《信号与线性系统》PPT课件 宋琪 华中科技大学

 
课件内容： 
信号与系统 （8 课时） 
学习目标：通过本章的学习，同学们应了解信号的时域表示、系统的时域表示，信号的时域特性、系统的时域特性，以及常见的信号类型。掌握信号特性以及系统特性的判断方法。 
1.1概述 （1课时） 
1.2信号的能量和功率 （0.5课时） 
1.3连续时间信号的周期性 （0.5课时） 
1.4离散时间信号的周期性 （1课时） 
1.5连续信号自变量的变换 （0.3课时） 
1.6离散信号自变量的变换 （0.7课时） 
1.7系统的特性与分类 – 记忆性、因果性、可逆性 （1课时） 
1.8系统的特性与分类 – 稳定性、线性、时不变性 （1课时） 
1.9奇异信号 （1课时） 
1.10奇异信号举例 （1课时） 
第1章 信号与系统 单元测验 
线性时不变（LTI）系统 （10 课时） 
学习目标：通过本章学习，同学们应掌握LTI系统的时域数学模型及相应的时域求解方法，包括自然响应+受迫响应和零输入响应+零状态响应两种分解方法，同时要明白四种响应之间的关系，以及与之相关的初值问题。 
2.1 离散时间LTI系统：卷积和 （0.5课时） 
2.2 卷积和的计算 （1课时） 
2.3 连续时间LTI系统：卷积积分 （1课时） 
2.4 卷积积分的计算 （1.5课时） 
2.5 LTI系统的性质 （1课时） 
2.6 LTI系统的单位阶跃响应 （0.5课时） 
2.7 连续系统的自然响应和受迫响应 （1课时） 
2.8 离散系统的自然响应和受迫响应 （1课时） 
2.9 差分方程的递归解法 （0.5课时） 
2.10零输入响应和零状态响应 （2课时） 
2.11 冲激函数平衡法 （选学） 
第2章 线性时不变（LTI）系统 单元测验 
周期信号的傅里叶级数表示 （8 课时） 
学习目标：通过本章的学习，同学们应掌握连续时间周期信号和离散时间周期信号的傅里叶级数表示，了解两种傅里叶级数的不同之处以及原因所在。建立周期信号频谱的概念。深刻理解LTI系统的特征函数性质以及LTI系统在周期性输入信号的激励下输出的响应信号所呈现的特性。 
3.1 LTI系统对复指数信号的响应 （1课时） 
3.2 连续周期信号的指数形式傅里叶级数 （1课时） 
3.3 连续周期信号的三角形式傅里叶级数 （1课时） 
3.4 连续周期信号的频谱 （1课时） 
3.5 离散周期信号的傅里叶级数 （1课时） 
3.6 傅里叶级数的性质 （1课时） 
3.7 LTI系统对周期性激励信号的响应 （2课时） 
第3章 周期信号的傅里叶级数表示 单元测验 
傅里叶变换 （10 课时） 
学习目标：通过本章的学习，同学们应会熟练运用定义和变换性质求解连续时间信号和离散时间信号的傅里叶变换以及逆变换，学会通过频谱分析信号的频域特性。建立滤波、失真等概念，学会结合滤波器的特性分析输出信号的频谱与其时域波形的关系。 
4.1 连续时间傅里叶变换 （1课时） 
4.2 连续时间周期信号的傅里叶变换 （1课时） 
4.3 傅里叶级数系数与傅里叶变换的关系 （0.5课时） 
4.4 CTFT的性质 – 时移、频移、尺度变换性质 （0.5课时） 
4.5 CTFT的性质 – 共轭及共轭对称性质 （0.5课时） 
4.6 CTFT的性质 – 时域微分和积分性质 （0.5课时） 
4.7 CTFT的性质 – 帕斯瓦尔定理 （0.5课时） 
4.8 CTFT的性质 – 卷积性质与相乘性质 （0.5课时） 
4.9 离散时间傅里叶变换 （1课时） 
4.10 离散时间周期信号的傅里叶变换 （1课时） 
4.11 DTFT的性质 （0.5课时） 
4.12 FT和FS表达式的对偶性 （0.5课时） 
4.13 LTI系统的频率响应 （1课时） 
4.14 频率选择性滤波器 （1课时） 
第4章 傅里叶变换 单元测验 
采样 （6 课时） 
学习目标：通过本章学习，同学们应建立连续时间信号离散表达的基本概念，了解连续时间信号采样的目的、过程以及由采样点重建原始信号的方法，理解采样定理的重要意义，掌握采样定理的内容及其推导过程。 
5.1 采样概述 （1课时） 
5.2 采样定理 （1课时） 
5.3 欠采样 （1课时） 
5.4 信号重建 （1课时） 
5.5 连续时间信号的离散时间处理 （2课时） 
第5章 采样 单元测验 
拉普拉斯变换 （12 课时） 
学习目标：通过本章学习，同学们应深刻理解在连续时间LTI系统的分析中引入拉普拉斯变换的重要意义以及零、极点与系统时域、频域特性之间的关系。会熟练运用定义和变换性质求解连续时间信号的拉普拉斯变换以及逆变换，掌握使用拉普拉斯变换求解连续时间LTI系统响应的方法。学会使用方框图和信号流图表示系统。 
6.1 拉普拉斯变换及其收敛域 （1课时） 
6.2 拉普拉斯变换的图形表示 （0.5课时） 
6.3 拉氏变换收敛域的性质 （0.5课时） 
6.4 拉氏逆变换的求解 – 留数法 （0.5课时） 
6.5 拉氏逆变换的求解 – 部分分式展开法 （0.5课时） 
6.6 拉氏变换的性质 （0.5课时） 
6.7 拉氏变换主要性质的应用 （1课时） 
6.8 LT与CTFT的关系 （0.5课时） 
6.9 由极零图求CTFT （0.5课时） 
6.10 利用拉氏变换表征连续时间LTI系统 （0.5课时） 
6.11 利用拉氏变换分析连续时间LTI系统 （1课时） 
6.12 连续时间系统的方框图表示 （1课时） 
6.13 连续时间系统的信号流图表示 （1课时） 
6.14 用简化规则化简信号流图 （0.5课时） 
6.15 用梅森公式化简信号流图 （0.5课时） 
6.16 单边拉普拉斯变换 （0.5课时） 
6.17 单边拉氏变换的主要性质 （0.5课时） 
6.18 利用单边拉氏变换求全响应 （0.5课时） 
6.19 利用运算电路求全响应 （0.5课时） 
第6章 拉普拉斯变换 单元测验 
Z – 变换 （10 课时） 
学习目标：通过本章学习，同学们应深刻理解在离散时间LTI系统的分析中引入Z变换的重要意义以及零、极点与系统时域、频域特性之间的关系。会熟练运用定义和变换性质求解离散时间信号的Z变换以及逆变换，掌握使用Z变换求解离散时间LTI系统响应的方法。 
7.1 Z变换及其收敛域 （1课时） 
7.2 Z变换的图形表示 （0.5课时） 
7.3 Z变换收敛域的性质 （0.5课时） 
7.4 Z逆变换的求解 – 留数法 （1课时） 
7.5 Z逆变换的求解 – 幂级数法和部分分式展开法 （1课时） 
7.6 Z变换的性质 （0.5课时） 
7.7 Z变换主要性质的应用 （0.5课时） 
7.8 ZT与DTFT的关系 （0.5课时） 
7.9 由极零图求DTFT （0.5课时） 
7.10 利用Z变换表征离散时间LTI系统 （0.5课时） 
7.11利用Z变换分析离散时间LTI系统（1课时） 
7.12 离散时间系统的方框图表示（0.5课时） 
7.13 单边Z变换 （0.5课时） 
7.14单边Z变换的性质 （0.5课时） 
7.15 利用单边Z变换求全响应 （1课时） 
第7章 Z-变换 单元测验