高等工科院校电类专业的一门重要的专业基础课程，作为该课程核心的基本概念和方法，几乎应用于所有的电气工程领域，并且也应用于信息及相关领域的全球多个学科、非电类的多个工程技术学科。“信号与系统”课程以“高等数学”、“线性代数”、“电路分析”等课程为基础，同时又是“自动控制原理”、“数字信号处理”、“通信原理”等专业课程的基础，在教学环节上起着承上启下的重要作用。

正如课程名称一样，"信号与系统"课程包括信号分析和系统分析，基于分析信号的基础上，利用线性时不变系统特性，得到不同输入下的系统输出。对信号分别在时域、频域、变换域分解，从而得到在不同域中求解的方法。

通过本课程的学习，可以达到以下目的：(1)使学生掌握连续信号与系统（线性时不变）的时域、频域、复频域分析、状态变量分析、离散信号与系统（线性时不变）的时域和z域分析的基本理论与方法; (2)培养学生的抽象思维能力和综合应用知识解决问题的能力，掌握通过分析实际系统和对象抽象并建立系统或对象模型的能力。培养学生对工程实际问题分析、抽象并创建模型能力，并能对其抽象模型进行初步模拟和分析，并对分析结果进行物理解释。

与电路分析相比，信号与系统课程涉及到更多的高等数学知识。课程中奇异函数超出了高数对函数的定义，课程注重概念、性质和原理的理解。课程中的信号与系统的概念，不限于电气领域，适用范围广。

通过本课程的学习使学生掌握：

1. 掌握连续信号与系统（线性时不变）的时域、频域、复频域分析、状态变量分析、离散信号与系统（线性时不变）的时域和z域分析的基本理论与方法；

2. 培养学生的抽象思维能力和综合应用知识解决问题的能力，掌握通过分析实际系统和对象抽象并建立系统或对象模型的能力。培养学生对工程实际问题分析、抽象并创建模型能力，并能对其抽象模型进行初步模拟和分析，并对分析结果进行物理解释。

3. 通过信号仿真分析实验，培养学生实验结果分析与验证能力。初步掌握实验设计、操作和结果处理的一般流程，能够对实验过程中的错误和程序问题进行调试解决，具备实验数据分析及处理、对比理论预测和实验结果、进行误差分析、完成实验报告的能力。

4. 掌握相关专业英语词汇，可阅读英文设备手册和资料，具备查询英文科技文献能力。

学习该课程的学生，需要修完《高等数学》、《电路分析》。

[1] 王颖民，郭爱， 信号与系统，成都：西南交通大学出版社

[2] 郑君里，信号与系统，北京：高等教育出版社

[3] 陈生潭， 信号与系统，西安：西安电子科技大学出版社

[4] 陈后金, 胡健, 薛健, 《信号与系统》，北京：北京交通大学出版社

[5] B.P.拉兹著, 刘树棠等译,《线性系统与信号》,西安： 西安交通大学出版社

1、什么是傅里叶变换？ 傅里叶变换的结果中负频率有什么物理意义吗?

傅里叶变换是将连续的非周期信号转换为频域信号一种积分。负频率没有物理意义，仅是一种数学表示。

2、抽样定理(采样定理)的作用是什么？

按抽样定理可知，采样率需大于或等于被采样信号最高频率的2倍。就是说采样率等于2倍最高信号频率即可满足要求；而采样率大于2倍以上被采样信号最高频率就是过采样。在实际应用中，通常的过采样至少是4倍以上，很多时候是8倍、16倍甚至更高。

过采样技术主要用于提高信噪比及保真度。通过多次反复地对信号进行采样，然后通过高性能的滤波器（特别包括数字滤波器），滤除噪音，提取有用的信号，便于提取恶劣环境中的弱信号。

过采样及有效的滤波可以使采样结果尽可能贴近真实的信号，从而提高信号的保真度。