四川工商学院课时授课计划(教案)课程名称:信号与系统授课教师:51学时授课课时:授课专业:电子信息工程二〇一六年三月
四川工商学院 课时授课计划(教案) 课程名称: 信号与系统 授课教师: 授课课时: 51 学时 授课专业: 电子信息工程 二○一六年三月
课时授课计划(教案)四川工商学院授课班次与时间:班次时间课题名称:绪论、第1章信号与系统的基本概念教学重点、难点和教学方法设计:·本章重难点1、信号的分类与判断2、信号的时域描述与性质3、信号的时域运算4、信号的时域分解5、线性时不变系统的性质与应用·教学方法本章采用讲授为主,自学为辅的教学方法。对重点内容,课堂上要讲解透彻,课下布置一定的作业,使学生加深对内容的理解并牢固掌握;对难点内容,通过讲例题加以分析,深入浅出,举一反三,理论联系实际,使学生能学会学懂,为以后进一步学习打下基础。说明:、教案还应包含教具、幻灯、电化教学使用手段的说明:新课内容小结;作业布置;后记二、课时授课计划(教案)以一次课(2学时)为单元编写,每一单元有一首页三、教学内容,小结,作业布置,后记等书写在竖直线左边,其它内容书写右边四、青年教师需提供板书设计(最后)年月日第页备课日期:
四川工商学院 备课日期: 年 月 日 第 页 授课班次与时间: 班 次 时 间 课题名称: 绪论、第 1 章 信号与系统的基本概念 教学重点、难点和教学方法设计: ⚫ 本章重难点 1、信号的分类与判断 2、信号的时域描述与性质 3、信号的时域运算 4、信号的时域分解 5、线性时不变系统的性质与应用 ⚫ 教学方法 本章采用讲授为主,自学为辅的教学方法。对重点内容,课堂 上要讲解透彻,课下布置一定的作业,使学生加深对内容的理解并 牢固掌握;对难点内容,通过讲例题加以分析,深入浅出,举一反 三,理论联系实际,使学生能学会学懂,为以后进一步学习打下基 础。 说明: 一、教案还应包含教具、幻灯、电化教学使用手段的说明;新课内容小结;作业布置;后 记 二、课时授课计划(教案)以一次课(2 学时)为单元编写,每一单元有一首页 三、教学内容,小结,作业布置,后记等书写在竖直线左边,其它内容书写右边 四、青年教师需提供板书设计(最后)
课时授课计划(教案)四川工商学院教学主要内容:1.1信号的描述分类一、信号的描述1.消息(message)一般将语言、文字、图像、数据等统称为信息。2.信息(information)它是信息论中的一个术语。通常把消息中有意义的内容称为信息。本课程中对信息”和“消息”两词未加严格区分。3.信号(signal)是消息的载体,是消息的表现形式,是通讯的客观对象,常表现为某种变化的物理量;数学上,可描述为一个或多个独立变量的函数(一维信号、多维信号);描述方式:解析式、图形、测量数据、统计数据。对于信号我们并不陌生,如刚才铃声一一声信号,表示该上课了:十字路口红绿灯-光信号,指挥交通:电视机天线接收的声音,图像信息一一电信号:二、信号的分类■确定信号:由确定时间函数描述的信号,某一时刻确定一个相应的值随机信号:由随机时间函数描述的信号,事先无法预知它的变化规律,例如噪声和干扰信号■连续信号:自变量t的取值是连续的信号离散信号:自变量t的取值是离散的信号f,(0)f(0)f.(0)0(a)()(c)图1-1连续信号年月日第备课日期:页
四川工商学院 备课日期: 年 月 日 第 页 教学主要内容: 1.1 信号的描述分类 一、信号的描述 1.消息(message) 一般将语言、文字、图像、数据等统称为信息。 2.信息(information) 它是信息论中的一个术语。通常把消息中有意义的内容称为信息。本课程中对“信息”和 “消息”两词未加严格区分。 3.信号(signal) ◼ 是消息的载体,是消息的表现形式,是通讯的客观对象,常表现为某种变化的物 理量; ◼ 数学上,可描述为一个或多个独立变量的函数(一维信号、多维信号); ◼ 描述方式:解析式、图形、测量数据、统计数据。 对于信号我们并不陌生,如刚才铃声——声信号,表示该上课了;十字路口红绿灯—— 光信号,指挥交通;电视机天线接收的声音,图像信息——电信号; 二、信号的分类 ◼ 确定信号:由确定时间函数描述的信号,某一时刻确定一个相应的值 随机信号:由随机时间函数描述的信号,事先无法预知它的变化规律,例如噪声和干 扰信号 ◼ 连续信号:自变量 t 的取值是连续的信号 离散信号:自变量 t 的取值是离散的信号 图 1-1 连续信号
课时授课计划(教案)四川工商学院f.(k)f2(k)Afs(k)(b)(c)图1-2离散信号模拟信号:连续时间信号,即幅值可以量测的信号数字信号:幅值被量化了的信号,即对连续时间信号先离散化,再对离散化信号进行量化后的信号■周期信号:具有周期性的信号,周期为T,无始无终非周期信号:不具有周期性的信号4f(0)AF(R)注意:两个连续周期信号fi(t)和f2(t)的和信号ft)不一定是周期信号,只有当这两个周期信号的周期之比是有理数时,和信号f(t)才是周期信号,其周期T等于T1、T2的最小公倍数。例试判断下列信号是否为周期信号。若是,确定其周期。(1)fi(t)=sin2t+cos 3t(2) f2(t)=cos 2t+sin t解(1)因为sin2t是一个周期信号,其角频率1和周期Ti为2元の, =2rad / s,T ==元S02元2元2元0, = 3rad / s, T, =330i()是周期信号,其周期为2元年月日第备课日期:页
四川工商学院 备课日期: 年 月 日 第 页 图 1-2 离散信号 ◼ 模拟信号:连续时间信号,即幅值可以量测的信号 数字信号:幅值被量化了的信号,即对连续时间信号先离散化,再对离散化信号进行 量化后的信号 ◼ 周期信号:具有周期性的信号,周期为 T,无始无终 非周期信号:不具有周期性的信号 注意:两个连续周期信号 f1(t)和 f2(t)的和信号 f(t)不一定是周期信号,只有当这两个周期 信号的周期之比是有理数时,和信号 f(t)才是周期信号,其周期 T 等于 T1、T2 的最小公倍 数。 例 试判断下列信号是否为周期信号。若是,确定其周期。 (1) f1 (t)=sin 2t+cos 3t (2) f2 (t)=cos 2t+sinπt 解(1) 因为 sin 2t 是一个周期信号,其角频率ω1 和周期 T1 为 f1 (t)是周期信号,其周期为 2π 1 1 1 2 2 / , rad s T s = = = 2 2 2 222 3 / , 3 3 rad s T s = = = =
课时授课计划(教案)四川工商学院(2)同理,可先求得f2()中两个周期信号cos2t和sinπt的周期分别为T = 2sT =元SJ2(0)是非周期信号■能量信号:若信号的平均功率P为0,能量E为有限值的信号功率信号:若信号的平均功率P等于有限值,能量E为的信号若将信号()设为电压或电流,则加载在单位电阻上产生的瞬时功率为I()P,在一定的时间区间(2)内会消耗一定的能量。PAlim-f(Lf(tdE△lim/dit22注意:直流信号和有界的周期信号均为功率信号:阶跃信号和有始周期信号也是功率信号:有界的非周期信号均为能量信号:无界的周期信号和无界的非周期信号均为非功率非能量信号。一个信号只能是功率信号和能量信号两者中之一,不会两者都是,但可以两者都不是,这就是非功率非能量信号。1.2信号的基本特性1.确定信号的时间特性反映信号幅值大小,变化速率及整体形态随t变化呈现出来的变化规律。2.确定信号的频率特性频谱是信号在频率域的一种表现形式,它集中体现了信号的频率特性,包括信号带宽和各正弦分量振幅,相位随频率的分布情况。3.随机信号的统计特性用均值,方差,相关函数和协方差函数等表征信号的统计特性。4.信号的信息特性无论是确定信号还是随机信号都可以携带或含有一定的信息。1.3信号的基本运算相加和相乘两个信号相加(或相乘),其和(或积)信号等于同一时刻两信号值相加(或相乘)即相加:y(t)=f1(t)+f2(t)y(k)=f1(k)+f2(k)相乘:y(t)=fl(t)·f2(t)y(k)=f1(k)·f2(k)二、翻转,平移和展缩1.翻转将f()→f(-t),(k)→f(-k)称为对信号f()的翻转或反折。从图形上看是将f()以纵坐标为轴翻转180°。如:4f(t)Af(-t)反转2月/日年备课日期:第 页+o1-1ott
四川工商学院 备课日期: 年 月 日 第 页 (2) 同理,可先求得 f2 (t)中两个周期信号 cos2t 和 sinπt 的周期分别为 f2 (t)是非周期信号 ◼ 能量信号:若信号的平均功率 P 为 0,能量 E 为有限值的信号 功率信号:若信号的平均功率 P 等于有限值,能量 E 为∞的信号 若将信号 f(t)设为电压或电流,则加载在单位电阻上产生的瞬时功率为|f(t)|2,在一定的 时间区间 内会消耗一定的能量。 注意:直流信号和有界的周期信号均为功率信号;阶跃信号和有始周期信号也是功率信号; 有界的非周期信号均为能量信号;无界的周期信号和无界的非周期信号均为非功率非能量 信号。一个信号只能是功率信号和能量信号两者中之一,不会两者都是,但可以两者都不 是,这就是非功率非能量信号。 1.2 信号的基本特性 1.确定信号的时间特性 反映信号幅值大小,变化速率及整体形态随 t 变化呈现出来的变化规律。 2.确定信号的频率特性 频谱是信号在频率域的一种表现形式,它集中体现了信号的频率特性,包括信号带宽 和各正弦分量振幅,相位随频率的分布情况。 3.随机信号的统计特性 用均值,方差,相关函数和协方差函数等表征信号的统计特性。 4.信号的信息特性 无论是确定信号还是随机信号都可以携带或含有一定的信息。 1.3 信号的基本运算 一、相加和相乘 两个信号相加(或相乘),其和(或积)信号等于同一时刻两信号值相加(或相乘)即 相加:y(t)=f1(t)+f2(t) y(k)=f1(k)+f2(k) 相乘:y(t)=f1(t)•f2(t) y(k)=f1(k)•f2(k) 二、翻转,平移和展缩 1.翻转 将 f (t) → f (– t) , f (k) → f (– k) 称为对信号 f (·)的翻转或反折。从图形上看是将 f (·) 以纵坐标为轴翻转 180o。如: T s 2 = 2 T s 1 = 2 2 2 E f t dt lim ( ) → − 2 2 2 1 P f t dt lim ( ) → − , 2 2 − f (t) o 1 t 1 反转 t → - t f (- t ) -1 1 o t