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信号与系统
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spContent=大千世界,包罗万象,在我们身边,万物皆在变化,处处都有系统——电子、通信、控制、电力、机械、交通、经济、生物、环测等等。如何找到一般意义的普适方法,洞悉变化的规律,建立更为完善的系统,《信号与系统》课程将依靠概念的理解和公式的推演,带你进入科学发展的进程,踏上人类寻找解决复杂问题宝典的心路之旅,与拉普拉斯、傅里叶、欧拉等大师心灵对话,感受思维之力和科学之美,通过系统性掌握各种信号与系统分析方法,助你提升分析与解决问题的能力。
—— 课程团队
课程概述
  • 《信号与系统》是一门面向普适性工程问题的学科基础课程,可作为所有电类、信息类专业的核心主干课程,也适用于大部分非电类工科专业以及一些社科类专业。这门课的主题是通过概念与方法的结合,获得信号分析与系统分析的综合思路,从而提升解决复杂问题的能力 

  • 通过本课程的学习,你能够掌握连续信号与系统的时域分析法、频域分析法和复频域分析法及模拟方法,离散信号与系统的时域分析法、变换域分析法及模拟方法,信号分解的概念,信号的抽样定理,线性非时变系统的特性等。由此,你能够运用信号分解的观点来普适性地科学分析复杂变化规律,理解信号的时域分析法及变换域分析法;综合利用信号分解观点和系统线性非时变特性,理解系统的时域分析法和变换域分析法,进而能够获得利用数学和电路分析知识建立与分析实际系统模型的能力,从而能够解决实际复杂系统工程问题 

  • 这门课的特色就是从方法论高度上讨论概念与方法的结合,讨论的是产生方法的方法,“授之以鱼,不如授之以渔”是对本课程最好的注解,综合已经学过的专业基础知识,为今后学习后续专业课提供方法支撑,因而在你构建自己的知识框架时,这门课的学习,就是在打造把已经学过的知识和将要学过的知识进行大串联的关键一环,在整个专业课程体系里起到了“承上启下”的作用

授课目标
  • 教学目标1:

使学生掌握连续信号与系统的时域分析法、频域分析法和复频域分析法及模拟方法,离散信号与系统的时域分析法、变换域分析法及模拟方法,信号分解的概念,信号的抽样定理,线性非时变系统的特性等。(支撑本专业毕业要求1.1、1.2、1.3)

  • 教学目标2:

培养学生能够运用信号分解的观点来普适性地科学分析和处理复杂变化规律,理解信号的时域分析法及变换域分析法,综合利用信号分解观点和系统线性非时变特性,理解系统的时域分析法和变换域分析法;培养学生利用数学和电路分析知识建立实际系统模型的能力,培养学生解决实际复杂工程问题的能力。(支撑本专业毕业要求2.1、2.2、2.3、3.2、3.3、5.2、5.3)

  • 教学目标3:

培养学生的人文社会科学素养并获得相应的现代工具使用、终身学习、项目管理和团队交流沟通能力。(支撑本专业毕业要求5.1、12.1、12.2)

  • 教学目标4:

通过加入思想政治类教育元素在知识传授和能力培养中融入价值引领。(课程思政教学目标)


成绩 要求

在线学习(10%+过程性考核(20%+结果性考核(70%)。

1. 在线学习(10%

可通过学习记录、练习或测试成绩进行综合考评,计入平时成绩,采用百分制。

2. 过程性考核(20%

可通过课程作业、实验操作与报告、课堂表现与考勤等进行综合考评,计入平时成绩,采用百分制。

3. 结果性考核(70%

考试(笔试、半开卷),计入考试成绩,采用百分制。


暂无证书。

课程大纲
预备知识
  • 适用电子信息工程专业:

先修课程是《高等数学A》、《工程数学》、《线性代数》和《电路分析B》等。

  • 适用电气及其自动化自动化专业:

其先修课程是《高等数学A》、《工程数学》、《线性代数》和《电路分析B》等。

  • 适用人工智能专业:

其先修课程是《工科数学分析》、《工程数学》、《线性代数》和《现代电子技术》等。


(更多专业要求陆续补充中……

参考资料

1.主体教材

信号与线性系统,管致中等,第6版,高等教育出版社,2015.06

自编实验指导书《信号与线性系统实验讲义》,2017.04(电子版每年更新)

2.教学参考

信号与线性系统分析,吴大正等,第5版,高等教育出版社,2019.03

信号与系统,郑君里等,第3版,高等教育出版社,2011.02

信号与线性系统辅导与题解,宋琪,第1版,华中科技大学出版社,2012.11

Signals and Systems/信号与系统,Alan V. Oppenheim著/刘树棠译,第2版/第2版中译本,电子工业出版社,2020.08


常见问题

1.本课程的授课视频单元与教材的各个章节直接是如何对应的?

答:

    本课程所制作的视频单元,依照制定的管致中版教材,以一个相对独立的知识点为一个模块,因此,大部分视频单元,对应的就是教材中的一节的内容,但也有教材上连续的几节中的每一节内容较少,因而合并到一个视频单元中。具体对应情况,我们会在学习内容中首先给出对应关系的表格,方便同学们学习。


2.本课程学习的范围能否给出?学习中的重点和难点有哪些?

答:

    本课程学习的内容,和线下课程的内容完全一致,即从第一章 绪论 到 第八章 离散时间系统的变换域分析,其中,第六章为略讲。

    万事开头难,因而学习的时候,特别注意前面部分,特别是前三章的学习,一定要能够吃透感念、熟练方法。就概念而言,第一章最多,这些概念是为后续章节服务的,需要先有一个初步的理解;就方法而言,重点和难点是第二章,因为这是首次对系统分析,特别是用卷积积分来求解零状态响应(特解);然而,最为重要的是第三章,这是本课程最精华的部分,也是概念与方法结合最紧密的章节,概念较抽象且方法较灵活,所获得的时频关系也非常有应用价值,需要花最多的精力来理解和掌握。

    后面五章的学习,如果在前面掌握比较好的基础上,将会容易一些。第四章是第三章的应用,主要是一些典型应用例子;第五章是对前面第三章和第四章方法的扩展,着力于计算的简化,比较实用,也比较好掌握;第六章是对系统函数的归纳,结论比较有用;第七章、第八章,是离散信号与离散系统的分析,它们与第二章、第五章的连续情况相对应,类比前面的知识点,学习起来后相对轻松些。


3.课程结束后,本课程的所有视频单元还可以用于复习重看吗?

答:

    为了方便更多的同学参与学习,课程结束后,仍旧向已经注册过的学生开放。