“信号与线性系统”是电子类专业的一门重要基础课,它以工程数学和电路分析理论为基础,是后续的“数字信号处理”、“数字图像处理”、“自控原理”、“通信原理”等专业课的基础。
本课程的主题是信号和线性时不变系统的建模、特性、计算、分析和设计方法。
通过学习,能培养以下几方面的能力:
1、对信号和系统进行建模的能力:能够运用数学、物理、电路基础知识表述不同特性的信号,建立信号、信号变换过程、以及不同系统的数学模型;根据确定的激励和初态,正确求解系统对应的响应。对于实际系统,能根据其功能和特性,确定系统的数学模型和输入输出的信号模型。
2、对信号和系统进行分析的能力:能够根据信号的数学模型,正确进行信号的基本运算和波形变换,准确判断信号的类型、分析信号特性;能够运用系统的思维方法,准确判断系统的特性、正确求解系统参数、分析系统性能,对系统结构进行模拟,绘制不同连接方式的结构框图。对于实际的系统,能根据输入信号预测系统的输出信号,并判断该信号是否符合要求。
3、对信号和系统进行设计的能力:能够根据已知的激励和响应信号,确定系统结构,并针对不同的性能要求,进行基本系统模型的设计;能根据系统的特性和对输出信号的要求,设计输入信号;能根据具体要求和信号特点,对系统进行优化。
本课程的特色在于对信号和系统在时域、频域、变换域下的模型、分析计算及设计方法进行比较,对频率域的相关工程概念进行的介绍和说明。
第一章 信号与系统的基本概念
1.1 信号的描述与分类
1.2 常用信号的模型
1.3 信号的基本运算
1.4 系统的特性和分类
1.5 系统的联接和模拟
信号与系统基本概念习题
信号与系统基本概念单元测验
第二章 线性时不变系统的时域分析
2.1 冲激响应
2.2 连续时间系统的卷积分析法
2.3 离散时间系统的卷积分析法
LTI系统时域分析习题
信号与系统时域分析单元测验
第三章 线性时不变系统的频域分析
3.1 周期信号的傅里叶级数
3.2 从FS到FT
3.3 信号处理中的FT
3.4 从时域分析到频域分析
3.5 连续时间系统的频域分析
3.6 DFS和DTFT
3.7 DFT
LTI系统频域分析习题
信号与系统频域分析单元测验
第四章 线性时不变连续时间系统的复频域分析
4.1 拉氏变换的引入
4.2 连续系统的复频域分析
LTI连续时间系统复频域分析习题
信号与系统复频域分析单元测验
第五章 线性时不变离散时间系统的Z域分析
5.1 从DTFT到ZT
5.2 ZT的定义
5.3 ZT的性质
5.4 逆Z变换
5.5 离散系统的系统函数
5.6 Z域分析
5.7 离散系统的特性分析
LTI离散时间系统Z域分析习题
信号与系统Z域分析单元测验