信号与线性系统
信号与线性系统
1000+ 人选课
更新日期:2026/03/30
开课时间2026/03/09 - 2026/07/31
课程周期21 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介

这门课会讲什么?

引入部分:绪论

介绍信号与系统的研究对象、研究内容、研究方法,以及学科的发展现状和趋势。

具体内容:

(1)信号和系统基本概念:

信号部分;基本连续时间和离散时间信号的数学表述及特点;信号的基本运算与波形变换。

系统部分:系统的描述、模型、分类、特性以及基本联接方式。

(2)连续系统时域分析:

基本概念:系统的固有响应与强迫响应、零输入响应与零状态响应、单位冲激响应与单位阶跃响应的概念。

基本运算:卷积积分的定义、运算规则、图解法和解析法的计算方法。

连续系统响应的基本求解方法:利用微分方程经典求解方法求系统的固有响应与强迫响应;利用概念求解冲激响应和阶跃响应;利用卷积积分计算系统的零状态响应。

基本模型:连续系统的模拟框图。

(3)离散系统时域分析:

基本运算:卷积和的定义、运算规则和计算方法(图解法、解析法、列表法)。

离散系统响应的基本求解方法:利用概念求解冲激响应和阶跃响应;利用卷积和计算系统的零状态响应。

基本模型:离散系统的模拟框图。

(4)信号和系统频域分析:

周期信号傅里叶级数:FS的定义、性质与计算,周期信号的频谱特点。

非周期信号的傅里叶变换:FT的定义及其性质、常用傅里叶变换对、傅里叶反变换的求解方法。

线性时不变连续系统的频域分析:频率响应的定义、计算及应用。

连续信号到离散信号:信号抽样及抽样定理。

(5)连续信号和系统复频域分析:

连续信号的拉普拉斯变换:双边拉氏变换和单边拉氏变换的定义、收敛域与零极图,拉氏变换与傅里叶变换的关系,常用拉氏变换对,拉普拉斯变换的性质,拉普拉斯反变换的求解方法。

连续系统的复频域分析:线性常系数微分方程的变换解,网络元件的复频域模型,系统函数H(s)的定义,利用系统函数实现不同的网络结构、分析系统性能。

(6)离散信号和系统复频域分析:

离散信号的Z变换:双边Z变换和单边Z变换的定义、收敛域与零极图,Z变换、拉氏变换与傅里叶变换的关系,常用Z变换对,Z变换的性质,逆Z变换的求解。

离散系统的复频域分析:线性常系数差分方程的变换解,网络元件的Z域模型,系统函数H(z)的定义,利用系统函数实现不同的网络结构、分析系统性能。

你将收获什么?

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。

适合什么人学习?

3期适合电类相关专业本专科在校学生,用于课后的查漏补缺、夯实基础、自测自评,准确掌握自己的学习状况和学习效果。

适合对电类专业感兴趣的业余进修者,需要学生有较强的自制力和自主性,和一定程度的数学和计算机能力(至少应能进行微积分的计算和运用、能使用手机或电脑参加线上课程的学习)



课程大纲

课程章节

  • 信号的基本概念
  • 系统的基本概念
  • 周期信号和非周期信号
  • 线性时不变(LTI)连续系统的时域分析
  • 线性位移不变离散系统时域分析
  • 傅里叶变换及信号与系统的频域分析
  • 离散博里叶级数、离散时间博里变换与DFT
  • 拉普拉斯变换及复频域分析
  • Z变化与Z域分析
  • 系统的状态变量分析

信号的基本概念

1.1 课件的特点

1.2 基础知识

1.3 习题练习

1.4 综合测试

1.5 PPT

1.6 教学大纲对应要求

系统的基本概念

2.1 基础知识

2.2 习题练习

2.3 综合测试

2.4 PPT

2.5 教学大纲对应要求

周期信号和非周期信号

3.1 周期信号的FS

3.2 非周期信号的FT

3.3 PPT

3.4 教学大纲对应要求

线性时不变(LTI)连续系统的时域分析

4.1 基础知识

4.2 习题练习

4.3 综合测试

4.4 PPT

4.5 教学大纲对应要求

线性位移不变离散系统时域分析

5.1 基础知识

5.2 习题练习

5.3 综合测试

5.4 PPT

5.5 教学大纲对应要求

傅里叶变换及信号与系统的频域分析

6.1 基础知识

6.2 习题练习

6.3 综合测试

6.4 PPT

6.5 教学大纲对应要求

离散博里叶级数、离散时间博里变换与DFT

7.1 基础知识

7.2 习题练习

7.3 综合测试

7.4 PPT

7.5 教学大纲对应要求

拉普拉斯变换及复频域分析

8.1 基础知识

8.2 习题练习

8.3 综合测试

8.4 PPT

8.5 教学大纲对应要求

Z变化与Z域分析

9.1 基础知识

9.2 习题练习

9.3 综合测试

9.4 PPT

9.5 教学大纲对应要求

系统的状态变量分析

10.1 PPT及相关下载

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