《信号分析与处理》教学大纲适用 04机电 专业
(学期:06-07学年第 2 学期 50 学时)
课程的性质和任务(200~300字)
信号分析与处理理论严密、有广阔的工程背景,现在已经成为测控技术等专业的必备专业基础课,也是测控技术专业《控制工程基础》等的后续课程。学习信号分析与处理课程,对培养学生的科学思维能力,提高学生分析问题和解决问题的能力都有重要的作用。
通过本课程的学习,应使学生掌握信号分析与处理的基本理论和方法。主要任务包括理解和掌握以下内容:
信号和系统的定义和分类;
连续信号的时域分析方法;
连续信号的频域分析方法;
离散信号的分析方法;
信号的相关分析;
信号的倒频域分析。
课程的教学内容(1500~2500字)
绪论信号与系统信号、信息、消息及其关系,信号与噪声; 信号的描述方法系统的性质:概念与分类;系统与信号的关系;系统的性质:稳定性、记忆性、因果性、可逆性、线性、时不变性
信号分析与处理系统信号分析处理的对象、方法,信号分析在现代测控系统中的地位和作用,与相关课程的关系信号的分类
确定性信号与随机信号能量信号与功率信号连续信号与离散信号(模拟信号与数字信号)
周期信号与非周期信号
信号分析与处理概述信号分析的基本方法
基本信号及其性质
2.1 普通时域信号
2.1.1 正弦信号
2.1.2 指数信号
2.2 奇异信号
2.2.1单位斜坡信号
2.2.2 阶跃信号
2.2.3 矩形窗信号
2.2.4单位冲激信号
2.2.5 冲激偶信号
2.3 随机信号
3连续信号的时域分析信号的描述方法信号的基本运算信号的分解信号的正交分解
4连续信号的频域分析[3:P121]
周期信号的频谱分析(正交变换的应用之一:傅里叶三角级数;之二:傅里叶复指数级数)
非周期信号的频谱分析(正交变换的推广:正交变换应用之三)
常见信号的傅里叶变换傅里叶变换的性质及应用
5离散信号的分析连续信号的离散化离散信号的时域运算离散信号的Z变换及其性质离散信号的频谱分析
6信号的相关分析相关系数与相关函数相关系数相关函数相关函数的性质相关定理相关分析的应用
7功率谱分析[4,5]
功率谱分析相干函数功率谱分析的应用细化分析倒频谱分析
课程的教学要求(500~1500字)
弄清消息、信息、信号的基本概念;信号的分类。
掌握连续时间信号的时域分析方法、频域分析方法。
掌握离散信号的时域运算、傅里叶分析。
掌握信号的相关分析。
了解信号的功率谱分析
课程的重点、难点(500~1500字)
课程重点:
信号的定义和分类连续信号的时域描述和分析连续信号的频域分析离散信号的时域运算离散信号的傅里叶分析信号的相关分析课程难点:
冲激信号的概念及物理意义周期信号频谱分析傅立叶变换基本性质离散信号频域分析信号的相关分析方法学时分配及实践性环节的安排课次
内容
学时
课次
内容
学时
1
第一章 绪 论第一节 信号与系统的基本概念第二节 信号的分类第三节 信号分析与处理概述第四节 信号分析的基本方法
3
2
第二章 基本信号及其性质第一节 普通时域信号第二节 奇异信号
3
3
第二章 基本信号及其性质第三节 随机信号第三章 连续信号的时域分析第一节 信号的描述方法第二节 信号的基本运算
3
4
第三章 连续信号的时域分析第三节 信号的分解第四节 信号的正交分解
3
5
第四章 连续信号的频域谱分析第一节、周期信号的频谱分析一、傅里叶三角级数分析二、傅里叶复指数级数分析
3
6
第四章 连续信号的频域谱分析三、周期信号频谱的特点四、周期信号的功率谱第二节、非周期信号的频谱分析一、傅里叶变换二、非周期信号频谱的特点
3
7
第四章 连续信号的频域谱分析第三节、常见信号的傅里叶变换一、非奇异信号的频谱二、奇异信号的频谱三、周期信号的傅里叶变换第四节 傅里叶变换的性质(1-5)
3
8
第四章 连续信号的频域谱分析第四节 傅里叶变换的性质(6-10)
第五章、离散信号的分析第一节 连续信号的离散化一、采样及其频谱
3
9
第五章、离散信号的分析二、采样信号的频域分析三、采样定理四、信号的重构五、量化及其量化误差第二节 离散信号的时域运算
3
10
第五章、离散信号的分析第三节 离散信号的Z变换分析及其信号性质第四节 离散信号的频域分析一、采样信号的傅里叶变换
3
11
第五章、离散信号的分析第四节 离散信号的频域分析二、非周期离散信号的傅里叶变换
3
12
第五章、离散信号的分析三、周期信号的傅里叶变换四、快速傅里叶变换
3
13
第六章 信号的相关分析
3
14
第七章、功率谱分析
3
实验6学时,习题2学时
教材和主要参考书教材
《信号分析与处理》第二版,赵光宙主编.机械工业出版社参考文献信号分析与处理 赵光宙信号与系统 西门·赫金信号与系统基础 Edward W,Kanmen
工程信号处理技术 雷继尧信号处理技术 徐科军
MATLAB7辅助信号处理技术与应用,飞思科技产品开发中心 编著,电子工业出版社信号与系统,郑君里、应启珩、杨为理主编,高等教育出版社
几点说明采用多媒体教学