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信号与系统
信号与系统是电子信息工程专业的核心基础课程，研究信号的表示、分析和系统的基本特性。
课程概述
本课程介绍连续时间和离散时间信号与系统的基本理论，包括信号的分类与表示、系统的性质、时域和频域分析方法等。
主要内容
信号基础
- 信号的分类和基本特性
- 典型信号的数学表示
- 信号的基本运算
连续时间信号与系统
- 连续时间系统的时域分析
- 卷积积分及其性质
- 系统的微分方程描述
傅里叶分析
- 连续时间傅里叶级数
- 连续时间傅里叶变换
- 傅里叶变换的性质和应用
拉普拉斯变换
- 拉普拉斯变换的定义和性质
- 系统的复频域分析
- 系统函数和稳定性
离散时间信号与系统
- 离散时间系统的时域分析
- 卷积和及其性质
- 系统的差分方程描述
Z变换
- Z变换的定义和性质
- 离散时间系统的Z域分析
- 离散系统的稳定性
采样理论
- 采样定理
- 信号重构
- 采样频率选择
学习目标
- 掌握信号与系统的基本概念和分析方法
- 理解连续和离散时间系统的特性
- 能够运用傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换分析系统
- 掌握采样理论和信号重构技术
- 培养信号处理的工程应用能力
实践项目
基础项目
- 信号的基本运算和变换
- 简单系统的时域分析
进阶项目
- 信号频谱分析
- 滤波器设计和实现
综合项目
- 通信系统信号处理
- 控制系统信号分析
实验内容
实验一：信号的基本运算
- 信号的产生和显示
- 信号的基本数学运算
实验二：连续时间系统分析
- 系统的时域响应
- 卷积积分的计算
实验三：傅里叶分析
- 信号的频谱分析
- 傅里叶变换的应用
实验四：拉普拉斯变换
- 系统的复频域分析
- 系统稳定性判断
实验五：离散时间系统
- 离散信号的产生和处理
- 离散系统的时域分析
学习资源
推荐教材
- 《信号与系统》（奥本海姆）
- 《信号与线性系统》
- 《数字信号处理》
在线资源
- MIT OpenCourseWare信号与系统课程
- 信号处理相关学术论文
- 开源信号处理库
开发工具
- MATLAB/Simulink
- Python信号处理库
- LabVIEW虚拟仪器
实践平台
- 信号处理实验箱
- 虚拟仿真平台
- 硬件实验平台
考核方式
平时成绩（30%）
- 实验报告和代码实现
- 课堂练习和作业
- 项目参与度
期中考试（30%）
- 理论知识考核
- 计算和分析题
- 系统设计题
期末考试（40%）
- 综合知识考核
- 实际应用分析
- 系统设计评估
就业方向
信号处理相关职位
- 信号处理工程师
- 通信系统工程师
- 控制系统工程师
- 音频/视频处理工程师
技能要求
- 信号分析能力
- 系统建模能力
- 数学理论基础
- 工程应用能力
发展趋势
技术演进
- 智能信号处理
- 实时信号处理
- 多模态信号融合
- 边缘计算信号处理
行业应用
- 5G通信系统
- 物联网信号处理
- 医疗信号分析
- 自动驾驶感知
信号与系统是电子信息工程的基石，掌握这门课程将为后续专业课程学习打下坚实基础！