一、課程性質和教學目標（在人才培養(yǎng)中的地位與性質及主要內容，指明學生需掌握知識與能力及其應達到的水平）

課程性質：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)基礎課，是通信工程專業(yè)的必修主干課。

教學目標：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，使學生能建立系統(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)分析應用，該課程是從電路分析的知識領域引入信號處理與傳輸領域的關鍵性課程，在教學環(huán)節(jié)中起著承上啟下的作用。能培養(yǎng)學生的電路設計與特征分析能力，啟發(fā)學生的科學思維推理和分析運算的能力、樹立嚴謹的科學研究態(tài)度，培養(yǎng)學生積極探究規(guī)律的鉆研精神及迎難而上的科學勇氣，能聯系學到的信號與系統(tǒng)基礎理論來分析并解決實際工程問題，為進一步學習數字信號處理、通信原理等后續(xù)課程打下理論和技術基礎。

具體課程目標如下：

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

2、具備信號與線性系統(tǒng)分析與理解的基礎知識，能使用數學、自然科學、工程基礎和專業(yè)知識分析實際工程中結構、電路、信號等相關具體問題。【1.3】

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

二、課程目標與畢業(yè)要求的對應關系（明確本課程知識與能力重點符合標準哪幾條畢業(yè)要求指標點）

畢業(yè)要求 指標點 課程目標

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理知識，能用于專業(yè)知識的學習。 課程目標1

1-3掌握電子、通信及工程基礎知識，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2

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

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

1、 緒論（8學時）（支撐課程目標1，2）

1.1 引言

1.2 信號的概念

1.3 奇異函數 

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

 目標及要求：

1） 通過緒論的學習，使得學生初步了解課程的學習要求，課程的性質和主要內容；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。常用奇異函數的表示、性質與運算。了解信號的幾種典型運算、分解；熟悉線性非時變系統(tǒng)的性質與初步分析。

3） 啟發(fā)學生科學思維能力，在數學運算、特征分析等方面開闊眼界，引入基礎自然科學的發(fā)展史與課程內容的關聯。

 作業(yè)內容：

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

 討論內容：

信息、消息與信號的區(qū)別分析；線性系統(tǒng)性質的應用分析與舉例；奇異函數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與運算的作業(yè)內容，掌握三角函數、周期運算等高等數學基礎，并能運用其對周期信號關鍵參數進行初步計算；

完成線性與時變性質判定的作業(yè)內容，掌握信號與系統(tǒng)中的相關基本概念；

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

具備周期信號和基本線性系統(tǒng)的判定與初步分析能力。

 自學拓展：

查閱資料，了解信號處理方法的發(fā)展與應用。

2、 連續(xù)時間系統(tǒng)的時域分析（10學時）（支撐課程目標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

2.4 信號的時域分解

2.5 階躍響應和沖激響應

2.6 疊加積分

2.7 卷積及其性質

2.8 線性系統(tǒng)響應的時域求解

 目標及要求：

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

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

3） 掌握系統(tǒng)的沖激響應、階躍響應的概念及運算；

4） 掌握信號的分解及卷積積分的概念；卷積的性質；

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

6） 面對復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)內容：

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

 討論內容：

強調時域分析的概念，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)內容，掌握微分方程表達與求解等高等數學基礎，并能運用其對電路系統(tǒng)中的關鍵參數進行初步計算；

完成卷積及其性質的作業(yè)內容，靈活掌握卷積表及性質的應用；

完成線性系統(tǒng)中響應求解與分析的作業(yè)內容，能用微分方程、卷積及其特性對特定的電路系統(tǒng)進行應用分析與表達。 

具備一般信號時域系統(tǒng)的初步分析與數學表達能力。

 自學拓展：

通過查閱相關資料，了解時域分析、卷積等在相關系統(tǒng)中的應用。

3、 信號分解（16學時）（支撐課程目標1，2，3）

3.1 引言

3.2 正交函數集與信號的分解

3.3 信號表示為傅里葉級數

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

3.9 帕塞瓦爾定理與能量頻譜

 目標及要求：

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

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和指數傅里葉級數；

4） 掌握周期信號的傅里葉級數展開運算；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與傅里葉變換；傅里葉變換的基本性質；能量守恒定理。

6） 引入科學家的故事，培養(yǎng)對科學定理的興趣以及科學嚴謹的態(tài)度。

 作業(yè)內容：

強化周期信號的特征與傅里葉級數之間的關聯；強化信號頻譜特征信息與傅里葉變換之間的關聯應用；傅里葉變換及其性質的計算與轉換。

 討論內容：

周期信號與非周期信號頻譜表示方法的異同；傅里葉變換的性質及其應用。

 形成性評價觀測點：

完成周期信號特征的作業(yè)內容，掌握周期信號數學分解的理論知識，并能運用其對信號的頻譜進行初步分析計算；

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

具備周期信號的基本譜分析能力；

具備傅里葉變換性質及其應用的基本計算與分析能力。

 自學拓展：

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

4、 連續(xù)時間系統(tǒng)的頻域分析（8學時）（支撐課程目標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與階躍響應

4.4 佩利——維納準則

4.5 調制與解調

4.6 頻分復用與時分復用

4.7 信號通過線性系統(tǒng)不產生失真的條件

 目標及要求：

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；信號通過線性系統(tǒng)不產生失真的條件及佩利——維納準則；

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

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

 作業(yè)內容：

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分析與設計；信號與系統(tǒng)幅頻特性的關聯應用。

 討論內容：

常用信號經過濾波器后的參數特征及其在應用方面的擴展；幾種典型濾波器的實際應用；電路系統(tǒng)中的頻域分析與電路設計之間的相互關聯。

 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)內容，能運用傅里葉變換及其相關性質其對簡單的電路系統(tǒng)進行初步的頻域分析和計算；

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

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的基本應用與計算分析能力。

 自學拓展：

查閱資料，了解電路設計與電路系統(tǒng)頻域分析之間的關聯應用；了解濾波器在實際工程問題中的應用。

5、 連續(xù)時間系統(tǒng)的復頻域分析（12學時）（支撐課程目標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

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

 目標及要求：

1） 了解復頻域分析方法中的相關基本概念和應用特點；

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；掌握拉普拉斯變換應用于線性系統(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） 引入科學的系統(tǒng)描述與嚴謹的表達案例，培養(yǎng)學生科學嚴謹的學習態(tài)度，并能用于規(guī)范的系統(tǒng)表達與分析中去。

 作業(yè)內容：

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

 形成性評價觀測點：

完成典型電路系統(tǒng)中復頻域求解作業(yè)內容，掌握拉氏變換相關的數學理論基礎，能運用拉氏變換及其相關性質其對典型的電路系統(tǒng)進行復頻域分析和計算；