信号与系统教案.doc

(完整版)信号与系统教案
第 1 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
第一章 绪论
引言
信号概述
教学目的与要求：
了解信号与常用信号,熟练掌握信号描述的各种方法。
教学重点、难点:
对该课程的认识,强调该课的学习方法和要求，以及该课程在今后课程中的作用。
信号的表示方法。
教学方法及师生互动设计：
以通信系统为例，导入信号与系统的教学任务，简单介绍通信系统的知识，让学生逐渐进入专业学习，领会该课程在今后专业学习中所发挥的作用。
板书与PPT演示相结合介绍常见信号，并通过若干例子进一步阐述所讲内容，深化理解信号的表示方法.
课堂练习、作业:

课后小结:
按计划完成内容,通过通信系统实例讲解信号与系统课程作用，使学生对专业有进一步了解.
讲解常见信号，使学生能运用表达式、图形等来描述信号。
第 2 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
2 信号运算
教学目的与要求：
熟练掌握信号描述的各种方法，及信号的基本变换，能熟练进行信号的运算。
教学重点、难点：
信号的变换及计算。
教学方法及师生互动设计：
板书与PPT演示相结合逐步介绍信号的加、减、乘、除，以及时移、反转等变换。
通过部分习题例子来讲解信号是如何变换及计算的，最后布置习题，让学生进一步加强对知识的理解，并通过习题对其加深理解。
课堂练习、作业：
补充习题
课后小结：
本节是重点内容，讲解稍慢。通过多举习题，提高学生解题能力.与学生互动发现学生接收过程偏慢，其原因是学生的基本计算能力还需要提高，应讲解更细致更慢。

第 3 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
3 系统概述

教学目的与要求：
了解系统分类的思路，熟练掌握连续﹑动态﹑时不变线性系统的描述方法和数学模型，对算子法表示系统应能正确运用。
教学重点、难点：
掌握线性时不变系统的辨别，强调线性、时不变性、因果性的独立.
教学方法及师生互动设计:
先列举部分系统，导入LTI系统，然后列举习题，让学生判别LTI系统。
板书与PPT演示相结合介绍其系统的描述方法和数学模型。
课堂练习、作业：

课后小结：

此部分内容稍易，大多数同学在学习过程中思路清晰，理解较为容易。

第 4 次课 2 学时 授课时间
课题（章节)
第2 章 连续时间系统的时域分析
1 奇异信号
2 信号的分解
教学目的与要求：
熟练掌握奇异信号描述的各种方法，以及各自的特性及计算.
了解信号的常见分解.
教学重点、难点:
奇异信号的特性及计算。强调冲激函数与普通函数的区别，明确冲激信号的定义和性质。
教学方法及师生互动设计：
板书与PPT演示相结合介绍奇异信号包括单位冲激函数、阶跃函数，通过表达式、图形等方式理解及其相互的关系.
通过适当的例子加深巩固奇异信号的计算.
通过评定练习来了解学生所掌握知识的情况。
课堂练习、作业：
4。9 4。11(3） (6） （7）
课后小结：
此部分是该理解的重点内容,讲解速度偏慢，学生吸收效果良好。

第 5 次课 2 学时 授课时间
课题(章节）
3卷积
教学目的与要求:
掌握熟悉卷积积分的运算方法，理解叠加积分和卷积积分之间的关系，了解频谱函数和频谱密度函数之间的关系；
教学重点、难点：

卷积积分的概念与运算
教学方法及师生互动设计：
板书与PPT演示相结合介绍卷积的物理意义，理解频谱函数和频谱密度函数之间的关系。通过多个例子讲解卷积积分的例子及其性质。
通过评定提问等方式启发学生同步理解知识。
课堂练习、作业:
4.4 （1） (4） 4。7 (a) （b）
课后小结:
该内容是难点,对于的反褶、移位理解不大清楚，以后可做成动画显示，让学生进一步理解卷积的全过程。

第 6 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
4 线性非时变系统的分析
5 系统方程的算子表示方法
教学目的与要求：
熟练掌握连续﹑动态﹑时不变线性系统的描述方法和数学模型，对算子法表示系统应能正确运用。

教学重点、难点：
系统方程的算子表示方法
教学方法及师生互动设计：
板书与PPT演示相结合介绍系统方程的算子表示方法，然后介绍其性质,列举部分典型实例来讲解系统算子的应用.
通过评定提问等方式引导学生思考,应如何运用算子方程表示系统.
课堂练习、作业:
7.1 （1)
课后小结：
该部分内容讲解学生较容易吸收，讲解效果良好.
第 7 次课 2 学时 授课时间
课题(章节）
6 零输入响应的求法
7 零状态响应的求法
教学目的与要求：
掌握零输入响应的概念与求法
掌握零状态响应的概念与求法
教学重点、难点:
几个概念的引入,冲激相应h(t）的求解.
零输入响应和零状态响应的求法。
教学方法及师生互动设计:
板书与PPT演示相结合先介绍零输入响应系统的物理意义，然后再介绍其计算，最后通过典型实例讲解其具体的求法。
先介绍零状态响应系统理意义，然后再介绍其计算，最后通过典型实例讲解具体的求法.
课堂练习、作业:
7.5(a)(b) 7。10
课后小结：
该内容是本课程理解的重点、难点。通过实例讲解引导出内容：输入零状态响应.学生易于吸收，但推导较为复杂,学生不太理解.应进一步缩短推导,便于理解。
第 8 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
8 响应的分解形式
教学目的与要求：
了解响应的常见分解形式，掌握系统全响应的计算方法。
教学重点、难点:
系全响应的计算方法
教学方法及师生互动设计:
以习题为引入，介绍响应的常见分解形式,重点介绍系统全响应的计算方法，其分为零输入与零状态响应，通过典型实例进一步巩固知识，并通过布置、评定练习来了解并提升学生的解题能力。
课堂练习、作业：
7.14 7.16 （2）
课后小结:
该内容是教学重点,通过例举例题讲解系统全响应的计算方法，并通过习题巩固该内容，讲解还是偏快,应进一步降慢讲解速度。

第 9 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
第3 章 傅里叶变换
1 周期信号表示为傅里叶级数
2 周期信号的频谱
教学目的与要求:
正确掌握傅立叶级数的三种表示形式；掌握周期信号幅度谱﹑相位谱的特点。
教学重点、难点：
周期信号幅度谱﹑相位谱的特点，建立频谱的概念。
教学方法及师生互动设计：
板书与PPT演示相结合通过实例导入周期信号幅度谱、相位谱的特点及概念，让学生逐步树立起物理概念。
通过评定练习进一步提升学生对知识的理解与应用。
课堂练习、作业：

课后小结：
该内容是重点，学生首次理解频谱概念，还是有些抽象，需加强督促学生复习，加深频谱概念。

第 10 次课 2 学时 授课时间
课题(章节）
3 傅立叶变换
教学目的与要求：
了解频谱函数和频谱密度函数之间的关系;掌握非周期信号的频谱计算；掌握傅立叶变换的性质，并能准确的计算频谱。
教学重点、难点：
非周期信号的频谱计算
傅立叶变换的性质,强调傅里叶系数的物理理解。
教学方法及师生互动设计：
板书与PPT演示相结合先介绍傅氏变换的物理意义，通过板书让学生明确频谱函数与频谱密度函数之间的关系。
通过列举介绍与实例讲解并举的方式讲解傅立叶变换的性质，并通过习题深化该知识的讲解。
课堂练习、作业：
5.8 （1) (2) （4） 5.10
课后小结：
该内容是重点。通过实例讲解，提高学生如何运用傅里叶变换的性质进行理解、解题.速度偏快,学生吸收有些困难，因此需进一步讲慢，便于学生吸收。

第 11 次课 2 学时 授课时间
课题(章节）
4 傅立叶反变换
教学目的与要求：
掌握傅立叶反变换概念与计算
教学重点、难点:
傅立叶反变换的计算
教学方法及师生互动设计：
进一步复习巩固傅立叶的性质,用典型习题来讲解傅氏性质的应用，然后讲解傅氏反变换，以及如何利用傅氏性质求解反变换。
布置部分习题,深化学生对该知识的理解与应用。
课堂练习、作业：
5.5 5.17
课后小结：
在上次教学的基础及同学们回去复习的基础上，这次又进一步巩固傅里叶的性质，在讲例题的时候，明显同学的反应比上节课好了很多.再讲傅里叶反变换就比较容易接收了，同学基本掌握了本次课的内容。

第 12 次课 2 学时 授课时间
课题（章节)
第 4章 连续时间频域分析
1 频域分析法
2 无失真传输
教学目的与要求：
掌握周期信号﹑非周期信号作用下系统响应的计算和分析，会分析系统的频域特性，掌握信号通过线性系统的不失真条件条件。
教学重点、难点：
非周期信号作用下系统响应的计算和分析
教学方法及师生互动设计：
板书与PPT演示相结合通过傅氏变换的卷积性质,推导频域响应的计算，让学生理解其中的物理意义，并掌握该计算方法。
课堂练习、作业：
8。4（1） 8。5
课后小结：
同学们脑中有了卷积的概念,上课时又复习了一下卷积的性质，再推导频域响应的计算时，同学比较容易消化.通过本课程的学习，让学生更加深入的明白卷积不仅只是抽象的数学运算，它还可以用来计算系统响应,课后学生探讨氛围浓厚。

第 13 次课 2 学时 授课时间
课题(章节）
3 理想滤波器
4 抽样定理
教学目的与要求:
了解信号离散化的意义和作用,能够在时域内对离散信号进行运算；理解信号抽样的条件，掌握信号抽样和恢复的频谱变化过程与方法；深刻领会T≤1∕2fm的含义。
教学重点、难点：
信号抽样的条件.
信号抽样和恢复的频谱变化过程与方法。
教学方法及师生互动设计：
板书与PPT演示相结合列举实例介绍信号抽样的过程，以及信号恢复的过程，并用表达式显示其过程,了解频谱的变化过程.
课堂练习、作业：
8.1 8。14（1)（3）
课后小结:
这堂课比较重要，前面同学有了点频谱的概念，但将信号离散化，在时域内对离散信号进行计算，同学们又迷糊了，只是死记公式，对各个式子的含义还不了解，往后要多举几个例子，让同学们深刻了解频谱变化的过程。
第 14 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
第5章 拉普拉斯变换
1傅氏变换到拉氏变换
2单边拉普拉斯变换性质
教学目的与要求：
了解拉氏变换的条件和收敛域，理解拉氏变换的物理含义；掌握拉氏变换的基本性质；记住常用信号的拉氏变换。

教学重点、难点:
拉氏变换的物理含义
教学方法及师生互动设计：
通过傅氏变换引入到拉氏变换,着重让学生了解其中的物理过程,然后通过习题讲解介绍拉氏变换的计算，最后用逐步介绍与习题讲解相结合的方式来讲解拉氏变换的性质.
课堂练习、作业：
6。6
课后小结：
该内容是重点，通过傅氏变换引入到拉氏变换，同学比较容易地就了解了其中的物理过程，再讲例题时，同学们的反映良好，基本掌握了本次课内容.

第 15 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
3 单边拉普拉斯反变换

教学目的与要求：
掌握单边拉普拉斯反变换
教学重点、难点：
单边拉普拉斯反变换的计算
教学方法及师生互动设计：
板书与PPT演示相结合进一步讲解拉氏性质，然后介绍其反变换方法，重点介绍部分分式展开法求解拉氏反变换.通过评定练习及时反馈学生学习情况，来调整讲解的速度.
课堂练习、作业：
6。8 （2）(5) 6。10 （3)(6)(12) 6.13
课后小结：
此部分教起来稍易，同学掌握了典型反变换式子的规律，遇到题目都会将式子往典型式子上去展开,再反变换。学生吸收效果良好。

第 16 次课 2 学时 授课时间
课题（章节)
第6章 连续时间系统的复频率域分析
1 复频域系统的传输函数
2 系统全响应求解
教学目的与要求：
能用拉氏变换对微分方程求解全响应,熟练掌握利用传输函数分析系统响应的方法。

教学重点、难点：
用拉氏变换对微分方程求解全响应
利用传输函数分析系统响应的方法
教学方法及师生互动设计：
运用实例导入拉氏变换求解全响应，及传输函数的物理意义，并通过板书与PPT演示相结合介绍的求解方法，由习题讲解来提升学生的解题能力。
课堂练习、作业：
9.1 (1）(3） 9。2 9。4 （1） 9.7
课后小结：
由于同学对拉氏变换及反变换掌握得比较好，因此本堂课讲起来比较轻松，只需着重讲一下传输函数的物理意义。讲例题时同学反映良好。

第 17 次课 2 学时 授课时间
课题（章节)
3 系统方框图表示
4 信号流图
5 稳定性判定
教学目的与要求:
理解系统方框图的多种组合连接方式,会把信流图与模拟图相互转变。熟练掌握运用梅森公式求解系统传输函数的方法,
熟练掌握零、极点和罗斯一霍尔维茨判定系统稳定性的方法。
教学重点、难点:
梅森公式求解系统传输函数的方法
罗斯一霍尔维茨判定系统稳定性的方法
教学方法及师生互动设计：
列举系统方框图的多种形式,介绍信流图与模拟图，然后列出梅森公式求解系统传输函数。
通过板书与PPT演示相结合介绍罗斯一霍尔维茨判定系统稳定性的方法，最后通过部分习题来巩固学生对该知识的理解。
课堂练习、作业：
9.11 9。15 (2） 9.17(a）
课后小结：
由于本堂课内容结合图形做题，教学比较容易，同学很快就掌握了其中规律，学生理解较为容易。

第 18 次课 2 学时 授课时间
课题(章节）
第7章 离散时间系统的时域分析
1 离散信号
2 卷积和
教学目的与要求：
理解卷积和的相关性质，能运用定义法和性质法计算两序列的卷积和.
教学重点、难点:
卷积和计算
教学方法及师生互动设计：
通过对比的方法，将连续时间与离散时间对比,并介绍卷积的物理意义，通过实例介绍其计算方法。
课堂练习、作业：
11.4（2)(5)(6)（7) 11.6（1)（3)(4） 11。8（1)（3） 11。9
课后小结：
本课在详细讲述卷积性质的同时，补充了大量的推论，让同学们感觉性质的应用，使得卷积的计算更加如鱼得水.
第 19 次课 2 学时 授课时间
课题（章节)
3离散时间系统
4 常系数线性差分方程求解
教学目的与要求：
能够建立差分方程,描述和模拟出相应的信流图和方框图；掌握离散时间系统全响应的计算方法;

教学重点、难点：
离散时间系统全响应的计算方法
教学方法及师生互动设计：
对比介绍离散系统的数学模型—差分方程，进一步引入信流图和方框图来描述差分系统。
重点板书与PPT演示相结合讲解离散时间系统全响应的计算方法，通过习题讲解来提升学生的解题能力。
课堂练习、作业：
12.1(1）(3) 12.3 12。7 (1）（2）
课后小结：
本节内容较重要，讲解稍慢，通过多举习题，提高学生解题能力。结合信流图和方框图,同学理解较为容易.
第 20 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
第8 章 Z变换及Z域分析
1 Z变换
教学目的与要求：
知道序列Z变换的推导过程,熟练掌握常用信号的Z变换和Z变换的性质，能利用Z变换收敛域判定出序列的因果性。

教学重点、难点：
Z变换计算
Z变换的性质
教学方法及师生互动设计:
板书推导Z变换的物理意义及其定义，通过多个例子讲解Z变换的计算方法。
通过板书与PPT演示相结合介绍与习题讲解相结合的方法来介绍Z变换的性质。
课堂练习、作业：
11.11（2）(3) 11.15（1)（4)(6）（9）
课后小结：
本堂课是重点，但由于有前面两个变换的基础,同学很快就接收了。但公式容易混,以后讲的时候先要把前两个变换稍微提点一下，先帮他们知识整理一下，再讲新内容。
第 21 次课 2 学时 授课时间
课题（章节）
2 Z反变换

教学目的与要求：
掌握Z反变换的计算方法
教学重点、难点：
Z反变换的计算方法
教学方法及师生互动设计：
进一步通过习题讲解巩固Z变换性质。
列举讲解Z反变换的几种方法，重点介绍部分分式分解法求Z反变换。
通过评定练习来及时反馈学生掌握知识的情况，调整讲课速度。
课堂练习、作业：
11.20 (2)（3)(5）
课后小结：
此部分讲课时,先将Z变换的公式复习了一遍,学生反映良好。Z反变换的几种方法学生较易吸收，讲解效果较好。

第 22 次课 2 学时 授课时间
课题(章节)
离散系统的Z域分析
教学目的与要求：
掌握用变换域分析方法和系统函数方法求解离散系统的全响应。
教学重点、难点:
变换域分析方法和系统函数方法求解离散系统的全响应。
教学方法及师生互动设计：
对比介绍变换域分析方法求解离散系统的全响应,通过典型实例讲解来提高学生的解题能力，以及综合运用知识分析问题的能力。
课堂练习、作业:
13.1 13。2（1)(2） 13.5
13.6 13。10
课后小结:
在讲本节内容之前先把时域和频域的关系，Z变换先提点了一下。接下来只稍微讲了一下解题方法，在讲例题时,同学互动较好，探讨氛围浓厚.