信号与线性系统
信号与线性系统
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更新日期:2025/06/20
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开课高校湖北大学
开课教师沈君凤潘永才陈侃松蒋碧波叶波
学科专业工学电子信息类
开课时间2025/02/17 - 2025/05/23
课程周期14 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

信号与线性系统的任务在于研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法。初步认识如何建立信号与系统的数学模型,经适当的数学分析求解,对所得结果给以物理解释、赋予物理意义。本课程的核心任务是要构建一座从数学到物理和工程技术的桥梁,引导学生从理论学习过渡到专业工程训练。

本课程讨论确定性信号经线性时不变系统传输与处理的基本概念和基本分析方法,从时域到变换域,从连续到离散,从输入输出描述到状态空间描述,以通信和控制工程作为主要应用背景,注重实例分析。注重结合基本理论融入各类工程应用实例。

学习本课程,学生应该具有一定的数学基础和电路分析基础。书中涉及的数学内容主要包括微分方程、差分方程、级数、复变函数、线性代数等。在运用这些数学工具时,注重解决工程问题,加强物理概念的解释。


课程大纲
第1章 绪论
信号的定义及分类
常用时间信号
信号的运算
奇异信号
信号的分解
系统及系统模型
系统的分类及性质
第一章测验
第2章 连续时间系统的时域分析
微分方程的建立与求解
0-状态到0+状态转换
系统响应
冲激响应与阶跃响应
卷积积分定义
卷积图示
卷积积分的性质
第二章测验
第3章 傅里叶变换
傅里叶级数
函数的对称性与傅里叶级数的关系
信号的频谱
周期矩形脉冲的频谱分析
傅里叶变换
傅里叶变换性质
周期信号傅里叶变换
采样定理
傅里叶变换求系统响应
信号的无失真传输
理想低通滤波器的响应
第三章测验
第4章 拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析
拉普拉斯变换的定义和收敛域
拉普拉斯变换的基本性质
拉普拉斯逆变换
系统的s域分析
系统函数
系统函数零极点与系统的时域特性
系统函数零极点与系统的频域特性
系统稳定性
第四章测验
第5章 离散时间系统的时域分析
离散时间信号及运算
常系数线性差分方程的列写
常系数线性差分方程的求解
单位样值响应
卷积和
第五章测验
第6章 z变换、离散时间系统的z域分析
z变换及收敛域
逆z变换
z变换的基本性质
利用z变换解差分方程
离散系统的系统函数
第六章测验
第7章 系统的状态变量分析
系统的状态变量分析法
连续时间系统状态方程的建立
连续时间系统状态方程的拉普拉斯变换求解
连续时间系统状态方程的时域求解