信号与系统课程是电子信息类专业本科生必选的专业基础课程。本课程主要讨论确定性信号(连续和离散)在时域和变换域内的分析,连续和离散线性时不变系统的描述方式及其特性,以及确定性信号(连续和离散)通过线性时不变系统后在时域和变换域内的响应,重点建立信号与系统在时域和变换域内的基本概念描述和基本理论。简要介绍信号与系统的基本理论在工程实践中如语音信号频谱分析中的应用。
蚌埠学院信号与系统MOOC由校级通信与信息处理教学团队教师精心打造,杨艳教授主讲。课程主要包括信号与系统分析导论、信号的时域分析、系统的时域分析、信号的频域分析、系统的频域分析、连续信号与系统的复频域分析、离散信号与系统的复频域分析、系统的状态变量分析八章内容及课程总结,共计93个视频,每个视频约15分钟左右,视频累计约20小时。在课程建设中,面向电子信息大类和电气类学科规划学科基础课群,体现了“工程化、笃学重行”的教学理念。电子信息类学科基础课程体系由“电路、电子工程、信息处理”三大课群构成,如图1所示。

图1:电子信息类基础课程体系
一直以来,《信号与系统》课程一直秉承着从信号变换到系统响应”的教学体系。在MOOC教学时代背景下,需要对教学体系进行优化。我校该课程教学团队结合MOOC课程的特点将这一教学体系进行了优化,按本课程所使用的教材将课程的响应体系总分为两大模块如图1所示即静态响应和动态响应。动、静态响应分别都以连续和离散系统作为分析对象。两种系统的响应又分别在四个“域”中进行分析,即“时域、频域、复频域(S域)、Z域”。在每个域中又分别采用不同的数学工具,时域中利用转移算子和时域经典解法。在变换域中,连续系统在频域傅氏变换、S域拉氏变换、Z域中进行变换。
(1)可以掌握信号与系统的基本原理和基本分析方法
(2)重点掌握信号的表示,如数学解析式法和图形表示法。掌握系统各种描述,如微分方程和差分方程数学模型的建构以及框图和信号流图的描述。
(3)理解傅里叶变换、拉普拉斯变换和z变换三大变换的基本原理、内涵、性质,以及这些变换在实际工程应用领域,如在电路系统和通信系统中的应用。
(4)建立信号与系统的在变换域中的分析方法以及系统函数的概念,为学生进一步学习数字信号处理、通信原理、自控原理等后续课程打下坚实的基础。
适合本、专科院校中通信工程、信息工程、电子信息工程、电气及其自动化、电子信息科学与技术、物联网工程、光电信息与工程等专业学生的学习,也适合通信、电子信息工程、探测技术、自动控制、信号与信息处理、电路与系统等工程技术领域的工程研究人员,同时也能为学习IT类课程的学生打下坚实的理论基础。

