《信号与系统》教学大纲一、课程基本信息课程编码：06S8111B中文名称：信号与系统英文名称：SignalandSystem课程类别：专业核心课总学时：60学时（含实验10学时）总学分：4适用专业：通信工程专业先修课程：高等数学、电路与电子技术、线性代数二、课程的性质、地位和任务《信号与系统》是通信工程专业本科生的专业核心必修课之一，是继《电路与电子技术》课程后的又一门重要的技术基础课。本课程运用现代数学的基本理论与方法，把电子系统的数学描述与图形描述紧密的结合起来，是一门理论性很强、又具有一定实践性的课程。任务：通过本课程的学习，使学生掌握信号分析，线性系统的基本理论及分析线性系统的基本方法，能建立简单电路的数学模型，对数学模型求解，掌握有关系统的稳定性、频响、因果性等工程应用中的一些重要结论，并进一步提高学生分析问题与实践技能的能力，为学生今后进一步学习信号处理、网络理论、通信理论、控制理论等课程打下良好的基础。三、课程教学目标通过本课程的学习，理解并掌握信号与系统的概念、分类和描述，掌握连续信号与系统的时域分析、频域分析和S域分析的方法，离散信号与系统的时域、频域和2域分析：学会运用系统的分析方法对工程实际中的问题加以分析和处理。（对应毕业要求：G1.1、G2.1、G2.2、G3.1、G3.2）具体要求如下：课程目标1：熟练掌握信号分类，连续信号时域描述，连续信号频域描述，连续信号S域描述以及各种描述之间的相互转换。熟练掌握离散信号时域描述，离散信号Z域描述以及相互转换，了解离散信号频域描述。（G1.1）课程目标2：掌握连续系统时域分析方法，频域分析方法和S域分析方法。掌握离散系统时域分析方法和Z域分析方法，了解离散系统频域分析方法。并结合工程实际问题，对系统进行模型分析，给出合理的解决方案。（G2.1）1
1 《信号与系统》教学大纲 一、课程基本信息 课程编码：06S8111B 中文名称：信号与系统 英文名称：Signal and System 课程类别：专业核心课 总 学 时：60 学时（含实验 10 学时） 总 学 分：4 适用专业：通信工程专业 先修课程：高等数学、电路与电子技术、线性代数 二、课程的性质、地位和任务 《信号与系统》是通信工程专业本科生的专业核心必修课之一，是继《电路与电子技术》课程 后的又一门重要的技术基础课。本课程运用现代数学的基本理论与方法，把电子系统的数学描述与 图形描述紧密的结合起来，是一门理论性很强、又具有一定实践性的课程。 任务：通过本课程的学习，使学生掌握信号分析，线性系统的基本理论及分析线性系统的基本 方法，能建立简单电路的数学模型，对数学模型求解，掌握有关系统的稳定性、频响、因果性等工 程应用中的一些重要结论，并进一步提高学生分析问题与实践技能的能力，为学生今后进一步学习 信号处理、网络理论、通信理论、控制理论等课程打下良好的基础。 三、课程教学目标 通过本课程的学习，理解并掌握信号与系统的概念、分类和描述，掌握连续信号与系统的时域 分析、频域分析和 S 域分析的方法，离散信号与系统的时域、频域和 Z 域分析；学会运用系统的分 析方法对工程实际中的问题加以分析和处理。（对应毕业要求：G1.1、G2.1、G2.2、G3.1、G3.2） 具体要求如下： 课程目标 1：熟练掌握信号分类，连续信号时域描述，连续信号频域描述，连续信号 S 域描述 以及各种描述之间的相互转换。熟练掌握离散信号时域描述，离散信号 Z 域描述以及相互转换，了 解离散信号频域描述。（G1.1） 课程目标 2：掌握连续系统时域分析方法，频域分析方法和 S 域分析方法。掌握离散系统时域 分析方法和 Z 域分析方法，了解离散系统频域分析方法。并结合工程实际问题，对系统进行模型分 析，给出合理的解决方案。(G2.1)
课程目标3：能够针对复杂系统或者过程选择数学模型，并达到适当的精度要求；能从数学与自然科学的角度对复杂工程问题的解决方案进行分析并试图改进。（G2.2）课程目标4：能够运用掌握的信号及系统的分析理论和方法对通信工程实践中的问题进行分析和处理，针对复杂通信网络工程硬件问题，给出可行的解决方案，并逐步形成团队合作意识和一定的创新能力。（G3.1、G3.2)课程思政目标：激发学生的学习兴趣和积极性：增强学生对专业课程的认同感；培养学生课外自学和理论联系实际的能力：提升学生的逻辑思维能力和科学严谨的作风提高学生自身分析问题、解决问题的能力，使其具备终身学习的意识；培养学生爱国、敬业、有担当，同时有意识地加强学生的批判性思维和创新型思维的培养。四、课程教学基本要求本课程的教学环节包括课堂讲授结合多媒体演示，实验教学和课堂讨论。为加强实际动手能力的培养，应充分重视实践性教学环节，课内学时保证上机时间不少于6学时。关键环节实现方面的技术问题可辅以课堂讨论的形式。同时注重理论与实践相结合，要求学生完成一定量的作业，教师在习题课上评判讲解。通过上述基本教学步骤，要求学生能够掌握基本的信号分析的基本理论和方法，掌握线性非时变系统的各种描述方法，掌握线性非时变系统的时域和频域分析方法，使得学生分析问题和利用所学的知识解决问题的能力在原来的基础上有所提高。本课程课堂讲授45学时，习题和课堂讨论5学时，实验演示和操作10学时。五、课程教学内容及要求第一章信号与系统的基本概念（4学时）【教学目标与要求】1、教学目标：知识目标：掌握信号与系统的基本概念：熟悉基本信号的性质：熟悉线性时不变系统的概念：了解系统的基本部件及组成。能力目标：提高自身知识迁移能力，能够灵活运用已掌握的知识分析、判断、解决问题。思政目标：激发学生的学习兴趣和积极性；增强学生对专业课程的认同感：培养学生课外自学和理论联系实际的能力。2、教学要求：掌握信号与系统的基本概念：熟悉基本信号的性质；熟悉线性时不变系统的概念；了解系统的基本部件及组成。【教学重点与难点】2
2 课程目标 3：能够针对复杂系统或者过程选择数学模型，并达到适当的精度要求；能从数学与 自然科学的角度对复杂工程问题的解决方案进行分析并试图改进。（G2.2） 课程目标 4：能够运用掌握的信号及系统的分析理论和方法对通信工程实践中的问题进行分析 和处理，针对复杂通信网络工程硬件问题，给出可行的解决方案，并逐步形成团队合作意识和一定 的创新能力。(G3.1、G3.2) 课程思政目标：激发学生的学习兴趣和积极性；增强学生对专业课程的认同感；培养学生课外 自学和理论联系实际的能力；提升学生的逻辑思维能力和科学严谨的作风；提高学生自身分析问 题、解决问题的能力，使其具备终身学习的意识；培养学生爱国、敬业、有担当，同时有意识地加 强学生的批判性思维和创新型思维的培养。 四、课程教学基本要求 本课程的教学环节包括课堂讲授结合多媒体演示，实验教学和课堂讨论。为加强实际动手能力 的培养，应充分重视实践性教学环节，课内学时保证上机时间不少于 6 学时。关键环节实现方面的 技术问题可辅以课堂讨论的形式。同时注重理论与实践相结合，要求学生完成一定量的作业，教师 在习题课上评判讲解。通过上述基本教学步骤，要求学生能够掌握基本的信号分析的基本理论和方 法，掌握线性非时变系统的各种描述方法，掌握线性非时变系统的时域和频域分析方法，使得学生 分析问题和利用所学的知识解决问题的能力在原来的基础上有所提高。 本课程课堂讲授 45 学时，习题和课堂讨论 5 学时，实验演示和操作 10 学时。 五、课程教学内容及要求 第一章 信号与系统的基本概念（4 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 知识目标：掌握信号与系统的基本概念；熟悉基本信号的性质；熟悉线性时不变系统的概念；了解 系统的基本部件及组成。 能力目标：提高自身知识迁移能力，能够灵活运用已掌握的知识分析、判断、解决问题。 思政目标：激发学生的学习兴趣和积极性；增强学生对专业课程的认同感；培养学生课外自学和理 论联系实际的能力。 2、教学要求：掌握信号与系统的基本概念；熟悉基本信号的性质；熟悉线性时不变系统的概念；了 解系统的基本部件及组成。 【教学重点与难点】
1、教学重点：信号与系统的定义及其分类2、教学难点：系统的线性、时不变、因果和稳定特性【教学内容】1.1信号的描述与分类1.2系统的描述与分类1.3系统的性质1.4系统分析方法【思政元素融入点】“烽火”作为古代用来传送边疆警报的一种方式，是信号传输的维形。通过历史案例，提升学生的学习主动性，激发其学习兴趣。从“烽火”中感受古人的智慧，增强学生的民族自尊心、自信心和自豪感，增强其爱国热情。第二章连续时间信号与系统的时域分析（8学时）【教学目标与要求】1、教学目标：知识目标：了解线性系统数学模型的建立及系统的初始状态；掌握系统的零输入响应与零状态响应：掌握冲激函数的性质及冲激响应；了解卷积的主要性质及卷积积分；了解连续系统时域分析。能力目标：通过理论和实践教学，培养学生发现问题、提出假设、设计实验、解决复杂问题的能力。思政目标：提升学生的逻辑思维能力和科学严谨的作风：提高学生自身分析问题、解决问题的能力使其具备终身学习的意识。2、教学要求：了解线性系统数学模型的建立及系统的初始状态：掌握系统的零输入响应与零状态响应；掌握冲激函数的性质及冲激响应：了解卷积的主要性质及卷积积分：了解连续系统时域分析。【教学重点与难点】1、教学重点：信号的时域运算和波形变换方法、单位冲激响应与单位阶跃响应的意义及求解2、教学难点：卷积的主要性质及卷积积分【教学内容】2.1信号的基本运算与波形变换2.2常用典型信号2.3连续时间系统的数学模型2.4连续时间系统的响应3
3 1、教学重点：信号与系统的定义及其分类 2、教学难点：系统的线性、时不变、因果和稳定特性 【教学内容】 1.1 信号的描述与分类 1.2 系统的描述与分类 1.3 系统的性质 1.4 系统分析方法 【思政元素融入点】 “烽火”作为古代用来传送边疆警报的一种方式，是信号传输的雏形。通过历史案例，提升学生的 学习主动性，激发其学习兴趣。从“烽火”中感受古人的智慧，增强学生的民族自尊心、自信心和 自豪感，增强其爱国热情。 第二章 连续时间信号与系统的时域分析（8 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 知识目标：了解线性系统数学模型的建立及系统的初始状态；掌握系统的零输入响应与零状态响应； 掌握冲激函数的性质及冲激响应；了解卷积的主要性质及卷积积分；了解连续系统时域分析。 能力目标：通过理论和实践教学，培养学生发现问题、提出假设、设计实验、解决复杂问题的能力。 思政目标：提升学生的逻辑思维能力和科学严谨的作风；提高学生自身分析问题、解决问题的能力， 使其具备终身学习的意识。 2、教学要求：了解线性系统数学模型的建立及系统的初始状态；掌握系统的零输入响应与零状态响 应；掌握冲激函数的性质及冲激响应；了解卷积的主要性质及卷积积分；了解连续系统时域分析。 【教学重点与难点】 1、教学重点：信号的时域运算和波形变换方法、单位冲激响应与单位阶跃响应的意义及求解 2、教学难点：卷积的主要性质及卷积积分 【教学内容】 2.1 信号的基本运算与波形变换 2.2 常用典型信号 2.3 连续时间系统的数学模型 2.4 连续时间系统的响应
2.5连续时间系统的零输入响应、冲激响应与阶跃响应2.6卷积及其性质2.7连续时间系统的零状态响应、综合分析举例【思政元素融入点】通过理论联系实际及数形结合的方式，带领学生领略“课程之美”，让学生消除恐惧心理，热爱自已的专业，激发学生对课程的学习热情：从知识点的含义，自然引出卷积代表日积月累的哲学意义，激发学生要持之以恒的不断努力，提高自己的综合素质，进一步为增强国家的科技实力做出贡献。第三章连续时间信号与系统的频域分析（12学时）【教学目标与要求】1、教学目标：知识目标：掌握周期信号频谱的概念和常用非周期信号的频谱：掌握信号频带宽度的概念；熟悉傅立叶变换的主要性质：了解信号的无失真传输和信号通过理想滤波器的概念。能力目标：学会理论联系实际，能够运用傅里叶变换借助MATLAB软件分析各种信号的频谱。思政目标：帮助学生掌握理论知识，培养学生的科学思维和科学研究能力，引导学生以发现的眼光对待生活，善于发现身边的科学问题，并能够转换角度，拓展思路，多方面多视角的分析和解决问题。2、教学要求：掌握周期信号频谱的概念和常用非周期信号的频谱：掌握信号频带宽度的概念：熟悉傅立叶变换的主要性质；了解信号的无失真传输和信号通过理想滤波器的概念。【教学重点与难点】1、教学重点：周期信号与非周期信号的频谱的特点、典型信号的频谱密度函数、系统频域响应函数的概念、线性系统零状态响应的频域分析方法及无失真传输的条件2、教学难点：傅里叶变换的性质及其应用【教学内容】3.1周期信号的傅里叶级数3.2周期信号的频谱3.3非周期信号的傅里叶变换3.4常用信号的傅里叶变换3.5傅里叶变换的性质4
4 2.5 连续时间系统的零输入响应、冲激响应与阶跃响应 2.6 卷积及其性质 2.7 连续时间系统的零状态响应、综合分析举例 【思政元素融入点】 通过理论联系实际及数形结合的方式，带领学生领略“课程之美”，让学生消除恐惧心理，热爱自 己的专业，激发学生对课程的学习热情；从知识点的含义，自然引出卷积代表日积月累的哲学意 义，激发学生要持之以恒的不断努力，提高自己的综合素质，进一步为增强国家的科技实力做出贡 献。 第三章 连续时间信号与系统的频域分析（12 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 知识目标：掌握周期信号频谱的概念和常用非周期信号的频谱；掌握信号频带宽度的概念；熟悉傅 立叶变换的主要性质；了解信号的无失真传输和信号通过理想滤波器的概念。 能力目标：学会理论联系实际，能够运用傅里叶变换借助 MATLAB 软件分析各种信号的频谱。 思政目标：帮助学生掌握理论知识，培养学生的科学思维和科学研究能力，引导学生以发现的眼光 对待生活，善于发现身边的科学问题，并能够转换角度，拓展思路，多方面多视角的分析和解决问 题。 2、教学要求：掌握周期信号频谱的概念和常用非周期信号的频谱；掌握信号频带宽度的概念；熟悉 傅立叶变换的主要性质；了解信号的无失真传输和信号通过理想滤波器的概念。 【教学重点与难点】 1、教学重点：周期信号与非周期信号的频谱的特点、典型信号的频谱密度函数、系统频域响应函数 的概念、线性系统零状态响应的频域分析方法及无失真传输的条件 2、教学难点：傅里叶变换的性质及其应用 【教学内容】 3.1 周期信号的傅里叶级数 3.2 周期信号的频谱 3.3 非周期信号的傅里叶变换 3.4 常用信号的傅里叶变换 3.5 傅里叶变换的性质
3.6连续时间系统的频域分析3.7理想低通滤波器的冲激响应与阶跃响应3.8系统无失真传输的条件、综合分析举例【思政元素融入点】多次正弦波合成为方波一一“积土成山，聚沙成塔”，每个人自身的成长需要锲而不舍的持续努力，鼓励学生在成长道路上要永不懈怠、勤奋努力。方波分解为正弦波的过程，分析时域到频域转换的作用和价值，培养学生多角度分析问题、解决问题的科学思维。介绍傅里叶生平事迹，通过教学帮助学生了解傅里叶分析方法的历史，鼓励学生探索科学、追求真理。第四章连续时间信号与系统的复频域分析（14学时）【教学目标与要求】1、教学目标：知识目标：掌握拉普拉斯变换与反变换：熟悉拉普拉斯变换的主要性质：掌握电路元件的复频域模型和线性时不变系统的复频域分析：掌握系统函数H(s)：熟悉H（s）的零、极点的概念：了解系统的框图表示和系统稳定性的概念。能力目标：掌握连续时间信号与系统的复频域分析思政目标：帮助学生掌握理论知识，培养学生的科学思维和科学研究能力，引导学生利用数学思维和角度进行思考和学习，培养学生从不同角度解决问题的意识和能力。2、教学要求：掌握拉普拉斯变换与反变换：熟悉拉普拉斯变换的主要性质；掌握电路元件的复频域模型和线性时不变系统的复频域分析：掌握系统函数H（s）：熟悉H（s）的零、极点的概念：了解系统的框图表示和系统稳定性的概念。【教学重点与难点】1、教学重点：拉普拉斯变换的定义和性质、系统函数的定义以及物理意义、求解系统函数2、教学难点：拉普拉斯变换的性质及其应用、求解系统函数、判定系统的稳定性【教学内容】4.1拉普拉斯变换及性质4.2连续时间系统的复频域分析4.3系统函数5
5 3.6 连续时间系统的频域分析 3.7 理想低通滤波器的冲激响应与阶跃响应 3.8 系统无失真传输的条件、综合分析举例 【思政元素融入点】 多次正弦波合成为方波——“积土成山，聚沙成塔”，每个人自身的成长需要锲而不舍的持续努 力，鼓励学生在成长道路上要永不懈怠、勤奋努力。 方波分解为正弦波的过程，分析时域到频域转换的作用和价值，培养学生多角度分析问题、解决 问题的科学思维。 介绍傅里叶生平事迹，通过教学帮助学生了解傅里叶分析方法的历史，鼓励学生探索科学、追求 真理。 第四章 连续时间信号与系统的复频域分析（14 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 知识目标：掌握拉普拉斯变换与反变换；熟悉拉普拉斯变换的主要性质；掌握电路元件的复频域模 型和线性时不变系统的复频域分析；掌握系统函数 H(s)；熟悉 H(s)的零、极点的概念；了解系统的 框图表示和系统稳定性的概念。 能力目标：掌握连续时间信号与系统的复频域分析 思政目标：帮助学生掌握理论知识，培养学生的科学思维和科学研究能力，引导学生利用数学思维 和角度进行思考和学习，培养学生从不同角度解决问题的意识和能力。 2、教学要求：掌握拉普拉斯变换与反变换；熟悉拉普拉斯变换的主要性质；掌握电路元件的复频域 模型和线性时不变系统的复频域分析；掌握系统函数 H(s)；熟悉 H(s)的零、极点的概念；了解系统 的框图表示和系统稳定性的概念。 【教学重点与难点】 1、教学重点：拉普拉斯变换的定义和性质、系统函数的定义以及物理意义、求解系统函数 2、教学难点：拉普拉斯变换的性质及其应用、求解系统函数、判定系统的稳定性 【教学内容】 4.1 拉普拉斯变换及性质 4.2 连续时间系统的复频域分析 4.3 系统函数
4.4系统函数的零极点分布与系统的时域和频域特性4.5双边拉普拉斯变换4.6系统的稳定性、综合分析举例【思政元素融入点】结合傅里叶变换的局限性引出拉普拉斯变换，引导学生利用数学思维和角度进行思考和学习，培养学生从不同角度解决问题的意识和能力。第五章离散时间信号与系统的时域分析（10学时）【教学目标与要求】1、教学目标：知识自标：掌握抽样定理：掌握离散信号的概念，熟悉离散系统的模拟框图：掌握简单线性时不变离散系统的差分方程；掌握单位样值响应：了解卷积和。能力目标：能运用信号抽样定理，强化学生解决复杂工程问题的实践能力：通过查阅资源和在线学习相关内容，增强学生的自主学习能力。思政目标：通过分析信号抽样中精度与效率的关系，启发学生的辩证思维：通过信号抽样在通信和列车控制的应用，厚植学生的家国情怀。2、教学要求：掌握抽样定理；掌握离散信号的概念，熟悉离散系统的模拟框图；掌握简单线性时不变离散系统的差分方程：掌握单位样值响应：了解卷积和。【教学重点与难点】1、教学重点：典型序列的性质、序列的运算、单位脉冲响应和零状态响应的时域求解方法2、教学难点：抽样定理、画系统的模拟框图【教学内容】5.1抽样与抽样定理5.2常用典型序列及基本运算5.3离散时间系统的描述与模拟5.4离散时间系统的响应5.5卷积和5.6综合分析举例【思政元素融入】o
6 4.4 系统函数的零极点分布与系统的时域和频域特性 4.5 双边拉普拉斯变换 4.6 系统的稳定性、综合分析举例 【思政元素融入点】 结合傅里叶变换的局限性引出拉普拉斯变换，引导学生利用数学思维和角度进行思考和学习，培 养学生从不同角度解决问题的意识和能力。 第五章 离散时间信号与系统的时域分析（10 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 知识目标：掌握抽样定理；掌握离散信号的概念，熟悉离散系统的模拟框图；掌握简单线性时不变 离散系统的差分方程；掌握单位样值响应；了解卷积和。 能力目标：能运用信号抽样定理，强化学生解决复杂工程问题的实践能力；通过查阅资源和在线学 习相关内容，增强学生的自主学习能力。 思政目标：通过分析信号抽样中精度与效率的关系，启发学生的辩证思维；通过信号抽样在通信和 列车控制的应用，厚植学生的家国情怀。 2、教学要求：掌握抽样定理；掌握离散信号的概念，熟悉离散系统的模拟框图；掌握简单线性时不 变离散系统的差分方程；掌握单位样值响应；了解卷积和。 【教学重点与难点】 1、教学重点：典型序列的性质、序列的运算、单位脉冲响应和零状态响应的时域求解方法 2、教学难点：抽样定理、画系统的模拟框图 【教学内容】 5.1 抽样与抽样定理 5.2 常用典型序列及基本运算 5.3 离散时间系统的描述与模拟 5.4 离散时间系统的响应 5.5 卷积和 5.6 综合分析举例 【思政元素融入】
正确对待得失，启发辩证思维：在信号抽样过程中，抽样间隔较大，则可能造成信号精度降低：若抽样间隔较小，则可能造成信号处理效率减低。因此，需要合理选择抽样间隔，正确处理精度与效率的辩证关系。增强民族自信，厚植家国情怀：基于信号抽样定理，阐述了其在4G信号抽样以及铁道控制信号识别等方面的工程应用，展现了我国在通信和高铁领域，从跟随到引领的发展历程，增强学生的民族自信和强国有我的家国情怀。第六章离散时间信号与系统的Z域分析（12学时）【教学目标与要求】1、教学目标：知识目标：掌握Z变换与Z反变换，熟悉Z变换的主要性质：掌握离散系统的Z域分析：掌握系统函数H（z）：熟悉系统函数的零、极点与单位样值响应的关系：了解离散系统稳定性的概念和频率特性的概念。能力目标：能运用离散系统的乙域分析方法分析复杂工程问题。思政目标：培养学生科学思维和科学研究能力；引导学生以发现的眼光发现身边的科学问题，能够转换角度，拓展思路，多方面多视角的分析和解决问题。2、教学要求：掌握Z变换与Z反变换，熟悉Z变换的主要性质；掌握离散系统的Z域分析：掌握系统函数H（z)；熟悉系统函数的零、极点与单位样值响应的关系：了解离散系统稳定性的概念和频率特性的概念。【教学重点与难点】1、教学重点：Z变换的性质、Z变换分析法来分析离散时间系统、系统函数H(z）2、教学难点：Z变换的性质及其应用；线性时不变系统Z域分析以及系统函数的意义和作用；系统频率响应。【教学内容】6.1Z变换、常用信号的Z变换6.2Z变换的性质、反Z变换6.3Z变换和傅里叶变换、拉普拉斯变换的关系6.4离散时间系统的Z域分析6.5离散时间系统的频率响应6.6综合分析举例7
7 正确对待得失，启发辩证思维：在信号抽样过程中，抽样间隔较大，则可能造成信号精度降低； 若抽样间隔较小，则可能造成信号处理效率减低。因此，需要合理选择抽样间隔，正确处理精度与 效率的辩证关系。 增强民族自信，厚植家国情怀：基于信号抽样定理，阐述了其在 4G 信号抽样以及铁道控制信号 识别等方面的工程应用，展现了我国在通信和高铁领域，从跟随到引领的发展历程，增强学生的民 族自信和强国有我的家国情怀。 第六章 离散时间信号与系统的 Z 域分析（12 学时） 【教学目标与要求】 1、 教学目标： 知识目标：掌握 Z 变换与 Z 反变换，熟悉 Z 变换的主要性质；掌握离散系统的 Z 域分析；掌握系统 函数 H(z)；熟悉系统函数的零、极点与单位样值响应的关系；了解离散系统稳定性的概念和频率特 性的概念。 能力目标：能运用离散系统的 Z 域分析方法分析复杂工程问题。 思政目标：培养学生科学思维和科学研究能力；引导学生以发现的眼光发现身边的科学问题，能够 转换角度，拓展思路，多方面多视角的分析和解决问题。 2、教学要求：掌握 Z 变换与 Z 反变换，熟悉 Z 变换的主要性质；掌握离散系统的 Z 域分析；掌握系 统函数 H(z)；熟悉系统函数的零、极点与单位样值响应的关系；了解离散系统稳定性的概念和频率 特性的概念。 【教学重点与难点】 1、教学重点：Z 变换的性质、Z 变换分析法来分析离散时间系统、系统函数 H(z) 2、教学难点：Z 变换的性质及其应用；线性时不变系统 Z 域分析以及系统函数的意义和作用；系统 频率响应。 【教学内容】 6.1 Z 变换、常用信号的 Z 变换 6.2 Z 变换的性质、反 Z 变换 6.3 Z 变换和傅里叶变换、拉普拉斯变换的关系 6.4 离散时间系统的 Z 域分析 6.5 离散时间系统的频率响应 6.6 综合分析举例
【思政元素融入】融入辩证法的内容，多视角看待事物，为问题解决找到不同的“域”；通过三种变换的贯穿及对比，鼓励学生持之以恒、坚持不懈。六、教学学时分配建议表1《信号与系统》课程教学时数分配表各环节学时分配章节备注主要内容（章节标题）学时讲授、实践讨论、习题课等实验41信号与系统的基本概念4连续时间信号与系统的52281时域分析连续时间信号与系统的212103频域分析连续时间信号与系统的2141042复频域分析离散时间信号与系统的82510时域分析离散时间信号与系统的286122Z域分析4510合计6015七、课内实验与学时分配表2《信号与系统》课程实验教学一览表必做/实验所需主要仪是否为开序号备注实验项目名称实验类型学时器设备选做放实验微型计算否必做MATLAB程序设计11验证性机、MATLAB入门软件微型计算必做否连续时间信号与系机、MATLAB2验证性统的时域分析软件微型计算否必做连续时间信号与系机、MATLAB32验证性统的频域分析软件微型计算否必做连续时间信号与系机、MATLAB验证性42统的复频域分析软件微型计算否必做离散时间信号与系机、MATLAB2验证性5统的时域分析软件微型计算否必做离散时间信号与系62综合性机、MATLAB统的Z域分析软件8
8 【思政元素融入】 融入辩证法的内容，多视角看待事物，为问题解决找到不同的“域”；通过三种变换的贯穿及对 比，鼓励学生持之以恒、坚持不懈。 六、教学学时分配建议 表 1《信号与系统》课程教学时数分配表 章节 主要内容（章节标题） 学时 各环节学时分配 备注 讲授 实验 实践 讨论、习题课等 1 信号与系统的基本概念 4 4 2 连续时间信号与系统的 时域分析 8 5 2 1 3 连续时间信号与系统的 频域分析 12 10 2 4 连续时间信号与系统的 复频域分析 14 10 2 2 5 离散时间信号与系统的 时域分析 10 8 2 6 离散时间信号与系统的 Z 域分析 12 8 2 2 合计 60 45 10 5 七、课内实验与学时分配 表 2 《信号与系统》课程实验教学一览表 序号 实验项目名称 实验 学时 实验类型 所需主要仪 器设备 必做/ 选做 是否为开 放实验 备注 1 MATLAB 程序设计 入门 1 验证性 微型计算 机、MATLAB 软件 必做 否 2 连续时间信号与系 统的时域分析 1 验证性 微型计算 机、MATLAB 软件 必做 否 3 连续时间信号与系 统的频域分析 2 验证性 微型计算 机、MATLAB 软件 必做 否 4 连续时间信号与系 统的复频域分析 2 验证性 微型计算 机、MATLAB 软件 必做 否 5 离散时间信号与系 统的时域分析 2 验证性 微型计算 机、MATLAB 软件 必做 否 6 离散时间信号与系 统的 Z 域分析 2 综合性 微型计算 机、MATLAB 软件 必做 否
八、课程目标与教学内容对应表表3课程目标与教学内容对应表主要内容教学目标章节学时（章节标题）目标1目标2目标3目标4信号与系统的基本14V概念连续时间信号与系8277统的时域分析连续时间信号与系12377/统的频域分析连续时间信号与系1447V统的复频域分析离散时间信号与系105V7V/统的时域分析离散时间信号与系126VVV统的Z域分析九、课程考核方式与成绩评定建议本课程是考试课，课程考核分为平时考核和期末闭卷考试两部分。其中平时成绩占30%，期末占70%。1、平时成绩评定平时成绩依据学生的课堂出勤率、作业完成情况和实验成绩进行评定。评定时，应充分体现公平、公正、实事求是的原则，客观地评价学生平时的表现。2、期末闭卷考试期末闭卷考试。试题的覆盖率至少要达到大纲要求的80%，试题的类型一般可以选择、填空、判断、解答、算法求解、设计为宜。十、课程评价课程评价主要是本门课程的课程目标达成度评价。课程目标达成度评价主要采用定量评价与定性评价相结合的方法，具体包括：课程调查问卷、平时成绩和期末考试。相应课程目标评价方式见表4。表4课程目标评价方式调查问卷课程目标平时成绩期末考试VV课程目标1VVV课程目标2VVV课程目标39
9 八、课程目标与教学内容对应表 表 3 课程目标与教学内容对应表 章节 主要内容 （章节标题） 学时 教学目标 目标 1 目标 2 目标 3 目标 4 1 信号与系统的基本 概念 4 √ 2 连续时间信号与系 统的时域分析 8 √ √ 3 连续时间信号与系 统的频域分析 12 √ √ √ 4 连续时间信号与系 统的复频域分析 14 √ √ √ 5 离散时间信号与系 统的时域分析 10 √ √ √ √ 6 离散时间信号与系 统的 Z 域分析 12 √ √ √ √ 九、课程考核方式与成绩评定建议 本课程是考试课，课程考核分为平时考核和期末闭卷考试两部分。其中平时成绩占30%，期末占70%。 1、平时成绩评定 平时成绩依据学生的课堂出勤率、作业完成情况和实验成绩进行评定。评定时，应充分体现公平、 公正、实事求是的原则，客观地评价学生平时的表现。 2、期末闭卷考试 期末闭卷考试。试题的覆盖率至少要达到大纲要求的 80%，试题的类型一般可以选择、填空、判断、 解答、算法求解、设计为宜。 十、课程评价 课程评价主要是本门课程的课程目标达成度评价。课程目标达成度评价主要采用定量评价与定 性评价相结合的方法，具体包括：课程调查问卷、平时成绩和期末考试。相应课程目标评价方式见 表 4。 表4 课程目标评价方式 课程目标 调查问卷 平时成绩 期末考试 课程目标 1 √ √ √ 课程目标 2 √ √ √ 课程目标 3 √ √ √
课程目标4VVV调查问卷根据本门课程目标制作，主要反映被调查者（教师本人或学生）对课程目标达成的满意度，满分为100分，80-100分为完全达成，60-79分为较好达成，0-59分为未达成：平时表现分为考勤，作业，实验三类，根据完成情况给分：期末考试成绩根据学生试卷完成情况给分，最终按照表5所列分值为百分比权重进行转换。表5课程目标达成情况评价定性分析定量分析（90%）(10%)课程目标课程目标达成评价方法平时成绩30%期末考试调查问卷成绩70%考勤作业实验1、课程分目标达成度=0.10×（分目标问券调查平251035课程目标1510均分/分目标问卷调查总分）+(0.3X（分目标平时成绩平255101025课程日标2均分/分目标平时成绩总分）+0.7×（分目标期末考试成绩平均分/分目标期末考试成绩255101020课程目标3总分）×0.9：2、课程目标整体达成度=课程分目标达成度的最小25课程目标4502020值。十一、教材与学习资源建议使用教材：管致中等，《信号与线性系统》（第5版），高等教育出版社，2011年6月参考书目：1、吴大正，《信号与线性系统分析》（第4版），高等教育出版社，20052、郑君里，《信号与系统》（第三版），高等教育出版社，20113、（美）AlanV.OppenheimAlan等，《SignalsandSystems,SecondEdition》，电子工业出版社，2002制订：数学与信息技术学院教研室：通信工程教研室执笔人：李霄雯审订人：戴斌1
10 课程目标 4 √ √ √ 调查问卷根据本门课程目标制作，主要反映被调查者（教师本人或学生）对课程目标达成的满 意度，满分为 100 分，80-100 分为完全达成，60-79 分为较好达成，0-59 分为未达成；平时表现分为 考勤，作业，实验三类，根据完成情况给分；期末考试成绩根据学生试卷完成情况给分，最终按照 表 5 所列分值为百分比权重进行转换。 表5 课程目标达成情况评价 课程目标 定性分析 （10%） 定量分析（90%） 课程目标达成评价方法 调查问卷 平时成绩 30% 期末考试 成绩 70% 考勤 作业 实验 课程目标 1 25 5 10 10 35 1、课 程 分 目 标 达 成 度 =0.10×（分目标问卷调查平 均分/分目标问卷调查总分）+ （0.3×（分目标平时成绩平 均分/分目标平时成绩总分） +0.7×（分目标期末考试成绩 平均分/分目标期末考试成绩 总分）×0.9； 2、课程目标整体达成度 =课程分目标达成 度 的 最 小 值。 课程目标 2 25 5 10 10 25 课程目标 3 25 5 10 10 20 课程目标 4 25 5 0 20 20 十一、教材与学习资源建议 使用教材：管致中等， 《信号与线性系统》（第 5 版），高等教育出版社，2011 年 6 月 参考书目： 1、吴大正，《信号与线性系统分析》（第 4 版），高等教育出版社，2005 2、郑君里，《信号与系统》（第三版），高等教育出版社，2011 3、（美）Alan V.Oppenheim Alan 等，《Signals and Systems, Second Edition》，电子工 业出版社，2002 制 订：数学与信息技术学院 教研室：通信工程教研室 执笔人：李霄雯 审订人：戴斌