《信号与系统》 课程教学大纲 一、 课程基本信息 总学时为学时数 课程类型 回理论课（含上机、实验学时） 总学时为周数 口实习 口课程设计口毕业设计 课程绵码 7125101 总学时64学时学分 4 课程名称 信号与系统 课程英文名称Signals and Systems 适用专业 电子信息工程，电子信息工程（实验班） 先修课程 高等数学、线性代数、复变函数、电路分析 开课部门信息学院电子工程系（电子信息） 二、 课程性质与目标 《信号与系统》是电子信息工程专业学生一门重要的专业基础课，是核心必 修课。本课程系统介绍信号与系统分析与设计的基础理论和基本方法，主要包括 连续信号和连续线性时不变系统以及离散信号和离散线性时不变系统的时域分 析、频域分析和复频域分析方法，涉及傅里叶变换、拉普拉斯变换和：变换，包 括信号的抽样、调制解调等基本理论和设计方法，同时简要介绍系统的状态方程 模型。 本课程系统性强，结构严谨，是后续通信原理、数字信号处理等专业课的理 论基础。通过本课程的学习，使学生掌握分析与信号处理和通信相关的工程问题 所需的基本概念、基本理论、基本分析方法，建立从变换域的角度和系统的角度 分析问题的思维方式，为学生未来解决相关的复杂工程问题奠定理论基础。 (一)课程目标 课程目标1：掌握连续信号和离散信号、连续线性时不变系统和离散线性时 不变系统在时域、频域和复频域的基本理论和常用分析方法： 课程目标2：深刻理解线性时不变系统基于信号分解和响应合成的系统分析 思想：掌握频域和复频域系统函数的概念及相关应用： 课程目标3：掌握连续信号抽样和调制解调的基本理论，并能够运用相关知 识对简单的工程系统进行分析设计。 课程思政目标：培养学生的抽象思维能力、系统思维方式和多角度分析解决
《信号与系统》 课程教学大纲 一、 课程基本信息 课程类型 总学时为学时数 □√ 理论课（含上机、实验学时） 总学时为周数 □实习 □课程设计 □毕业设计 课程编码 7125101 总学时 64 学时 学分 4 课程名称 信号与系统 课程英文名称 Signals and Systems 适用专业 电子信息工程，电子信息工程（实验班） 先修课程 高等数学、线性代数、复变函数、电路分析 开课部门 信息学院电子工程系（电子信息） 二、 课程性质与目标 《信号与系统》是电子信息工程专业学生一门重要的专业基础课，是核心必 修课。本课程系统介绍信号与系统分析与设计的基础理论和基本方法，主要包括 连续信号和连续线性时不变系统以及离散信号和离散线性时不变系统的时域分 析、频域分析和复频域分析方法，涉及傅里叶变换、拉普拉斯变换和 z 变换，包 括信号的抽样、调制解调等基本理论和设计方法，同时简要介绍系统的状态方程 模型。 本课程系统性强，结构严谨，是后续通信原理、数字信号处理等专业课的理 论基础。通过本课程的学习，使学生掌握分析与信号处理和通信相关的工程问题 所需的基本概念、基本理论、基本分析方法，建立从变换域的角度和系统的角度 分析问题的思维方式，为学生未来解决相关的复杂工程问题奠定理论基础。 （一）课程目标 课程目标 1：掌握连续信号和离散信号、连续线性时不变系统和离散线性时 不变系统在时域、频域和复频域的基本理论和常用分析方法； 课程目标 2：深刻理解线性时不变系统基于信号分解和响应合成的系统分析 思想；掌握频域和复频域系统函数的概念及相关应用； 课程目标 3：掌握连续信号抽样和调制解调的基本理论，并能够运用相关知 识对简单的工程系统进行分析设计。 课程思政目标：培养学生的抽象思维能力、系统思维方式和多角度分析解决
问题的能力。 (二)本课程支撑的毕业要求指标点 本课程支撑的电子信息工程专业毕业要求指标点： 1.4掌握解决复杂的电路与系统、信号与信息处理工程问题所需的信号与信 息处理基本知识。 2.3能够利用电路与系统、信号与信息处理基本原理对复杂工程问题进行分 析。 3.2能够针对复杂工程问题进行信号与信息处理系统设计。 5.3能够利用现代工具，对电路与系统、信号与信息处理工程问题进行预测 和模拟，理解其局限性。 (三)课程目标对毕业要求指标点的支撑关系 课程目标对电子信息工程专业毕业要求指标点的支撑矩阵 毕业要求指标点 课程目标 1.4 2.3 3.2 5.3 课程目标1 课程目标2 V 课程目标3 三、 课程教学基本内容与要求 课程单元对课程目标的支撑 授课授课授课授课授课授课授课授课 单元 单元1 单元2单元3单元4单元5 单元6单元7单元8 课程 目 1 1、21、21、3小，2 3 1、21、21 第一单元导论 1.教学内容 ()信号的定义、描述、分类和特性 (2)系统的数学模型和分类 2.基本要求 (1)理解信号的定义和系统的数学模型： (2)掌握常用信号的分类，包括连续信号和离散信号、周期信号和非周期信 号、能量信号和功率信号等： (③)掌握系统的分类方法，包括连续系统和离散系统、线性系统和非线性系
问题的能力。 （二）本课程支撑的毕业要求指标点 本课程支撑的电子信息工程专业毕业要求指标点： 1.4 掌握解决复杂的电路与系统、信号与信息处理工程问题所需的信号与信 息处理基本知识。 2.3 能够利用电路与系统、信号与信息处理基本原理对复杂工程问题进行分 析。 3.2 能够针对复杂工程问题进行信号与信息处理系统设计。 5.3 能够利用现代工具，对电路与系统、信号与信息处理工程问题进行预测 和模拟，理解其局限性。 （三）课程目标对毕业要求指标点的支撑关系 课程目标对电子信息工程专业毕业要求指标点的支撑矩阵 课程目标 毕业要求指标点 1.4 2.3 3.2 5.3 课程目标 1 √ √ 课程目标 2 √ √ √ 课程目标 3 √ √ √ 三、 课程教学基本内容与要求 课程单元对课程目标的支撑 单元 授课 单元1 授课 单元2 授课 单元3 授课 单元4 授课 单元5 授课 单元6 授课 单元7 授课 单元8 课程 目标 1 1、2 1、2 1、3 1、2、 3 1、2 1、2 1 第一单元 导论 1. 教学内容 (1) 信号的定义、描述、分类和特性 (2) 系统的数学模型和分类 2. 基本要求 (1) 理解信号的定义和系统的数学模型； (2) 掌握常用信号的分类，包括连续信号和离散信号、周期信号和非周期信 号、能量信号和功率信号等； (3) 掌握系统的分类方法，包括连续系统和离散系统、线性系统和非线性系
统、时不变系统和时变系统、因果系统和非因果系统、稳定系统和不稳定系统， 第二单元信号的时域分析 1.教学内容 (1)常用的连续信号（包括冲激信号与阶跃信号） (②)连续信号的基本运算 (③)常用的离散序列（包括单位脉冲序列与单位阶跃序列） (4)离散序列的基本运算 (⑤)连续信号的冲激信号分解和离散序列的脉冲序列分解 2.基本要求 (1)掌握常用连续信号的函数表达式、波形和基本性质，熟练掌握冲激信号 和阶跃信号的定义和性质： (2)掌握连续信号的基本运算方法，包括信号的尺度变换、翻转和时移，以及 信号的相加、相乘、微分和变上限积分等： (3)草握常用离散序列的函数表达式、波形和基本性质，熟练掌握脉冲序列 和阶跃序列的定义和性质： (4)掌握离散序列基本运算方法，包括序列的抽取、内插零、翻转和位移 以及序列的相加、相乘、差分和变上限求和等： (⑤)理解连续信号的冲激信号分解和离散序列的脉冲序列分解方法及对线 性时不变系统分析的重要意义。 第三单元系统的时域分析 1.教学内容 (1)连续和离散线性时不变系统(LTI)的数学描述 (2)时域方法求解微分方程，时域方法求解差分方程 (3)完全响应的分解 (4)连续LTI系统单位冲激响应和单位阶跃响应的基本概念 (⑤)离散LTI系统单位脉冲响应和单位阶跃响应的基本概念 (⑥)卷积积分求解连续LT系统的零状态响应 (7)卷积和求解离散LTI系统的零状态响应 (⑧)冲激响应表示连续LT系统特性，脉冲响应表示离散LT系统特性 2.基本要求 (1)了解连续系统微分方程模型的建立方法和离散系统差分方程模型的建 立方法：
统、时不变系统和时变系统、因果系统和非因果系统、稳定系统和不稳定系统。 第二单元 信号的时域分析 1. 教学内容 (1) 常用的连续信号（包括冲激信号与阶跃信号） (2) 连续信号的基本运算 (3) 常用的离散序列（包括单位脉冲序列与单位阶跃序列） (4) 离散序列的基本运算 (5) 连续信号的冲激信号分解和离散序列的脉冲序列分解 2. 基本要求 (1) 掌握常用连续信号的函数表达式、波形和基本性质，熟练掌握冲激信号 和阶跃信号的定义和性质； (2) 掌握连续信号的基本运算方法，包括信号的尺度变换、翻转和时移,以及 信号的相加、相乘、微分和变上限积分等； (3) 掌握常用离散序列的函数表达式、波形和基本性质，熟练掌握脉冲序列 和阶跃序列的定义和性质； (4) 掌握离散序列基本运算方法，包括序列的抽取、内插零、翻转和位移, 以及序列的相加、相乘、差分和变上限求和等； (5) 理解连续信号的冲激信号分解和离散序列的脉冲序列分解方法及对线 性时不变系统分析的重要意义。 第三单元 系统的时域分析 1. 教学内容 (1) 连续和离散线性时不变系统（LTI）的数学描述 (2) 时域方法求解微分方程，时域方法求解差分方程 (3) 完全响应的分解 (4) 连续 LTI 系统单位冲激响应和单位阶跃响应的基本概念 (5) 离散 LTI 系统单位脉冲响应和单位阶跃响应的基本概念 (6) 卷积积分求解连续 LTI 系统的零状态响应 (7) 卷积和求解离散 LTI 系统的零状态响应 (8) 冲激响应表示连续 LTI 系统特性，脉冲响应表示离散 LTI 系统特性 2. 基本要求 (1) 了解连续系统微分方程模型的建立方法和离散系统差分方程模型的建 立方法；
(2)理解求解线性常系数微分方程和线性常系数差分方程的时域方法： (3)掌握完全响应的三种分解方法：零状态响应和零输入响应、固有（自由） 响应和强迫响应、瞬态响应和稳态响应： (4)掌握连续LTI系统单位冲激响应和单位阶跃响应的基本概念，了解运用 冲激函数匹配法求解单位冲激响应的方法： (⑤)掌握离散LT系统单位脉冲响应和单位阶跃响应的基本概念，了解单位 脉冲响应的时域求解方法： (⑥)掌握用卷积积分求解连续LT系统零状态响应的方法，包括卷积积分的 信号处理含义、解析计算法、图解计算法和性质： (⑦)掌握用卷积和求解离散LT1系统零状态响应的方法，包括卷积和的信号 处理含义、解析计算法、图解计算法和性质； (⑧)掌握连续系统级联、并联和反馈连接的冲激响应，掌握离散系统级联、 和并联连接的脉冲响应：掌握利用冲激响应判断连续LT系统特性和利用脉冲响 应判新离散LTI系统特性的方法，包括因果性和稳定性。 第四单元信号的频域分析 1.教学内容 ()连续时间周期信号的频域分析，连续时间周期信号的傅里叶级数 (②)连续时间非周期信号的频域分析，连续时间非周期信号的傅里叶变换 (3)离散周期信号和非周期信号的频域分析 (4)信号的抽样，抽样定理 2.基本要求 (1)理解连续周期信号的傅里叶级数表示，包括三角函数形式和指数函数形 式的傅里叶级数：掌握指数函数形式的傅里叶级数的频谱：了解连续周期信号的 功率谱： (②)理解傅里叶变换和傅里叶反变换的定义和信号处理含义，掌握常用非周 期信号的傅里叶变换： ()掌握傅里叶变换的基本性质，能够熟练运用常用非周期信号的傅里叶变 换和傅里叶变换的基本性质求解一般连续信号的傅里叶变换，包括典型周期信号 的傅里叶变换： (4)了解离散周期信号的傅里叶级数表示，理解离散时间傅里叶变换和反变 换的定义和信号处理含义，理解常用非周期序列的离散时间傅里叶变换； (⑤)掌握利用理想抽样系统对连续信号进行抽样的方法，掌握抽样定理，掌 握从抽样信号恢复连续时间信号的频域方法，了解从抽样信号恢复连续时间信号
(2) 理解求解线性常系数微分方程和线性常系数差分方程的时域方法； (3) 掌握完全响应的三种分解方法：零状态响应和零输入响应、固有（自由） 响应和强迫响应、瞬态响应和稳态响应； (4) 掌握连续 LTI 系统单位冲激响应和单位阶跃响应的基本概念，了解运用 冲激函数匹配法求解单位冲激响应的方法； (5) 掌握离散 LTI 系统单位脉冲响应和单位阶跃响应的基本概念，了解单位 脉冲响应的时域求解方法； (6) 掌握用卷积积分求解连续 LTI 系统零状态响应的方法，包括卷积积分的 信号处理含义、解析计算法、图解计算法和性质； (7) 掌握用卷积和求解离散 LTI 系统零状态响应的方法，包括卷积和的信号 处理含义、解析计算法、图解计算法和性质； (8) 掌握连续系统级联、并联和反馈连接的冲激响应，掌握离散系统级联、 和并联连接的脉冲响应；掌握利用冲激响应判断连续 LTI 系统特性和利用脉冲响 应判断离散 LTI 系统特性的方法，包括因果性和稳定性。 第四单元 信号的频域分析 1. 教学内容 (1) 连续时间周期信号的频域分析，连续时间周期信号的傅里叶级数 (2) 连续时间非周期信号的频域分析，连续时间非周期信号的傅里叶变换 (3) 离散周期信号和非周期信号的频域分析 (4) 信号的抽样，抽样定理 2. 基本要求 (1) 理解连续周期信号的傅里叶级数表示，包括三角函数形式和指数函数形 式的傅里叶级数；掌握指数函数形式的傅里叶级数的频谱；了解连续周期信号的 功率谱； (2) 理解傅里叶变换和傅里叶反变换的定义和信号处理含义，掌握常用非周 期信号的傅里叶变换； (3) 掌握傅里叶变换的基本性质，能够熟练运用常用非周期信号的傅里叶变 换和傅里叶变换的基本性质求解一般连续信号的傅里叶变换，包括典型周期信号 的傅里叶变换； (4) 了解离散周期信号的傅里叶级数表示，理解离散时间傅里叶变换和反变 换的定义和信号处理含义，理解常用非周期序列的离散时间傅里叶变换； (5) 掌握利用理想抽样系统对连续信号进行抽样的方法，掌握抽样定理，掌 握从抽样信号恢复连续时间信号的频域方法，了解从抽样信号恢复连续时间信号
的时域过程，了解矩形脉冲抽样方法，了解时分复用的通信方式。 第五单元系统的频域分析 1.教学内容 (1)连续时间LTI系统的频率响应，连续时间LT系统的频域分析与设计 (②)离散时间LTI系统的频率响应，离散时间LT系统的频域分析 (3)信号的幅度调制与解调，频分复用 2.基本要求 (1)掌握连续LTI系统的频率响应的概念和物理含义，理解运用频率响应分 析连续LTI系统的方法，掌握无失真传输系统的时频域特性，掌握理想模拟滤波 器的分析和设计方法： (2)掌握离散LT系统的频率响应的概念和物理含义，理解运用频率响应分 析离散LTI系统的方法，理解理想数字滤波器的分析方法： (3)熟练掌握信号的调制与解调的时频域过程，了解频分复用的通信方式。 第六单元连续信号与系统的复频域分析 1.教学内容 ()拉普拉斯变换和反变换的定义，常用信号的单边拉普拉斯变换及其收敛 域 (2)单边拉普拉斯变换的性质 (3)拉普拉斯反变换的计算方法 (④)常用信号的双边拉普拉斯变换及其收敛域，双边拉普拉斯反变换的计算 (⑤)拉普拉斯变换和傅里叶变换的关系 (6)运用拉普拉斯变换分析连续LT系统 ()连续时间LTI系统的系统函数模型 (8)连续LTI系统的模拟框图 2.基本要求 ()理解拉普拉斯变换和反变换的定义，業握常用信号的单边拉普拉斯变换 及其收敛域： (2)掌握单边拉普拉斯变换的性质，并能够熟练运用： (③)学握拉普拉斯反变换的部分分式求解法： (4)掌握常用信号的双边拉普拉斯变换及其收敛域，掌握双边拉普拉斯反变 换的求解方法： (⑤)了解拉普拉斯变换和傅里叶变换的关系：
的时域过程，了解矩形脉冲抽样方法，了解时分复用的通信方式。 第五单元 系统的频域分析 1. 教学内容 (1) 连续时间 LTI 系统的频率响应，连续时间 LTI 系统的频域分析与设计 (2) 离散时间 LTI 系统的频率响应，离散时间 LTI 系统的频域分析 (3) 信号的幅度调制与解调，频分复用 2. 基本要求 (1) 掌握连续 LTI 系统的频率响应的概念和物理含义，理解运用频率响应分 析连续 LTI 系统的方法，掌握无失真传输系统的时频域特性，掌握理想模拟滤波 器的分析和设计方法； (2) 掌握离散 LTI 系统的频率响应的概念和物理含义，理解运用频率响应分 析离散 LTI 系统的方法，理解理想数字滤波器的分析方法； (3) 熟练掌握信号的调制与解调的时频域过程，了解频分复用的通信方式。 第六单元 连续信号与系统的复频域分析 1. 教学内容 (1) 拉普拉斯变换和反变换的定义，常用信号的单边拉普拉斯变换及其收敛 域 (2) 单边拉普拉斯变换的性质 (3) 拉普拉斯反变换的计算方法 (4) 常用信号的双边拉普拉斯变换及其收敛域，双边拉普拉斯反变换的计算 (5) 拉普拉斯变换和傅里叶变换的关系 (6) 运用拉普拉斯变换分析连续 LTI 系统 (7) 连续时间 LTI 系统的系统函数模型 (8) 连续 LTI 系统的模拟框图 2. 基本要求 (1) 理解拉普拉斯变换和反变换的定义，掌握常用信号的单边拉普拉斯变换 及其收敛域； (2) 掌握单边拉普拉斯变换的性质，并能够熟练运用； (3) 掌握拉普拉斯反变换的部分分式求解法； (4) 掌握常用信号的双边拉普拉斯变换及其收敛域，掌握双边拉普拉斯反变 换的求解方法； (5) 了解拉普拉斯变换和傅里叶变换的关系；