2012本科培养方案配套教学大纲-地球信息科学与技术

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1、中南大学本科课程一览学院（二）专业教育模块课程课程编号：010304Z1课程名称：信号与系统英文名称：SignalsandSystems学时与学分:64/4先修课程要求：高等数学、电路分析基础适应专业：地球信息科学与技术，地球探测与信息技术参考教材：《信号与线性系统》，阎鸿森主编，西安交通大学出版社，1999年课程简介：“信号与系统”是地球探测与信息技术专业本科生继“电路分析基础”课程之后的重要课程。该课程主要研究确知信号的特性，线性时不变系统的特性，信号通过线性时不变系统的基本分析方法，以及一些有关数字信号处理的基础知识。通过

2、本课程的学习，使学生掌握信号分析、时不变线性系统分析及数字信号处理的基本理论与分析方法。课程教学大纲：一、课程在培养方案中的地位、目的和任务“信号与系统”是地球探测与信息技术专业本科生继“电路分析基础”课程之后的重要课程。该课程主要研究确知信号的特性，线性时不变系统的特性，信号通过线性时不变系统的基本分析方法，以及一些有关数字信号处理的基础知识。通过本课程的学习，使学生掌握信号分析、时不变线性系统分析及数字信号处理的基本理论与分析方法。二、课程的基本要求通过本课程的学习，在掌握连续时间信号与系统、离散时间信号与系统分析以及数字信

3、号处理的基本理论和方法方面应达到以下基本要求：1.掌握信号与系统的基本概念，信号与系统的描述方法，基本信号的特性，系统的一般性质。2.掌握信号分解的基本思想及信号在时域、频域和变换域进行分解的基本理论。通过对连续时间付里叶级数、连续时间付里叶变换、离散时间付里叶级数、离散时间付里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换的学习，掌握信号在频域和变换域的描述及信号时域特性与频域和变换域特性的关系。3.掌握信号在时域、频域和变换域分析LTI系统的方法，及系统在时域、频域和变换域的描述方法。了解典型系统的时域特性和频率特性。4.通过对信号在时域抽样

4、和频域抽样，掌握连续时间信号与离散时间信号，周期信号与非周期信号之间的内在联系。5.掌握数字信号处理的基本理论，DFT及其快速算法。三、课程的基本内容以及重点难点第1章：绪论信号的概念，信号的分类；系统的概念，系统的分类；信号分析，系统分析，信号与系统分析的应用领域。基本要求：掌握信号与系统的基本概念与分类，信号分析与系统分析的概貌，明确本课程研究的对象及本课程的性质、目的和任务。第2章：信号与系统信号的描述，信号的自变量变换，常用的基本信号；奇异函数；系统的描述；系统的性质。基本要求：掌握信号与系统的描述方法；信号自变量变换对

5、信号的影响；任意信号的奇偶分解；常用基本信号的特性，离散时间复指数信号与正弦信号的周期性；系统的性质。第3章：信号与系统的时域分析信号的时域分解，用δ(t)表示连续时间信号，用δ(n)表示离散时间信号；卷积积分，卷积的图解计算，卷积的性质；卷积和，卷积和的计算及性质；LTI系统的性质，系统的单位阶跃响应；LTI系统的微分、差分方程描述，LTI系统的方框图描述。基本要求：掌握信号分解的基本思想；连续时间信号与离散时间信号在时域进行分解的方法及其描述；对LTI系统在时域通过卷积积分或卷积和求得系统响应的基本原理；卷积积分与卷积和的计

6、算方法及其性质；LTI系统的性质与单位冲激响应或单位脉冲响应的关系；单位阶跃响应与单位冲激响应或单位脉冲响应的关系。第4章：连续时间信号与系统的频域分析连续时间LTI系统的特征函数；周期信号与连续时间付里叶级数，周期性矩形脉冲信号的频谱，非周期信号与连续时间付里叶变换，常用信号的付里叶变换，付里叶级数与付里叶变换的收敛；周期信号的付里叶变换；连续时间付里叶变换的性质；LTI系统的频域分析，理想低通滤波器；连续时间信号的时域抽样；频域抽样。基本要求：掌握复指数信号是一切LTI系统的特征函数的概念，及以特征函数为基底对信号进行分解的

7、基本思想方法；周期信号分解为付里叶级数的方法，付里叶级数系数的确定，频谱的概念；周期性矩形脉冲信号频谱的特征；非周期信号的频域描述—连续时间付里叶变换，信号带宽的概念，Gibbs现象；常用信号的付里叶变换；付里叶级数与付里叶变换的收敛条件；周期信号的付里叶变换表示；付里叶变换的性质；LTI系统的频域分析方法；系统频率响应的概念及信号不失真传输的条件；理想低通滤波器的频域和时域特性；时域抽样的基本概念，抽样定理，从样本通过内插恢复信号的基本原理与过程，欠抽样造成的频谱混叠现象；频域抽样的分析方法及其与时域抽样的对偶关系。第5章：离

8、散时间信号与系统的频域分析离散时间LTI系统的特征函数；离散时间付里叶级数，周期性矩形脉冲序列的频谱，DFS的收敛；离散时间付里叶变换，常用信号的离散时间付里叶变换；周期信号的离散时间付里叶变换；离散时间付里叶变换的性质；DFT，DFT与频域抽样的关系；DFT的