Normal07.8 磅02falsefalsefalseMicrosoftInternetExplorer4

课程编码：08265007

课程名称：信号系统与信号处理

英文名称：Signals, Systems and Signal Processing

开课学期：4

学时/学分：96 /6

课程类型：学科基础必修课

开课专业：测控技术与仪器专业、电气工程与自动化专业本科生

选用教材：信号与系统(第二版)，By Oppenheim A V,刘树棠译，西安交通大学出版社，1998

数字信号处理：使用MATLAB，By Vinay K. Ingle, John G. Proakis，刘树棠译，西安交通大学出版社，2002

主要参考书：

1.郑君里.信号与系统.高等教育出版社.2000

2.刘树棠译.信号与系统计算机练习—利用MATLAB.西安交大出版社.2000

3.吴大正.信号与线性系统分析(第三版).高等教育出版社.2000

4.冯博琴等译.信号、系统与信号处理.机械工业出版社.2001

5.胡广书.数字信号处理导论.清华大学出版社. 2005

6.丁玉美.高西全.数字信号处理.西安电子科技大学出版社. 2001

7.Oppenheim A V and Schafer R W. Digital Signal processing. Prentice-Hall Inc. 1975

8. A V奥本海姆,R W谢弗著,黄建国、刘树棠译.离散时间信号处理.科学出版社.2000

9.Orfanidis S J. Introduction to Signal processing(影印版).清华大学出版社.Prentice Hall. 1999

10. James H. McClellan,Ronald W. Schafer and Mark A. Yoder. DSP First: A Multimedia Approach.科学出版社.2003

11. Sanjit K.Mitra,DIGITAL SIGNAL PROCESSING---A CONPUTER—BASED APPROACH（SECOND EDITION）. McGraw-Hill and Tsinghua University Press.2001

执笔人：陈祖斌 王忠仁 王中

主审人：程德福

一、课程性质、目的与任务

本课程是测控技术与仪器，电气工程及其自动化两个本科专业必修的学科基础课。随着科学技术的发展，信号、系统与信号处理的概念和方法己广泛应用于许多不同领域和学科。本课程的任务是使学生掌握信号与线性系统分析的基本理论和方法，掌握数字信号处理的基本原理、基本方法和基本技术，为进一步学习后续课程奠定理论基础。

二、教学基本要求

本课程要求能使学生树立从不同角度(时域、频域与复频域)来分析信号的思想，尤其是频率域角度；全面掌握线性时不变系统的不同分析方法(时域法、频域法、复频域法)；掌握离散时间信号与系统的分析理论，掌握Z变换、离散Fourier变换及快速算法，掌握IIR与FIR数字滤波器设计。通过习题练习、MATLAB软件上机以加深对各种分析方法的理解与掌握，有良好的计算能力和上机及实验技能。

三、各章节内容及学时分配

上篇：信号与系统（理论教学42学时）

第1章信号与系统 3学时

1.1连续时间和离散时间信号

1.2自变量的变换

1.3指数信号与正弦信号

1.4单位冲激与单位阶跃函数

1.5连续时间和离散时间系统

1.6系统的基本性质

第2章线性时不变系统 5学时

2.1离散时间LTI系统：卷积和

2.2连续时间LTI系统：卷积积分

2.3线性时不变系统的性质

2.4用微分和差分方程描述的因果LTI系统

2.5奇异函数

第3章 周期信号的博里叶级数表示 6学时

3.1 LTI系统对复指数信号的响应

3.2 连续时间周期信号的傅里叶级数表示

3.3 傅里叶级数的收敛

3.4 连续时间傅里叶级数性质

3.5 离散时间周期信号的傅里叶级数表示

3.6 离散时间傅里叶级数性质

3.7傅里叶级数与LTI系统

3.8 滤波

3.9 用微分方程描述的连续时间滤波器举例

3.10用差分方程描速的离散时间滤波器举例

第4章连续时间傅里叶变换 6学时

4.1非周期信号的表示：连续时间傅里叶变换

4.2周期信号的傅里叶变换

4.3连续时间傅里叶变换性质

4.4卷积性质

4.5相乘性质

4.6傅里叶变换性质和基本傅里叶变换对列表

4.7由线性常系数微分方程表征的系统

第5章信号与系统的时域和频域特性 6学时

5.1傅里叶交换的模和相位表示

5.2 LTI系统频率响应的模和相位表示

5.3 理想频率选择性滤波器的时域特性

5.4 非理想滤波器的时域和频域特性讨论

5.5 一阶与二阶连续时间系统

5.6 一阶与二阶离散时间系统

5.7 系统的时域分析与频域分析举例

第6章采样 4学时

6.1用信号样本表示连续时间信号：采样定理

6.2利用内插由样本重建信号

6.3欠采样的效果：混叠现象

6.4连续时间信号的离散时间处理

6.5离散时间采样信号

第7章 通信系统 4学时

7.1复指数与正弦幅度调制

7.2正弦AM的解调

7.3频分多路复用

7.4 单边带正弦幅度调制

7.5 用脉冲串作载波的幅度调制

7.6脉冲幅度调制

7.7正弦频率调制

7.8 离散时间调制

第8章拉普拉斯变换 5学时

8.1拉普拉斯变换

8.2拉普拉斯变换收敛域

8.3拉普拉斯反变换

8.4由零极点图对傅里叶变换进行几何求值

8.5拉普拉斯变换的性质

8.6常用拉普拉斯变换对

8.7用拉普拉斯变换分析和表征LTI系统

8.8系统函数的代数属性与方框图表示

8.9单边拉普拉斯变换

第9章 线性反馈系统 3学时

9.1线性反馈系统

9.2反馈的某些应用及结果

9.3线性反馈系统的根轨迹分析法

9.4奈奎斯特稳定性判据

9.5增益和相位裕度

下篇：数字信号处理（理论教学34学时）

第10章z变换 5学时

10.1 z变换

10.2 z变换的收敛域

10.3 z反变换

10.4由零极点图对傅里叶交换进行几何求值

10.5 z变换的性质

10.6几个常用z变换对

10.7利用z变换分析和表征LTI系统

10.8系统函数的代数属性与方框图表示

10.9单边z变换

第11章离散时间傅里叶变换 6学时

11.1非周期信号的表示：离散时间傅里叶变换

11.2周期信号的傅里叶变换

11.3离散时间傅里叶变换性质

11.4卷积性质

11.5相乘性质

11.6傅里叶变换性质和基本傅里叶变换对列表

11.7对偶性

11.8由线性常系数差分方程表征的系统

第12章离散傅里叶变换 6学时

12.1离散傅里叶级数

12.2在z域采样和重建

12.3离散傅里叶变换

12.4离散博里叶变换性质

12.5利用DFT的线性卷积

12.6快速傅里叶交换

第13章数字滤波器结构 3学时

13.1基本单元

13.2 IIR滤波器结构

13.3 FIR滤波器结构

13.4格型滤波器结构

第14章FIR滤波器设计 6学时

14.1预备知识

14.2线性相位FIR滤波器性质

14.3窗口设计法

14.4频率采样设计法

14.5最优等波纹设计法

第15章IIR滤波器设计 8学时

15.1某些预备知识

15.2原型模拟滤波器特性

15.3模拟-数字滤波器变换

15.4利用MATLAB的低通滤波器设计

15.5频带变换

15.6 FIR和IIR滤波器比较

四、实验安排

本课程实验分课内实验与课外实验两部分，其中课内实验20课时，课外实验16课时，具体实验内容与要求见《“信号、系统与信号处理”实验课程教学大纲》，课时安排如下表：

序号	实验项目	内容提要	实验 类型	学时 分配	主要仪器 设 备	实验 地点	备注
1	滤波器	了解无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性	课内基础实验	2	微机、 实验包	地质宫
2	一阶电路的响应	了解一阶电路的瞬态响应、零输入响应、零状态响应及完全响应	课内基础实验	2	微机、 实验包	地质宫
3	二阶网络函数的模拟	掌握求解系统响应的模拟解法	课内设计性实验	2	微机、 实验包	地质宫
4	方波信号的分解及合成	了解方波信号的分解及合成	课内基础实验	2	微机、 实验包	地质宫
5	抽样定理	了解电信号的采样方法与过程以及信号恢复的方法	课内基础实验	2	微机、 实验包	地质宫
6	数据采集	了解对连续信号的数据采集	课内设计性实验	2	微机、 实验包	地质宫
7	离散系统的频率响应分析和零、极点分布	加深对离散系统的频率响应分析和零、极点分布的概念理解	课内设计性实验	2	微机	地质宫
8	FFT算法	熟悉FFT算法原理和FFT子程序的应用	课内设计性实验	2	微机	地质宫
9	IIR数字滤波器的设计	用双线性变换法设计各种低通数字滤波器	课内设计性实验	2	微机	地质宫
10	FIR数字滤波器的设计	选用不同的窗函数设计各种低通、高通、带通、带阻数字滤波器	课内设计性实验	2	微机	地质宫
11	MATLAB软件基本练习	熟悉MATLAB软件	课外基础实验	6	微机	地质宫
12	二阶电路的瞬态响应	观察和测定RLC串联电路的阶跃响应和冲激响应	课外基础实验	2	微机、 实验包	地质宫
13	信号、系统及系统响应	熟悉连续信号经理想采样前后的频谱变化关系；加深对采样定理的理解；利用序列的Fourier变换进行频域分析	课外设计性实验	4	微机	地质宫
14	数据采集系统设计	了解通用多通道数据采集系统的设计框架	课外设计性实验	4	微机、 实验包	地质宫

五、考核方式：笔试（闭卷）

六、其它信息：无