信号与系统分析教学大纲Signal and System Analysis Subject Syllabus，课程信息SubjectInformation课程编号：开课学期：43100112008.01Subject IDSemester课程分类：所属课群：专业教育PA专业基础MFCategorySection课程学分：总学时/周：3.556Credit PointsTotal Hours/Weeks理论学时：实验学时：560LECT. HoursEXP. HoursPBL学时：实践学时/周：00PBL HoursPRAC. Hours/Weeks开课学院：计算机与通信工程适用专业：通信工程CECollege学院Stream课程属性：课程模式：必修Compulsory互认EQVModePattern中方课程协调人李志华、徐思洋成绩记载方式百分制MarksNEU CoordinatorLI Zhihua/XU SiyangResult Type高等数学、线性代数、复变函数与积分变换先修课程advancedmathematics、linearalgebra、ComplexVariableand integralRequisitestransforms英文参考教材Alan V.Oppenheim.Signals and Systems, Second Edition,电子工业ENTextbooks出版社，2015郑君里，应启，杨为理：《信号与系统（第三版）》，高等教育出版社，2011；中文参考教材吴大正主编，《信号与线性系统分析》，高等教育出版社，1986年CN Textbooks管致中等著，《信号与线性系统》，高等教育出版社，2011年教学资源https:/www.icourse163.org/course/xidian-483006Resources课程负责人(撰写人)：李志华、徐思洋提交日期：3/30/2023 Submitted DateSubject DirectorLIZhihua/XUsiyang任课教师（含负责人）：李志华、徐思洋LI Zhihua/XU SiyangTaught by审核人：批准人：韩鹏史闻博Checked byApproved by批准日期：4/21/2023Approved Date1 / 19
1 / 19 信号与系统分析 教学大纲 Signal and System Analysis Subject Syllabus 一、课程信息 Subject Information 课程编号: Subject ID 3100112008.01 开课学期: Semester 4 课程分类: Category 专业教育 PA 所属课群: Section 专业基础 MF 课程学分: Credit Points 3.5 总学时/周: Total Hours/Weeks 56 理论学时: LECT. Hours 56 实验学时: EXP. Hours 0 PBL 学时: PBL Hours 0 实践学时/周: PRAC. Hours/Weeks 0 开课学院: College 计算机与通信工程 学院 适用专业: Stream 通信工程 CE 课程属性: Pattern 必修 Compulsory 课程模式: Mode 互认 EQV 中方课程协调人: NEU Coordinator 李志华、徐思洋 LI Zhihua/XU Siyang 成绩记载方式: Result Type 百分制 Marks 先修课程: Requisites 高等数学、线性代数、复变函数与积分变换 advanced mathematics、linear algebra、Complex Variable and integral transforms 英文参考教材: EN Textbooks .Alan V. Oppenheim. Signals and Systems, Second Edition, 电子工业 出版社, 2015. 中文参考教材: CN Textbooks 郑君里，应启珩，杨为理：《信号与系统（第三版）》，高等教育出 版社，2011； 吴大正主编，《信号与线性系统分析》，高等教育出版社，1986 年 管致中等著，《信号与线性系统》，高等教育出版社，2011 年 教学资源: Resources https://www.icourse163.org/course/xidian-483006 课程负责人(撰写人): Subject Director 李志华、徐思洋 LI Zhihua/XU siyang 提交日期: Submitted Date 3/30/2023 任课教师(含负责人): Taught by 李志华、徐思洋 LI Zhihua/XU Siyang 审核人: Checked by 韩鹏 批准人: Approved by 史闻博 批准日期: Approved Date 4/21/2023
二、教学目标SubjectLearningObjectives(SLOs)注：毕业要求及指标点可参照悉尼学院本科生培养方案，可根据实际情况增减行数Note: GA and index can be referred from undergraduate program in SSTC website. Please add/reduce lines based on subject通过本课程的学习，使学生掌握信号与系统理论的基本概念、基本原理和基本分析方法，包括：信号与系统的数学模型的建立、时域和频域的分析方法以及对结果的物理解释、物理意义等：理解各种变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换等）的基本内容、性质和应用。特别要建立信号与系统的频域分析的概念以及系统函数的概念，为学生进一步学习后续课程（通信原理、数字信号处理等）打下坚实的基础。激发学生对本专业信号与系统学科方面的兴趣与学习热情，使学生分析问题和解决问题的能力有所提高。Through the study of this course,students will master thebasicconcepts, basic principles and basic analysis methods of signal and整体目标：system theory, including: the establishment of mathematical models ofOverall Objectivesignals and systems,time-domain and frequency-domain analysismethods,and the physical interpretation of the results,Physicalmeaning,etc.;understand thebasic content,properties and applicationsof various transforms (Fourier transform, Laplace transform, etc.).Inparticular, the concept of frequency domain analysis of signals andsystems and the concept of system functions should be established tolay a solid foundationfor students to further study subsequent courses(communication principles, digital signal processing, etc.). Stimulatestudents' interest and learning enthusiasm in the signal and systemdisciplines of this major,and improve their ability to analyze and solveproblems理解信号的概念和分类，熟练掌握信号的时域、频域以及变换域分析方法。1-1Understand the concept and classification of signals, and beproficient in signal analysis methods in the time domain,frequencydomain,andtransformdomain理解系统的概念和分类，掌握系统数学模型的建立方法，熟练掌握系统的时域、频域以及变换域分析方法。Understandthe conceptand classificationofthesystem,master1-2themethod of establishing the mathematical model of the（1）专业目标：system, and be proficient in the time domain, frequencyProfessional Abilitydomain and transform domain analysis methods of the system熟练掌握系统分析方法在通信、控制等领域的工程应用。1-3Familiar with the engineering application of system analysismethods inthefields of communication and control培养科学与工程应用的意识和素质，逐步培养学生的探索精神和创新能力。1-4Cultivate the consciousness and quality of science andengineering application, and gradually cultivate studentsexploration spirit and innovation ability2 / 19
2 / 19 二、教学目标 Subject Learning Objectives (SLOs) 注：毕业要求及指标点可参照悉尼学院本科生培养方案，可根据实际情况增减行数 Note: GA and index can be referred from undergraduate program in SSTC website. Please add/reduce lines based on subject. 整体目标: Overall Objective 通过本课程的学习，使学生掌握信号与系统理论的基本概念、基本 原理和基本分析方法，包括：信号与系统的数学模型的建立、时域 和频域的分析方法以及对结果的物理解释、物理意义等；理解各种 变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换等）的基本内容、性质和应用。 特别要建立信号与系统的频域分析的概念以及系统函数的概念，为 学生进一步学习后续课程（通信原理、数字信号处理等）打下坚实 的基础。激发学生对本专业信号与系统学科方面的兴趣与学习热 情，使学生分析问题和解决问题的能力有所提高。 Through the study of this course, students will master the basic concepts, basic principles and basic analysis methods of signal and system theory, including: the establishment of mathematical models of signals and systems, time-domain and frequency-domain analysis methods, and the physical interpretation of the results, Physical meaning, etc.; understand the basic content, properties and applications of various transforms (Fourier transform, Laplace transform, etc.). In particular, the concept of frequency domain analysis of signals and systems and the concept of system functions should be established to lay a solid foundation for students to further study subsequent courses (communication principles, digital signal processing, etc.). Stimulate students' interest and learning enthusiasm in the signal and system disciplines of this major, and improve their ability to analyze and solve problems （1）专业目标: Professional Ability 1-1 理解信号的概念和分类，熟练掌握信号的时域、频域以及变 换域分析方法。 Understand the concept and classification of signals, and be proficient in signal analysis methods in the time domain, frequency domain, and transform domain. 1-2 理解系统的概念和分类，掌握系统数学模型的建立方法，熟 练掌握系统的时域、频域以及变换域分析方法。 Understand the concept and classification of the system, master the method of establishing the mathematical model of the system, and be proficient in the time domain, frequency domain and transform domain analysis methods of the system. 1-3 熟练掌握系统分析方法在通信、控制等领域的工程应用。 Familiar with the engineering application of system analysis methods in the fields of communication and control. 1-4 培养科学与工程应用的意识和素质，逐步培养学生的探索精 神和创新能力。 Cultivate the consciousness and quality of science and engineering application, and gradually cultivate students' exploration spirit and innovation ability
激发学生对信号与信息处理方向的兴趣与学习热情，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为将来从事电子设备设计与研发奠定必要的基础。Stimulate students' interest and learning enthusiasm in the2-1direction of signal and information processing,improvestudents' ability to analyze and solve practical engineering（2）德育目标：problems, and lay the necessary foundation for futureEssential Qualityelectronicdevicedesign and researchanddevelopment提高学生思维、判断、分析与解决问题能力，形成敬业、守信、高校、精益求精的职业素养。2-2Improve students'thinking, judgment, analysisandproblem-solving abilities,and form professionalism ofdedication,trustworthiness,colleges,andexcellence课程教学目标与毕业要求的对应关系MatrixofGA&SLOs毕业要求GA指标点GAIndex教学目标SLOs指标点1-1：掌握数学、自然科学、工程基础和专业知识，并能够将其运用到复1-1、1-8、2-1、杂电子信息工程问题的恰当表述中。2-4、3-1、3-4、1、工程知识：能够将数学、指标点1-2：掌握信号与系统分析、数字3-5。自然科学、工程基础和专业信号处理、数字图像处理等专业知识，知识用于解决电子信息工程具备信号检测与处理的能力。相关问题。指标点1-5：掌握在电子信息工程专业的相关领域进行工程设计、技术创新的能1-3,1-4力。指标点2-1：能够针对实际问题设计针对2、问题分析：能够应用数学、性的技术方案，并综合运用所学科学理1-2、1-3、1-4、自然科学和工程科学的基本论和技术手段分析解决。1-6、1-7、2-2、原理，识别、表达、并通过指标点2-2：能够有效分析和处理信号与2-3、3-2、3-3、文献研究分析复杂工程问通信系统、计算机网络、模拟及数字电3-5。题，以获得有效结论。路、微波及电磁技术等方面的技术与管理问题。3、设计/开发解决方案：能指标点3-1：具备本专业所需的设计/开发够设计针对复杂工程问题的技能，能够设计针对复杂工程问题的解解决方案，设计满足特定需决方案，设计满足特定需求的系统或工1-5、2-1、2-2、求的系统、单元（部件）或艺流程。2-3、2-4、3-3、工艺流程，并能够在设计环指标点3-2：能够在工作中表现出创新意3-4、3-5。节中体现创新意识，考虑社识，创新的解决复杂问题；会、健康、安全、法律、文指标点3-3：能够在工程设计中综合考虑化以及环境等因素。社会、健康、安全、法律、文化等因素。3/19
3 / 19 （2）德育目标: Essential Quality 2-1 激发学生对信号与信息处理方向的兴趣与学习热情，提高学 生分析和解决实际工程问题的能力，为将来从事电子设备设 计与研发奠定必要的基础。 Stimulate students' interest and learning enthusiasm in the direction of signal and information processing, improve students' ability to analyze and solve practical engineering problems, and lay the necessary foundation for future electronic device design and research and development. 2-2 提高学生思维、判断、分析与解决问题能力，形成敬业、守 信、高校、精益求精的职业素养。 Improve students' thinking, judgment, analysis and problem-solving abilities, and form professionalism of dedication, trustworthiness, colleges, and excellence. 课程教学目标与毕业要求的对应关系 Matrix of GA & SLOs 毕业要求 GA 指标点 GA Index 教学目标 SLOs 1、工程知识：能够将数学、 自然科学、工程基础和专业 知识用于解决电子信息工程 相关问题。 指标点 1-1：掌握数学、自然科学、工程 基础和专业知识，并能够将其运用到复 杂电子信息工程问题的恰当表述中。 1-1、1-8、2-1、 2-4、3-1、3-4、 3-5。 指标点 1-2：掌握信号与系统分析、数字 信号处理、数字图像处理等专业知识， 具备信号检测与处理的能力。 指标点 1-5：掌握在电子信息工程专业的 相关领域进行工程设计、技术创新的能 力。 1-3，1-4 2、问题分析：能够应用数学、 自然科学和工程科学的基本 原理，识别、表达、并通过 文献研究分析复杂工程问 题，以获得有效结论。 指标点 2-1：能够针对实际问题设计针对 性的技术方案，并综合运用所学科学理 论和技术手段分析解决。 1-2、1-3、1-4、 1-6、1-7、2-2、 2-3、3-2、3-3、 3-5。 指标点 2-2：能够有效分析和处理信号与 通信系统、计算机网络、模拟及数字电 路、微波及电磁技术等方面的技术与管 理问题。 3、设计/开发解决方案：能 够设计针对复杂工程问题的 解决方案，设计满足特定需 求的系统、单元（部件）或 工艺流程，并能够在设计环 节中体现创新意识，考虑社 会、健康、安全、法律、文 化以及环境等因素。 指标点 3-1：具备本专业所需的设计/开发 技能，能够设计针对复杂工程问题的解 决方案，设计满足特定需求的系统或工 艺流程。 1-5、2-1、2-2、 2-3、2-4、3-3、 3-4、3-5。 指标点 3-2：能够在工作中表现出创新意 识，创新的解决复杂问题； 指标点 3-3：能够在工程设计中综合考虑 社会、健康、安全、法律、文化等因素
三、教学内容Content(Topics)注：以中英文填写，各部分内容的表格可根据实际知识单元数量进行复制、扩展或缩减Note: Flled in both CN and EN, extend or reduce based on the actual numbers of knowledge unit理论教学Lecture知识单元序号支撑教学目标11-1、2-1、3-1、3-3Knowledge Unit NoSLOs Supported知识单元名称绪论IntroductionUnit Title信号与系统的定义Definitionof signal and system信号的描述、分类和典型示例Signaldescription，classificationandtypical examples信号的运算Calculationofsignal知识点阶跃信号与冲激信号Step signal and impulsesignalKnowledge Delivery信号的分解Decompositionofsignals系统模型及其分类Systemmodelanditsclassification线性时不变系统LineartimeinvariantsystemLTI系统分析方法LTIsystemanalysismethod信号与系统的基本概念，能画函数波形了解Basic concepts of signals and systems, able to drawRecognizefunctionwaveforms线性时不变系统的定义和性质，并会应用这些性质理解：The definition and properties of linear time invariantUnderstandsystems, and will apply these properties学习目标：常用基本信号（包括普通信号和奇异信号）的时域描Learning Objectives述方法、特点与性质，并会应用这些性质：信号的时域分解、变换和运算的方法，并会求解掌握：Common basic signal (including ordinary signal andMastersingular signal) timedomain description method,characteristics and properties, and will apply theseThetimeproperties.domaindecomposition,transformation and operation of the signal are solved激发学生对信号与信息处理方向的兴趣与学习热情，提高学生分析和解决实际工程问题的能力，为将来从事电子设备设计与研发奠定必要的基础Stimulate students'interest and learningenthusiasm inthe德育目标：direction of signal and information processing, improve studentsability to analyze and solve practical engineering problems, andMoral Objectiveslaythe necessaryfoundationforfuture electronic devicedesignand researchand development提高学生思维、判断、分析与解决问题能力，形成敬业、守信、高校、精益求精的职业素养4 / 19
4 / 19 三、教学内容 Content (Topics) 注：以中英文填写，各部分内容的表格可根据实际知识单元数量进行复制、扩展或缩减 Note: Filled in both CN and EN, extend or reduce based on the actual numbers of knowledge unit 理论教学 Lecture 知识单元序号: Knowledge Unit No. 1 支撑教学目标: SLOs Supported 1-1、2-1、3-1、3-3 知识单元名称 Unit Title 绪论 Introduction 知识点: Knowledge Delivery 信号与系统的定义 Definition of signal and system 信号的描述、分类和典型示例 Signal description, classification and typical examples 信号的运算 Calculation of signal 阶跃信号与冲激信号 Step signal and impulse signal 信号的分解 Decomposition of signals 系统模型及其分类 System model and its classification 线性时不变系统 Linear time invariant system LTI 系统分析方法 LTI system analysis method 学习目标: Learning Objectives 了解: Recognize 信号与系统的基本概念，能画函数波形 Basic concepts of signals and systems, able to draw function waveforms 理解: Understand 线性时不变系统的定义和性质，并会应用这些性质 The definition and properties of linear time invariant systems, and will apply these properties 掌握: Master 常用基本信号（包括普通信号和奇异信号）的时域描 述方法、特点与性质，并会应用这些性质；信号的时 域分解、变换和运算的方法，并会求解 Common basic signal (including ordinary signal and singular signal) time domain description method, characteristics and properties, and will apply these properties. The time domain decomposition, transformation and operation of the signal are solved 德育目标: Moral Objectives 激发学生对信号与信息处理方向的兴趣与学习热情，提高学生 分析和解决实际工程问题的能力，为将来从事电子设备设计与 研发奠定必要的基础 Stimulate students' interest and learning enthusiasm in the direction of signal and information processing, improve students' ability to analyze and solve practical engineering problems, and lay the necessary foundation for future electronic device design and research and development. 提高学生思维、判断、分析与解决问题能力，形成敬业、守信、高 校、精益求精的职业素养
Improve students' thinking, judgment, analysis and problem-solvingabilities, and form professionalism of dedication, trustworthiness,colleges, and excellence.信号和系统的定义和分类Definition and classification of signals and systems连续时间信号的时域描述、波形变换和运算规则Time domain description,waveformtransformation and operationrulesof continuous-time signals重点：典型信号的定义、特性及应用Definition,characteristics and applications oftypical signalsKey Points信号的奇、偶分量The odd and even components of the signal线性时不变系统的基本性质和时域描述Basic properties and time domain description of linear timeinvariantsystems时域运算中的自变量变化和函数值变化的区分和理解Distinguishing and understanding the change of the independentvariable and thechange of thefunction value in the time domainoperation.冲激信号和阶跃信号的极限模型和特性的理解及运用难点：Understanding and application of limit models and characteristics ofFocal pointsimpulse signals and step signals系统的线性、时不变性、因果性和稳定性等基本特性的理解、判断和运用The understanding, judgment and application of the basiccharacteristics of the system such as linearity, time invariance,causality and stability知识单元序号：支撑教学目标：21-2、2-1、3-1、3-3Knowledge Unit No.SLOs Supported知识单元名称连续时间系统的时域分析Unit TitleTimedomain analysis of continuous time system系统数学模型（微分方程）的建立The establishment of system mathematical model(differential equation)用时域经典法求解微分方程Solve differential equations with time-domain classical methods起始点的跳变一一从0-到0+状态的转换Jumpingofthe startingpoint-thetransitionfromO-toO+state知识点：零输入响应和零状态响应Knowledge DeliveryZero input response and zero state response冲激响应与阶跃响应Impulse responseand step response卷积及卷积的性质The nature of convolution and convolution用算子符号表示微分方程5/19
5 / 19 Improve students' thinking, judgment, analysis and problem-solving abilities, and form professionalism of dedication, trustworthiness, colleges, and excellence. 重点: Key Points 信号和系统的定义和分类 Definition and classification of signals and systems 连续时间信号的时域描述、波形变换和运算规则 Time domain description, waveform transformation and operation rules of continuous-time signals 典型信号的定义、特性及应用 Definition, characteristics and applications of typical signals 信号的奇、偶分量 The odd and even components of the signal 线性时不变系统的基本性质和时域描述 Basic properties and time domain description of linear time invariant systems 难点: Focal points 时域运算中的自变量变化和函数值变化的区分和理解 Distinguishing and understanding the change of the independent variable and the change of the function value in the time domain operation. 冲激信号和阶跃信号的极限模型和特性的理解及运用 Understanding and application of limit models and characteristics of impulse signals and step signals 系统的线性、时不变性、因果性和稳定性等基本特性的理解、判断 和运用 The understanding, judgment and application of the basic characteristics of the system such as linearity, time invariance, causality and stability. 知识单元序号: Knowledge Unit No. 2 支撑教学目标: SLOs Supported 1-2、2-1、3-1、3-3 知识单元名称 Unit Title 连续时间系统的时域分析 Time domain analysis of continuous time system 知识点: Knowledge Delivery 系统数学模型（微分方程）的建立 The establishment of system mathematical model(differential equation) 用时域经典法求解微分方程 Solve differential equations with time-domain classical methods 起始点的跳变——从 0-到 0+状态的转换 Jumping of the starting point-the transition from 0- to 0+ state 零输入响应和零状态响应 Zero input response and zero state response 冲激响应与阶跃响应 Impulse response and step response 卷积及卷积的性质 The nature of convolution and convolution 用算子符号表示微分方程