一、課程性質(zhì)和教學(xué)目標(biāo)（在人才培養(yǎng)中的地位與性質(zhì)及主要內(nèi)容，指明學(xué)生需掌握知識與能力及其應(yīng)達(dá)到的水平）

課程性質(zhì)：本課程是通信工程、信息工程、電子信息工程等電子信息類專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課，是通信工程專業(yè)的必修主干課。

教學(xué)目標(biāo)：本課程主要講授信號與線性系統(tǒng)的分析和處理方法的基本原理。通過理論教學(xué)，使學(xué)生能建立系統(tǒng)分析的總體概念，掌握信號處理、信號特征分析、線性系統(tǒng)分析等基本概念和基本方法以及若干典型的電路系統(tǒng)分析應(yīng)用，該課程是從電路分析的知識領(lǐng)域引入信號處理與傳輸領(lǐng)域的關(guān)鍵性課程，在教學(xué)環(huán)節(jié)中起著承上啟下的作用。能培養(yǎng)學(xué)生的電路設(shè)計與特征分析能力，啟發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維推理和分析運算的能力、樹立嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)研究態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)生積極探究規(guī)律的鉆研精神及迎難而上的科學(xué)勇氣，能聯(lián)系學(xué)到的信號與系統(tǒng)基礎(chǔ)理論來分析并解決實際工程問題，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)字信號處理、通信原理等后續(xù)課程打下理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

具體課程目標(biāo)如下：

1、掌握信號與線性系統(tǒng)理論和知識體系所需的基本數(shù)理知識，并能用于專業(yè)知識與實際系統(tǒng)分析的能力學(xué)習(xí)中。【1.1】

2、具備信號與線性系統(tǒng)分析與理解的基礎(chǔ)知識，能使用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、工程基礎(chǔ)和專業(yè)知識分析實際工程中結(jié)構(gòu)、電路、信號等相關(guān)具體問題。【1.3】

3、具備對線性系統(tǒng)與信號的基本設(shè)計與分析能力，能夠理解典型線性電路系統(tǒng)、濾波器、調(diào)制解調(diào)系統(tǒng)以及信號的時頻特性和基本構(gòu)成原理，能運用基本原理、數(shù)理工具和工程方法，完成電子通信領(lǐng)域相關(guān)的復(fù)雜工程問題與系統(tǒng)設(shè)計中單元與環(huán)節(jié)的正確表達(dá)和方案分析。【2.1】

二、課程目標(biāo)與畢業(yè)要求的對應(yīng)關(guān)系（明確本課程知識與能力重點符合標(biāo)準(zhǔn)哪幾條畢業(yè)要求指標(biāo)點）

畢業(yè)要求 指標(biāo)點 課程目標(biāo)

1、工程知識 1-1掌握通信工程專業(yè)理論和知識體系所需的數(shù)理知識，能用于專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。 課程目標(biāo)1

1-3掌握電子、通信及工程基礎(chǔ)知識，能用于分析工程問題中的電路、電磁場及信號問題。 課程目標(biāo)2

2、問題分析 2-1能運用數(shù)理和工程知識識別和判斷電子信息相關(guān)領(lǐng)域復(fù)雜工程問題中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和參數(shù)。 課程目標(biāo)3

三、課程教學(xué)內(nèi)容及學(xué)時分配（含課程教學(xué)、自學(xué)、作業(yè)、討論等內(nèi)容和要求，指明重點內(nèi)容和難點內(nèi)容）（重點內(nèi)容：；難點內(nèi)容：）

1、 緒論（8學(xué)時）（支撐課程目標(biāo)1，2）

1.1 引言

1.2 信號的概念

1.3 奇異函數(shù) 

1.4 信號的簡單處理

1.5 系統(tǒng)的概念

1.6 線性非時變系統(tǒng)的分析

 目標(biāo)及要求：

1） 通過緒論的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生初步了解課程的學(xué)習(xí)要求，課程的性質(zhì)和主要內(nèi)容；了解信息、消息、信號和系統(tǒng)的概念。

2） 掌握信號與線性系統(tǒng)中，幾種典型信號、時變與非時變、線性與非線性系統(tǒng)等的基本概念。常用奇異函數(shù)的表示、性質(zhì)與運算。了解信號的幾種典型運算、分解；熟悉線性非時變系統(tǒng)的性質(zhì)與初步分析。

3） 啟發(fā)學(xué)生科學(xué)思維能力，在數(shù)學(xué)運算、特征分析等方面開闊眼界，引入基礎(chǔ)自然科學(xué)的發(fā)展史與課程內(nèi)容的關(guān)聯(lián)。

 作業(yè)內(nèi)容：

強化典型周期信號的性質(zhì)與運算；系統(tǒng)的線性與時變性質(zhì)判定；零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)的性質(zhì)應(yīng)用與初步分析。

 討論內(nèi)容：

信息、消息與信號的區(qū)別分析；線性系統(tǒng)性質(zhì)的應(yīng)用分析與舉例；奇異函數(shù)在分析中的分解與表示方法。

 形成性評價觀測點：

完成典型周期信號性質(zhì)與運算的作業(yè)內(nèi)容，掌握三角函數(shù)、周期運算等高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，并能運用其對周期信號關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行初步計算；

完成線性與時變性質(zhì)判定的作業(yè)內(nèi)容，掌握信號與系統(tǒng)中的相關(guān)基本概念；

完成零輸入與零狀態(tài)響應(yīng)的作業(yè)內(nèi)容，理解零狀態(tài)與零輸入響應(yīng)的基本概念和性質(zhì)特征，并能用疊加性、齊次性和多元方程等基本數(shù)理知識對其應(yīng)用進(jìn)行分析；

具備周期信號和基本線性系統(tǒng)的判定與初步分析能力。

 自學(xué)拓展：

查閱資料，了解信號處理方法的發(fā)展與應(yīng)用。

2、 連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析（10學(xué)時）（支撐課程目標(biāo)1，2，3）

2.1 引言

2.2 系統(tǒng)方程的算子表示方法

2.3 系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)

2.4 信號的時域分解

2.5 階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng)

2.6 疊加積分

2.7 卷積及其性質(zhì)

2.8 線性系統(tǒng)響應(yīng)的時域求解

 目標(biāo)及要求：

1） 通過連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析相關(guān)概念與方法的學(xué)習(xí)，使得學(xué)生了解系統(tǒng)分析方法在課程學(xué)習(xí)中的重要性和相關(guān)信號處理方法的基本概念與應(yīng)用；

2） 掌握系統(tǒng)的微分方程表示及算子表示方法；系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)概念及運算；

3） 掌握系統(tǒng)的沖激響應(yīng)、階躍響應(yīng)的概念及運算；

4） 掌握信號的分解及卷積積分的概念；卷積的性質(zhì)；

5） 掌握對線性系統(tǒng)響應(yīng)的時域求解（零輸入響應(yīng)和零狀態(tài)響應(yīng)）。

6） 面對復(fù)雜的計算與有一定難度的時域分析問題，引入鉆研與克服困難的精神培養(yǎng)案例。

 作業(yè)內(nèi)容：

強化微分方程的基本運算；運用電路分析的基礎(chǔ)原理建立系統(tǒng)微分方程及相互轉(zhuǎn)換；卷積的性質(zhì)及其在系統(tǒng)求解中的應(yīng)用；線性系統(tǒng)中不同種類響應(yīng)的求解與應(yīng)用分析。

 討論內(nèi)容：

強調(diào)時域分析的概念，討論利用系統(tǒng)微分方程、時域分析犯法與以前的電路分析的異同點。討論時域分析條件下的優(yōu)點與局限性。

 形成性評價觀測點：

完成電路分析與系統(tǒng)微分方程的作業(yè)內(nèi)容，掌握微分方程表達(dá)與求解等高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，并能運用其對電路系統(tǒng)中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行初步計算；

完成卷積及其性質(zhì)的作業(yè)內(nèi)容，靈活掌握卷積表及性質(zhì)的應(yīng)用；

完成線性系統(tǒng)中響應(yīng)求解與分析的作業(yè)內(nèi)容，能用微分方程、卷積及其特性對特定的電路系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用分析與表達(dá)。 

具備一般信號時域系統(tǒng)的初步分析與數(shù)學(xué)表達(dá)能力。

 自學(xué)拓展：

通過查閱相關(guān)資料，了解時域分析、卷積等在相關(guān)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

3、 信號分解（16學(xué)時）（支撐課程目標(biāo)1，2，3）

3.1 引言

3.2 正交函數(shù)集與信號的分解

3.3 信號表示為傅里葉級數(shù)

3.4 周期信號的頻譜

3.5 傅里葉變換與非周期信號的頻譜

3.6 常用信號的傅里葉變換

3.7 周期信號的傅里葉變換

3.8 傅里葉變換的基本性質(zhì)

3.9 帕塞瓦爾定理與能量頻譜

 目標(biāo)及要求：

1） 了解信號分解的基本概念、能夠區(qū)分并應(yīng)用傅里葉級數(shù)、傅里葉變換及其性質(zhì)；

2） 掌握信號正交分解的基本理論； 

3） 掌握信號表示為三角傅里葉級數(shù)和指數(shù)傅里葉級數(shù)；

4） 掌握周期信號的傅里葉級數(shù)展開運算；非周期信號的頻譜的表示：傅里葉變換的概念；常用信號的傅里葉變換；

5） 掌握周期信號的頻譜，對比周期信號的傅里葉級數(shù)與傅里葉變換；傅里葉變換的基本性質(zhì)；能量守恒定理。

6） 引入科學(xué)家的故事，培養(yǎng)對科學(xué)定理的興趣以及科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度。

 作業(yè)內(nèi)容：

強化周期信號的特征與傅里葉級數(shù)之間的關(guān)聯(lián)；強化信號頻譜特征信息與傅里葉變換之間的關(guān)聯(lián)應(yīng)用；傅里葉變換及其性質(zhì)的計算與轉(zhuǎn)換。

 討論內(nèi)容：

周期信號與非周期信號頻譜表示方法的異同；傅里葉變換的性質(zhì)及其應(yīng)用。

 形成性評價觀測點：

完成周期信號特征的作業(yè)內(nèi)容，掌握周期信號數(shù)學(xué)分解的理論知識，并能運用其對信號的頻譜進(jìn)行初步分析計算；

完成傅里葉變換的作業(yè)內(nèi)容，掌握傅里葉變換的主要特征與性質(zhì)，并能運用其對特殊信號進(jìn)行計算和分析。 

具備周期信號的基本譜分析能力；

具備傅里葉變換性質(zhì)及其應(yīng)用的基本計算與分析能力。

 自學(xué)拓展：

查閱資料，了解正交分解在信號處理、通信等相關(guān)領(lǐng)用的實際應(yīng)用；了解頻譜分析及其方法在實際工程問題中的應(yīng)用。

4、 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析（8學(xué)時）（支撐課程目標(biāo)2，3）

4.1 引言

4.2 信號通過系統(tǒng)的頻域分析方法

4.3 理想低通濾波器的沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)

4.4 佩利——維納準(zhǔn)則

4.5 調(diào)制與解調(diào)

4.6 頻分復(fù)用與時分復(fù)用

4.7 信號通過線性系統(tǒng)不產(chǎn)生失真的條件

 目標(biāo)及要求：

1） 了解連續(xù)時間系統(tǒng)中頻域分析的基本概念及方法；

2） 掌握傅里葉變換的應(yīng)用——信號通過線性電路系統(tǒng)的頻域分析的方法；

3） 掌握理想低通濾波器的沖激響應(yīng)；信號通過線性系統(tǒng)不產(chǎn)生失真的條件及佩利——維納準(zhǔn)則；

4） 掌握調(diào)制與解調(diào)的原理；頻分復(fù)用與時分復(fù)用的概念，信號通過線性系統(tǒng)不產(chǎn)生失真的條件。

5） 引入頻域分析在自然科學(xué)中的應(yīng)用案例，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維創(chuàng)新思維的能力，能將理論實際與一些工程問題研究與應(yīng)用相結(jié)合。

 作業(yè)內(nèi)容：

強化電路系統(tǒng)中的頻域分析和運算；強化理想低通濾波器的參數(shù)分析與設(shè)計；信號與系統(tǒng)幅頻特性的關(guān)聯(lián)應(yīng)用。

 討論內(nèi)容：

常用信號經(jīng)過濾波器后的參數(shù)特征及其在應(yīng)用方面的擴展；幾種典型濾波器的實際應(yīng)用；電路系統(tǒng)中的頻域分析與電路設(shè)計之間的相互關(guān)聯(lián)。

 形成性評價觀測點：

完成典型電路系統(tǒng)中頻域分析作業(yè)內(nèi)容，能運用傅里葉變換及其相關(guān)性質(zhì)其對簡單的電路系統(tǒng)進(jìn)行初步的頻域分析和計算；

完成理想濾波器的作業(yè)內(nèi)容，掌握幾種典型理想濾波器的主要特征與性質(zhì)，并能運用其對系統(tǒng)應(yīng)用進(jìn)行初步的分析和表達(dá)。 

具備一般電路系統(tǒng)的基本頻域分析能力；

具備濾波器及其性質(zhì)的基本應(yīng)用與計算分析能力。

 自學(xué)拓展：

查閱資料，了解電路設(shè)計與電路系統(tǒng)頻域分析之間的關(guān)聯(lián)應(yīng)用；了解濾波器在實際工程問題中的應(yīng)用。

5、 連續(xù)時間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析（12學(xué)時）（支撐課程目標(biāo)1，2，3）

5.1引言

5.2拉普拉斯變換

5.3拉普拉斯變換的收斂區(qū)

5.4常用函數(shù)的拉普拉斯變換

5.5拉普拉斯反變換

5.6拉普拉斯變換的基本性質(zhì)

5.7線性系統(tǒng)的拉普拉斯變換分析方法

5.8線性系統(tǒng)的模擬

5.9信號流圖

 目標(biāo)及要求：

1） 了解復(fù)頻域分析方法中的相關(guān)基本概念和應(yīng)用特點；

2） 掌握拉普拉斯變換的定義及其收斂區(qū)；常用函數(shù)的拉普拉斯變換；

3） 掌握拉普拉斯反變換的計算方法；拉普拉斯變換的基本性質(zhì)；掌握拉普拉斯變換應(yīng)用于線性系統(tǒng)，特別是電路系統(tǒng)的分析方法；

4） 掌握線性系統(tǒng)的模擬框圖的表示；線性系統(tǒng)的信號流圖表示方法。

5） 引入科學(xué)的系統(tǒng)描述與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)谋磉_(dá)案例，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，并能用于規(guī)范的系統(tǒng)表達(dá)與分析中去。

 作業(yè)內(nèi)容：

強化線性電路系統(tǒng)全響應(yīng)的復(fù)頻域求解；強化周期信號的拉氏變換及其特征的應(yīng)用分析。

 形成性評價觀測點：

完成典型電路系統(tǒng)中復(fù)頻域求解作業(yè)內(nèi)容，掌握拉氏變換相關(guān)的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)，能運用拉氏變換及其相關(guān)性質(zhì)其對典型的電路系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)頻域分析和計算；