《信号与系统》本科专业教学大纲

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1、《信号与系统》课程教学大纲课程编号：（可暂缺）课程名称：《信号与系统》英文名称：signalandsystem课程类型:专业选修课必修总学时：48学分：2.5理论课学时：28实验学时：20适用对象:生物医学工程专业、医学影像技术专业本科学生一、课程性质和地位信号与系统是研究与系统理论得基本概念和基本分析方法。初步认识如何建立信号与系统得数学模型，从时间域到变换域，从连续到离散，从输入输出到状态空间描述，以通信和控制工程作为主要应用背景，注重实例分析，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。信号与系统与其他工程类学科有着密切的联系，本课程的先修课为医用高等数

2、学、电路分析基础，它必须在具备高等数学知识的基础上，才能学好信号与系统课程。它是专业选修课中的必修课，为学生学习后续课程及从事临床或研究工作奠定了基础。因此，信号与系统是生物医学工程专业、医学影像技术专业课各学科的奠基石。生物医学工程专业、医学影像技术专业学生对本门课程的掌握程度直接影响到后续课程基础知识的学习及影像实践和医学研究。二、教学环节及教学方法和手段信号与系统的教学环节包括课堂讲授、实验、考试等方式。其中课堂讲授是通过教师对指定教材部分章节的讲解，结合多媒体课件对板书和仪器结构给予图示以及启发式、案例式、双语式等教学方法的应用，加强对学生抽象与逻辑思维能力的培养，强

3、调理论与实践相结合的讲授，从而提高学生分析问题、解决问题的能力，达到学生能掌握基本知识和基础理论的目的。实验是教师在实验室里指导学生通过观察、对物理量的测量和对实验结果的分析，培养学生的动手能力，使学生加深对基本理论和定律的理解与掌握，逐步提高观察、分析实验现象和总结实验规律的能力。考试是检验教学效果的有效手段，分理论考试和实验考试两种。理论考试是指学期末本学科的结业考试，是对医学生学完医学物理学的总体测试。三、教学内容及要求第一章绪论第一节信号与系统第二节信号的描述、分类和典型示例第三节信号的运算第四节阶跃信号与冲激信号第五节信号的分解第六节系统模型及其分类第七节线性时不变

4、系统第八节系统分析方法【掌握】9信号与系统的数学模型，能正确区分信号与系统的类型；画出给定信号的波形；掌握信号的运算：包括信号相加、信号的微积分、波形变换、信号的分解；熟悉线性时不变、因果系统的判断。了解系统分析方法。第二章连续时间系统的时域分析第一节系统数学模型(微分方程)的建立第二节用时域经典法求解微分方程第三节起始点的跳变——从0－到0＋状态的转换第四节零输入响应与零状态响应第五节冲激响应与阶跃响应第六节卷积【掌握】系统数学模型(微分方程)、单位冲击响应或单位样值响应的含义；掌握卷积的性质及几何意义、卷积的运算；掌握响应的分类并利用卷积求解线性系统的响应。第三章傅里叶变

5、换第一节周期信号的傅里叶级数分析第二节典型周期信号的傅里叶级数第三节傅里叶变换第四节典型非周期信号的傅里叶变换第五节冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换第六节傅里叶变换的基本性质第七节卷积特性(卷积定理)第八节周期信号的傅里叶变换第九节抽样信号的傅里叶变换第十节抽样定理【掌握】信号在正交函数集中的表示方法；熟悉傅里叶级数的展开方法，掌握an，bn及An的求解方法；掌握傅里叶变换的性质，熟练应用傅里叶变换的性质求解正、反傅里叶变换；掌握以下基本概念：信号频谱、信号带宽、滤波器、无失真传输条件、信号通过线性系统的延时。第四章拉普拉斯变换、连续时间系统的S域分析第一节拉普拉斯变换的定义、

6、收敛域　第二节拉氏变换的基本性质　第三节拉普拉斯逆变换　第四节用拉普拉斯变换法分析电路、s域元件模型　第五节系统函数(网络函数)H(s)　第六节由系统函数零、极点分布决定时域特性　第七节由系统函数零、极点分布决定频响特性　第八节线性系统的稳定性　第九节拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系【掌握】拉氏变换的性质，熟悉应用拉氏变换的性质计算正、反拉氏变换；熟练求解线性系统的系统函数H(S)，了解H(S)的含义；由H(S)的零极点画出频率特性；掌握由系统的数学模型画出系统模拟图（级联、并联、串联模拟图）；了解利用拉氏变换求解系统响应；熟悉系统稳定性的判断。9第五章傅里叶变换应用于通信系统

7、——滤波、调制与抽样第一节利用系统函数H(jco)求响应第二节无失真传输第三节理想低通滤波器第四节系统的物理可实现性、佩利一维纳准则第五节利用希尔伯特变换研究系统函数的约束特性第六节调制与解调第七节带通滤波系统的运用第八节对当代电信网络的初步认识【掌握】系统函数H(jco)、理想低通滤波器、系统的调制与解调，熟悉带通滤波系统的运用，了解对当代电信网络的初步认识。第六章信号的矢量空问分析第一节信号矢量空间的基本概念第二节信号的正交函数分解第三节沃尔什函数第四节相关第五节能量谱和功率谱第六节信号通过线性系统