[信号与系统]教案
教案简介
“信号与系统”课程是电气工程学院大三学生的专业必修课,共50个学时,其中课堂教学40学时,实验教学10学时。“信号与系统”的应用领域非常广泛,几乎遍及电类及非电类的各个工程技术学科。
历史教学表明,该课程的教和学的难度都较大。由于课程涉及的知识较多,而课时有限,因此只能选择最基础的部分,学生难以理解的内容进行讲解,其他内容则由同学自学完成。
在课程的学习过程中,应特别强调“理解”,“领悟”,强调多做题,在有条件的情况下,可以尝试学生参与自己在信号处理方面的项目。
教学以教材为基础,具体安排如下:
第1部分 讲述信号与系统的基本概念(4学时) ; 第2部分 讲述连续时间系统的时域分析(8学时) ; 第3部分 讲述连续时间信号的频谱(4学时) ; 第4部分 讲述连续时间系统的频域分析(6学时) ; 第5部分 讲述连续时间系统的复频域分析(4学时) ; 第6部分 讲述离散时间与系统的时域分析(6学时) ; 第7部分 讲述离散时间与系统的频域分析(8学时) ; 第8部分 实验(10学时) ;
课程详细信息
表1:信号与系统课的详细信息表
教案内容
第1次课
第2次课
第3次课
第4次课
第5次课
第6次课
第7次课
第8次课
第9次课
第10次课
第11次课
第12次课
第13次课
第14次课
第15次课
第16次课
第17次课
第18次课
第19次课
第20次课
第21-25次课
附录1:课后作业
第1章:
1-1(a)、(c)、(e);1-2(2)、(4)、(5);1-3(1)、(2)、(3);1-5;1-6(1)、(3)、(5); 1-8(1)、(3)、(5);1-11;1-13;1-16;1-19 第2章:
2-1;2-3;2-4(2)、(4);2-5;2-7;2-9;2-10;2-13;2-16;2-20;2-22 第3章:
3-1;3-4;3-6;3-7;3-10(2);3-11(3);3-13(3);3-14;3-15;3-23;3-26 第4章:
4-1;4-3;4-5;4-7;4-9;4-13;4-16;4-17;4-20 第5章:
5-1(2)、(7)、(8)、(17);5-2(8)、(11)、(14)、(17);5-4;5-6;5-9;5-10;5-24;5-27 第6章:
6-1;6-4(1)、(3)、(4);6-5(3)、(4);6-6;6-9;6-12;6-14;6-15;6-17;6-18; 6-24;6-25;6-27;6-30;6-31 第7章:
7-1;7-2;7-6;7-9;7-11;7-13(1)、(6);7-19;7-21(1)、(3)、(5);7-22;7-30;7-31;7-35;7-36;7-40;7-42;7-43;
附录2:上机实验题目
[1] 用MA TLAB 数值计算分析法求信号f 1(t ) =u (t ) -u (t -2) 与
'
f 2(t ) =e -3t u (t ) 的卷积积分。
-3t
[2] 用MA TLAB 命令求解微分方程y ''(t ) +3y '(t ) +2y (t ) =x '(t ) +x (t ) 当输入x (t ) =e u (t ) ,初
始条件为y (0-) =1,y (0-) =2时系统的零输入响应,零状态响应及完全响应。 [3] 已知周期矩形脉冲的脉冲幅度为A=1,宽度为τ,重复周期为T ,将其展开成复指数形
式的傅立叶级数,研究周期矩形脉冲的宽度τ和周期T 变化对其频谱的影响。 [4] 下图是实用带通滤波器的一种最简单形式,试求当R =10Ω,L =0.1H
,C =0.1F 时该
滤波器的幅频特性和相频特性。
[5] 已知升余弦脉冲信号为
f (t ) =
E ⎡πt ⎤
1+cos(⎥ (0≤t ≤τ) ⎢2⎣2⎦
用MA TLAB 编程实现该信号经过冲激脉冲抽样后得到的抽样信号f s (t ) 及其频谱。 [6] 已知系统的系统函数为
s 2+4s +3H (s ) =32
s +s +7s +2
试用MATLAB 命令绘出其零极点分布图,并判断该系统是否稳定。 [7] 已知某LTI 系统的差分方程为
3y (n ) -4y (n -1) +2y (n -2) =x (n ) +2x (n -1)
⎛1⎫x (n ) =试用MATLAB 命令绘出当激励信号为 ⎪u (n ) 时,该系统的零状态响应。
⎝2⎭
⎛n π⎫
x (n ) =cos [8] 若利用MA TLAB 计算它的DFT 并画出图形。 ⎪是一个N=12的有限序列,
6⎝⎭
n