九、补充说明 无 十、课程中英文简介 本课程是测控技术与仪器专业设置的一门专业基础课。本课程讲授内容包括两大部分 几何光学基本概念和成像原理：光波动理论的相关知识。几何光学部分主要讲授内容如下 几何光学基本理论、共轴球面系统、理想光学系统及平面光学系统的基本概念和基本成像规 律：典型光学系统的工作原理、成像规律及光束限制等：光度学基础。波动光学内容包括： 干涉原理和图样分布、衍射原理及光栅：晶体光学。 通过课党教学和实验操作，学生可以深入理解光学系统成像的基本概念和成像原理、能 够分析光学系统的工作：较好掌提光的干涉、光的行射、光偏振原理等基础知识：学会分别 利用几何光学原理和波动光学原理对不同的光学系统进行分析研究，为后继相关专业课程莫 定光学原理和技术基础。 Fundamental of Engineering Optics is a specialized subject designed for the students of measurement control technology and instrument specialty.This subject contains two parts:the fundamental principle and imaging theory of geometrical optics,light wave theory.The mair contents in this subject onin such as the following:the fundamental principle of geometrical optics;the basic concept and imaging theory of the coaxial spherical systems:imaging theory of a perfect optical system;imaging theory of a plane system in geometrical optics.Imaging theory of the typical optical systems and the basic concept of photometry are also contained in geometrica optics.Coherent theory.diffraction theory and light polarization principle are contained in wave optics. After completing this course of study,students will comprehend the fundamental principles of geometrical optics,by which students also analyze imaging law and image character of a optical system and a optical instrument,and also comprehend the general wave theory.Students can analyze the working principle of a real optical system by the theory of wave optical or the geometrical optics 《信号与系统》 课程编号 0BH02402 学分 3.5 总学时 56 实验/上机学时 12 课程名称 信号与系统 英文名称 Signals and Systems 课程类别 必修 适用专业 测控技术与仪器
12 九、补充说明 无。 十、课程中英文简介 本课程是测控技术与仪器专业设置的一门专业基础课。本课程讲授内容包括两大部分： 几何光学基本概念和成像原理；光波动理论的相关知识。几何光学部分主要讲授内容如下： 几何光学基本理论、共轴球面系统、理想光学系统及平面光学系统的基本概念和基本成像规 律；典型光学系统的工作原理、成像规律及光束限制等；光度学基础。波动光学内容包括： 干涉原理和图样分布、衍射原理及光栅；晶体光学。 通过课堂教学和实验操作，学生可以深入理解光学系统成像的基本概念和成像原理、能 够分析光学系统的工作；较好掌握光的干涉、光的衍射、光偏振原理等基础知识；学会分别 利用几何光学原理和波动光学原理对不同的光学系统进行分析研究，为后继相关专业课程奠 定光学原理和技术基础。 Fundamental of Engineering Optics is a specialized subject designed for the students of measurement control technology and instrument specialty. This subject contains two parts: the fundamental principle and imaging theory of geometrical optics; light wave theory. The main contents in this subject contain such as the following: the fundamental principle of geometrical optics; the basic concept and imaging theory of the coaxial spherical systems；imaging theory of a perfect optical system; imaging theory of a plane system in geometrical optics. Imaging theory of the typical optical systems and the basic concept of photometry are also contained in geometrical optics. Coherent theory, diffraction theory and light polarization principle are contained in wave optics.After completing this course of study, students will comprehend the fundamental principles of geometrical optics, by which students also analyze imaging law and image character of a optical system and a optical instrument, and also comprehend the general wave theory. Students can analyze the working principle of a real optical system by the theory of wave optical or the geometrical optics. 《信号与系统》 课程编号 0BH02402 学 分 3.5 总 学 时 56 实验/上机学时 12 课程名称 信号与系统 英文名称 Signals and Systems 课程类别 必修 适用专业 测控技术与仪器
执笔人 张晓青 审核人 祝连庆 先修课程 高等数学，线性代数，复变函数与积分变换 一、课程的地位与作用 本课程是测控技术及仪器专业的一门重要的必修专业基础课程。本课程从测控技术及仪 器专业的角度出发构成一个较完整的知识体系，主要内容包括以下七章：信号与系统的基础 知识、连续时间信号分析、连续时间系统分析、离散时间信号分析、离散时间系统分析、离 散傅里叶变换的应用、数字滤波器的设计等。本课程建立基本的信号与系统的数学模型，阐 述信号与系统的基本分析原理和方法，介绍离散傅里叶变换在实际中的典型应用，作为典型 的高散时间系统的综合应用引入数字滤波器的设计方法和步骤，使学生学会与本专业相关的 信号与系统方面的基本知识、基本方法和基本技能，熟悉信号的多种类型及获取方法，掌握 典型信号的基本处理技术，为学生系统地掌握和应用测试系统或仪器中的信号分析及处理技 术打下必要的基础。 二、课程教学目标 通过课堂学习、实验、作业等形式，学生应掌握信号与系统的基础知识，掌握信号与系 统有关的数学模型、基本分析方法和信号处理技术，以达到运用信号与系统理论解决实际问 题的目的，并可以独立完成基于MATLAB的信号与系统的设计与分析，有效提高工程实践 能力和综合素质。 具体目标如下（括号中数字对应本专业毕业要求）： 1能对信号分类、用数学函数表示信号、作图表示信号、对信号作时域基本运算：(1、 5 2.能用连续时间傅里叶级数(CTFS)、连续时间傅里叶变换(CTFT)对连续时间信号 进行频谱分析：() 3.能用离散时间傅里叶级数(DTFS)、离散时间傅里叶变换(DTFT)对离散时间信号 进行频谱分析：(1) 4能说明并应用奈奎斯特抽样定理：(1) 5.能应用高散傅里叶变换(DFT)对信号进行频谱分析：(1、4、5) 6能对系统分类、用数学方程表示系统、作图表示系统结构、判断系统基本属性：(1、 5 7能对连续时间系统进行时域、频域、复频域分析：(1、4、5) 8.能对离散时间系统进行时域、频域、复频域分析：(1、4、5) 9能说明滤波的概念（低通、高通、带通、带阻、全通）、线性相位的含义，了解R 和FR数字滤波器的结构特点。（①） 1O.能用冲激响应不变法和双线性变换法设计R数字滤波器，用窗函数法设计FIR数 字滤波器。(5) 13
13 执 笔 人 张晓青 审 核 人 祝连庆 先修课程 高等数学，线性代数，复变函数与积分变换 一、课程的地位与作用 本课程是测控技术及仪器专业的一门重要的必修专业基础课程。本课程从测控技术及仪 器专业的角度出发构成一个较完整的知识体系，主要内容包括以下七章：信号与系统的基础 知识、连续时间信号分析、连续时间系统分析、离散时间信号分析、离散时间系统分析、离 散傅里叶变换的应用、数字滤波器的设计等。本课程建立基本的信号与系统的数学模型，阐 述信号与系统的基本分析原理和方法，介绍离散傅里叶变换在实际中的典型应用，作为典型 的离散时间系统的综合应用引入数字滤波器的设计方法和步骤，使学生学会与本专业相关的 信号与系统方面的基本知识、基本方法和基本技能，熟悉信号的多种类型及获取方法，掌握 典型信号的基本处理技术，为学生系统地掌握和应用测试系统或仪器中的信号分析及处理技 术打下必要的基础。 二、课程教学目标 通过课堂学习、实验、作业等形式，学生应掌握信号与系统的基础知识，掌握信号与系 统有关的数学模型、基本分析方法和信号处理技术，以达到运用信号与系统理论解决实际问 题的目的，并可以独立完成基于 MATLAB 的信号与系统的设计与分析，有效提高工程实践 能力和综合素质。 具体目标如下（括号中数字对应本专业毕业要求）： 1.能对信号分类、用数学函数表示信号、作图表示信号、对信号作时域基本运算；(1、 5) 2.能用连续时间傅里叶级数（CTFS）、连续时间傅里叶变换（CTFT）对连续时间信号 进行频谱分析；(1) 3.能用离散时间傅里叶级数（DTFS）、离散时间傅里叶变换（DTFT）对离散时间信号 进行频谱分析；(1) 4.能说明并应用奈奎斯特抽样定理；（1） 5.能应用离散傅里叶变换（DFT）对信号进行频谱分析；(1、4、5) 6.能对系统分类、用数学方程表示系统、作图表示系统结构、判断系统基本属性；(1、 5) 7.能对连续时间系统进行时域、频域、复频域分析；(1、4、5) 8.能对离散时间系统进行时域、频域、复频域分析；(1、4、5) 9.能说明滤波的概念（低通、高通、带通、带阻、全通）、线性相位的含义，了解 IIR 和 FIR 数字滤波器的结构特点。(1) 10.能用冲激响应不变法和双线性变换法设计 IIR 数字滤波器，用窗函数法设计 FIR 数 字滤波器。（5）
三、课程教学内容提要与基本要求 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 第一章信号与系统基础知识 1.1引言 $12信号及其分类 学习信号的定义、分类和基本运 1 6 S1.3信号的基本时域运算 算：学习系统的分类、表示及属性： 了解MATLAB语言的基本操作 514系统及其分类 S.5 MATLAB编程及上机实践（入门及举例 第二章连续时间信号分积 2 掌握连续时间信号的时域分析和 2.1周期信号的傅里叶级数(CTFS) 6 频谱分析 S2.2非周期信号的傅里叶变换(CTFT) 第三章连续时间系统分析 $3.1连续时间系统的时 掌握连续时间系统的响应求解方 $32连续时间系统的频域分析 法、频率特性的意义：会用拉普 $3.3拉普拉斯变换 斯变换工具对连续时间系统作复 烦域分析 §3.4连续时间系统的复频域分析 堂握离散时间周期信号的频普分 第四章离散时间信号分析 4.1离散时间傅里叶 折方法(DTFT)、离散时间非周期 (DTFT) 信号的频谱分析方法(DTFS),理 S4.2离散时间傅里叶级数(DTFS】 6 解奈奎斯特抽样定理的表述、意 $4.3奈奎斯特抽样定理 义、应用要求 第五章离散时间系统分析 堂握离时间系的时域由应求 5.1离散时间系统的时域分析 解方法、频率特性的意义，理解乙 5 $5.2离散时间系统的频域分析 变换的定义、性质和使用，掌握离 8 s5.3Z变换 $5.4离散时间系统的Z域分析 敢时间系统的Z域分析方法 理解离散傅里叶变换(DFT)的定 第六音离做值里叶亦换及应用 $61离散傅里叶变换 义和性质，会用DFT分析连续时 间信号和离散时间信号的频谱， 4 $6.2离散傅里叶变换的应用 晓DFT应用时的局限性 第七章数字滤波器原理及设计 学习滤波的概念（低通、高通、带 $7.1数字滤波器基本概念及分类 S7,2R数字滤波器的设计 通、带阻、全通)，了解IIR和FIR 6 s7.3FIR数字滤波器的设计 数字滤波器的基本设计方法 实验部分 序号 实验项目名称 实验内容、要求及时间安、仪器要求 掌握使用MATLAB产生基本信号的方 信号的产生和运算 法：掌握使用MATLAB绘制信号波形的 方法：使用MATLAB实现信号的基本运 必开 设计 算。第一章学完后可做。计算机
14 三、课程教学内容提要与基本要求 理论部分 序号 教学内容提要 基本要求 学时 1 第一章 信号与系统基础知识 §1.1 引言 §1.2 信号及其分类 §1.3 信号的基本时域运算 §1.4 系统及其分类 §1.5 MATLAB 编程及上机实践（入门及举例） 学习信号的定义、分类和基本运 算；学习系统的分类、表示及属性； 了解 MATLAB 语言的基本操作 6 2 第二章 连续时间信号分析 §2.1 周期信号的傅里叶级数（CTFS） §2.2 非周期信号的傅里叶变换（CTFT） 掌握连续时间信号的时域分析和 频谱分析 6 3 第三章 连续时间系统分析 §3.1 连续时间系统的时域分析 §3.2 连续时间系统的频域分析 §3.3 拉普拉斯变换 §3.4 连续时间系统的复频域分析 掌握连续时间系统的响应求解方 法、频率特性的意义；会用拉普拉 斯变换工具对连续时间系统作复 频域分析 8 4 第四章 离散时间信号分析 §4.1 离散时间傅里叶变换（DTFT） §4.2 离散时间傅里叶级数（DTFS） §4.3 奈奎斯特抽样定理 掌握离散时间周期信号的频谱分 析方法（DTFT）、离散时间非周期 信号的频谱分析方法（DTFS），理 解奈奎斯特抽样定理的表述、意 义、应用要求 6 5 第五章 离散时间系统分析 §5.1 离散时间系统的时域分析 §5.2 离散时间系统的频域分析 §5.3 Z 变换 §5.4 离散时间系统的 Z 域分析 掌握离散时间系统的时域响应求 解方法、频率特性的意义，理解 Z 变换的定义、性质和使用，掌握离 散时间系统的 Z 域分析方法 8 6 第六章 离散傅里叶变换及应用 §6.1 离散傅里叶变换（DFT） §6.2 离散傅里叶变换的应用 理解离散傅里叶变换（DFT）的定 义和性质，会用 DFT 分析连续时 间信号和离散时间信号的频谱，知 晓 DFT 应用时的局限性 4 7 第七章 数字滤波器原理及设计 §7.1 数字滤波器基本概念及分类 §7.2 IIR 数字滤波器的设计 §7.3 FIR 数字滤波器的设计 学习滤波的概念（低通、高通、带 通、带阻、全通），了解 IIR 和 FIR 数字滤波器的基本设计方法 6 实验部分 序号 实验项目名称 学 时 实验内容、要求及时间安排、仪器要求 必开/ 选开 实验 类型 1 信号的产生和运算 3 掌握使用 MATLAB 产生基本信号的方 法；掌握使用 MATLAB 绘制信号波形的 方法；使用 MATLAB 实现信号的基本运 算。第一章学完后可做。计算机。 必开 设计
实验部分 序号 实验项目名称 实内容、要及对洞安、仪器要 加深对信号频谱概念的理解，包括幅度 错和相位谱两个方面：熟悉傅里叶级数 2 周期信号的合成与分解 2 分解的意义，学会对连续周明信号绘制 必开 设计 频谱图：了解吉布斯(Gibbs)现象。第 二章学完后可做。计算机。 分别使用卷积方法和拉普拉斯变换求解 线性时不变连续时间系统的响应：计算 连续时间系统的分析 线性时不变连续时间系统的频率响应， 必开 设计 绘制零极点分布图。第三章学完后可做。 补管机 加深对DFT定义、算法原理和基本性质 离散傅立叶变换的综合应 的理解：热悉FT函数的应用：掌握用 4 2 FFT对连续信号和时域离散信号进行语 必开设计 用 分析的方法。前六章学完后可做。计算 机 了解模拟信号（音频）采样与滤波的完 整过程，加深对滤波的理解：掌握数字 音频信号的采样与重构 2 滤波器的一般设计方法，并能够对音频 必开设计 信号进行滤波，理解音频信号的消噪方 法。前六章学完后可做。计算机。 四、课程目标达成措施 以课堂教学为主，结合课后作业、课后答疑、课程实验、期中考试、期末考试等形式达 成课程目标。 1课堂教学：主要讲解信号与系统有关的基本概念、基本理论以及基本方法，结合多媒 体技术，尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果。 2课后作业：针对课程知识点在课后适量布置书面习题或思考题，并批改后计分。 3.课后答疑：每周固定一个时段和地点，对学生学习过程中遇到的问题进行讨论和辅导。 4.课程实验：实验内容与理论知识紧密结合，锻炼学生的实际动手能力，训练方面包括 理论知识理解、实验方案设计、实验过程操作、实验结果与分析等，并提交实验报告。 5期中考试：在前三章内容教学完成后，对所学内容进行考试，可采用开卷或闭卷形式。 6,期末考试：内容涉及课程的全部基本概念和基本方法，以基础知识为主，题型包括选 择题、判断题、简答题、计算题等，采用闭卷形式。 五、学生成绩考核与评定方式 以课堂教学为主，结合作业和实验教学，在前三章内容完成后进行期中考试，结课后进 行期末考试。最终成绩由平时成绩、课程实验、期中考试、期末考试等组合而成，各部分所 占比例如下(%)：
15 实验部分 序号 实验项目名称 学 时 实验内容、要求及时间安排、仪器要求 必开/ 选开 实验 类型 2 周期信号的合成与分解 2 加深对信号频谱概念的理解，包括幅度 谱和相位谱两个方面；熟悉傅里叶级数 分解的意义，学会对连续周期信号绘制 频谱图；了解吉布斯（Gibbs）现象。第 二章学完后可做。计算机。 必开 设计 3 连续时间系统的分析 3 分别使用卷积方法和拉普拉斯变换求解 线性时不变连续时间系统的响应；计算 线性时不变连续时间系统的频率响应， 绘制零极点分布图。第三章学完后可做。 计算机。 必开 设计 4 离散傅立叶变换的综合应 用 2 加深对 DFT 定义、算法原理和基本性质 的理解；熟悉 FFT 函数的应用；掌握用 FFT 对连续信号和时域离散信号进行谱 分析的方法。前六章学完后可做。计算 机。 必开 设计 5 音频信号的采样与重构 2 了解模拟信号（音频）采样与滤波的完 整过程，加深对滤波的理解；掌握数字 滤波器的一般设计方法，并能够对音频 信号进行滤波，理解音频信号的消噪方 法。前六章学完后可做。计算机。 必开 设计 四、课程目标达成措施 以课堂教学为主，结合课后作业、课后答疑、课程实验、期中考试、期末考试等形式达 成课程目标。 1.课堂教学：主要讲解信号与系统有关的基本概念、基本理论以及基本方法，结合多媒 体技术，尽量引入互动环节，使同学们能更好地融入课堂教学，提高教学效果。 2.课后作业：针对课程知识点在课后适量布置书面习题或思考题，并批改后计分。 3.课后答疑：每周固定一个时段和地点，对学生学习过程中遇到的问题进行讨论和辅导。 4.课程实验：实验内容与理论知识紧密结合，锻炼学生的实际动手能力，训练方面包括 理论知识理解、实验方案设计、实验过程操作、实验结果与分析等，并提交实验报告。 5.期中考试：在前三章内容教学完成后，对所学内容进行考试，可采用开卷或闭卷形式。 6.期末考试：内容涉及课程的全部基本概念和基本方法，以基础知识为主，题型包括选 择题、判断题、简答题、计算题等，采用闭卷形式。 五、学生成绩考核与评定方式 以课堂教学为主，结合作业和实验教学，在前三章内容完成后进行期中考试，结课后进 行期末考试。最终成绩由平时成绩、课程实验、期中考试、期末考试等组合而成，各部分所 占比例如下（%）：
平时成绩 课程实验 期中考试 期末考试 10 20 20 50 六、建议教材与参考书 建议教材：信号与系统基础及应用，自编教材，2017.10。 参考书：1.吴京等编著，信号分析与处理，电子工业出版社，2008.7。 2.胡广书编著，数字信号处理导论（第2版），清华大学出版社，20135。 3.AV奥本海姆等编著，离散时间信号处理（第2版），西安交通大学出版社，2001.9。 七、课程目标达成评价方式 课程结束后，进行课程目标达成度评价。评价方式可采用：修课学生调查问卷法、课程 考核过程分析法或课程成绩分析法等。 八、课程对应的毕业要求 毕业要求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测控仪 器、光机电一体化系统、信息检测和处理设备中的复杂工程问题。 毕业要求4.研究：能够基于数学、自然科学和工程科学原理，采用科学方法对测控仪 器、光机电一体化系统、信息检测和处理设备中的复杂工程问题进行研究，包括实验方案设 计、调试与操作实验系统和设备、分析与解释实验数据等，并通过信息综合得到合理有效的 结论。 毕业要求5.使用现代工具：能够针对测控仪器、光机电一体化系统、信息检测和处理 设备中的复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工 具，进行预测与模拟，并能够理解其局限性。 九、补充说明 无。 十、课程中英文简介 本课程是测控技术及仪器专业一门重要的必修专业基础课程，主要内容包括：信号与系 统的基本概念、信号与系统的数学表述、连续和离散时间信号的分析、连续和离散时间系统 的分析、离散傅里叶变换的典型应用、数字滤波器的基本设计方法等，实验方面包括应用 MATLAB编程语言实现典型的多种信号与系统。本课程的知识体系可使学生对信号与系统 的基本类型、时频域分析方法、信号处理技术等知识点进行全面的学习，为掌握测试仪器或 设备中的信号分析及处理技术打下必要的基础。通过本课程的学习，学生应具备识别信号类 型、对信号进行须谱分析、建立基本的系统结构、对系统性能进行分析、设计并应用典型的 离散时间系统（数字滤波器）的能力。 Signals and Systems is a compulsory major course that is the important foundation for the major of measurement control technology and instrument.The main contents of this course 6
16 平时成绩 课程实验 期中考试 期末考试 10 20 20 50 六、建议教材与参考书 建议教材：信号与系统基础及应用，自编教材，2017.10。 参考书：1. 吴京等编著，信号分析与处理，电子工业出版社，2008.7。 2. 胡广书编著，数字信号处理导论（第 2 版），清华大学出版社，2013.5。 3. A.V.奥本海姆等编著，离散时间信号处理（第 2 版），西安交通大学出版社，2001.9。 七、课程目标达成评价方式 课程结束后，进行课程目标达成度评价。评价方式可采用：修课学生调查问卷法、课程 考核过程分析法或课程成绩分析法等。 八、课程对应的毕业要求 毕业要求 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测控仪 器、光机电一体化系统、信息检测和处理设备中的复杂工程问题。 毕业要求 4. 研究：能够基于数学、自然科学和工程科学原理，采用科学方法对测控仪 器、光机电一体化系统、信息检测和处理设备中的复杂工程问题进行研究，包括实验方案设 计、调试与操作实验系统和设备、分析与解释实验数据等，并通过信息综合得到合理有效的 结论。 毕业要求 5. 使用现代工具：能够针对测控仪器、光机电一体化系统、信息检测和处理 设备中的复杂工程问题，开发、选择与使用恰当的技术、资源、现代工程工具和信息技术工 具，进行预测与模拟，并能够理解其局限性。 九、补充说明 无。 十、课程中英文简介 本课程是测控技术及仪器专业一门重要的必修专业基础课程，主要内容包括：信号与系 统的基本概念、信号与系统的数学表述、连续和离散时间信号的分析、连续和离散时间系统 的分析、离散傅里叶变换的典型应用、数字滤波器的基本设计方法等，实验方面包括应用 MATLAB 编程语言实现典型的多种信号与系统。本课程的知识体系可使学生对信号与系统 的基本类型、时频域分析方法、信号处理技术等知识点进行全面的学习，为掌握测试仪器或 设备中的信号分析及处理技术打下必要的基础。通过本课程的学习，学生应具备识别信号类 型、对信号进行频谱分析、建立基本的系统结构、对系统性能进行分析、设计并应用典型的 离散时间系统（数字滤波器）的能力。 Signals and Systems is a compulsory major course that is the important foundation for the major of measurement control technology and instrument. The main contents of this course