信号与线性系统分析
信号与线性系统分析
1000+ 人选课
更新日期:2025/06/04
开课平台智慧树
开课高校潍坊学院
开课教师高娟娟张鲁筠肖梅李秀圣刘进忠
学科专业工学电子信息类
开课时间2025/01/21 - 2025/07/20
课程周期26 周
开课状态开课中
每周学时-
课程简介
在信息化社会当下,我们的身边充满了各种信息,穿梭于各种系统之中。那么承载着信息的信号,如何在不同的自然或者工业系统中传输、变化呢?信号与系统课程为这些问题的研究提供了基本理论、基本原理和基本分析方法。 信号与系统课程是电子电气类专业学生的专业基础必修课。以信号和系统为研究对象,利用先修课程中的数学工具,推导得到了时域以及变换域多角度的分析方法,建立了分析和解决实际物理应用问题的理论体系。为通信、控制、信息处理等方面后续课程学习以及今后从事相关领域的工程技术和科学研究工作奠定坚实的理论基础。
课程大纲

在线教程

章节简介教学计划
绪论
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信号与系统
高娟娟
信号的描述、分类和典型示例
信号的描述与分类
高娟娟
典型连续时间信号
高娟娟
信号的运算
信号的基本运算1
高娟娟
信号的基本运算2
高娟娟
信号的其他运算
高娟娟
阶跃信号与冲激信号
斜变信号和阶跃信号
高娟娟
单位冲激信号
高娟娟
冲激信号的性质
高娟娟
冲激偶信号
高娟娟
信号的分解
高娟娟
系统模型及其分类
高娟娟
线性时不变系统
线性系统
高娟娟
时不变系统
高娟娟
连续时间系统的时域分析
系统数学模型的建立
高娟娟
时域经典法求解微分方程
时域经典法求解微分方程1
高娟娟
时域经典法求解微分方程2
高娟娟
0-到0+的跳变(起始点的跳变)
起始点的跳变1
高娟娟
起始点的跳变2
高娟娟
零输入响应与零状态响应
零输入响应与零状态响应1
高娟娟
零输入响应与零状态响应2
高娟娟
冲激响应与阶跃响应
冲激响应与阶跃响应1
高娟娟
冲激响应与阶跃响应2
高娟娟
卷积
卷积1
高娟娟
卷积2
高娟娟
卷积3
高娟娟
卷积4
高娟娟
卷积的性质
卷积的代数性质
高娟娟
卷积的微积分性质
高娟娟
与冲激函数的卷积
高娟娟
傅里叶变换(频域分析)
周期信号的傅里叶级数分析
周期信号的傅里叶级数分析1
高娟娟
周期信号的傅里叶级数分析2
高娟娟
周期信号的傅里叶级数分析3
高娟娟
周期信号的傅里叶级数分析4
高娟娟
周期信号的傅里叶级数分析5
高娟娟
周期信号功率特性和有限项级数
李秀圣
函数对称性与傅里叶系数的关系
李秀圣
典型周期信号的傅里叶级数分析
高娟娟
傅里叶变换
傅里叶变换1
高娟娟
傅里叶变换2
高娟娟
典型非周期信号的傅里叶变换
高娟娟
奇异函数的傅里叶变换
奇异函数的傅里叶变换1
高娟娟
奇异函数的傅里叶变换2
高娟娟
傅里叶变换的基本性质
傅里叶变换的基本性质1
高娟娟
傅里叶变换的基本性质2
高娟娟
傅里叶变换的基本性质3
高娟娟
傅里叶变换的基本性质4
高娟娟
卷积定理
时域卷积定理
高娟娟
频域卷积定理
高娟娟
周期信号的傅里叶变换
周期信号的傅里叶变换1
高娟娟
周期信号的傅里叶变换2
高娟娟
抽样信号的傅里叶变换
抽样信号的傅里叶变换1
高娟娟
抽样信号的傅里叶变换2
高娟娟
抽样定理
高娟娟
拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析
拉普拉斯变换的定义、收敛域
拉普拉斯变换的定义
高娟娟
拉普拉斯变换的收敛域
高娟娟
拉普拉斯变换的基本性质
拉普拉斯变换的基本性质1
高娟娟
拉普拉斯变换的基本性质2
高娟娟
拉普拉斯变换的基本性质3
高娟娟
拉普拉斯变换的基本性质4
高娟娟
拉普拉斯逆变换
拉普拉斯变换的逆变换1
高娟娟
拉普拉斯变换的逆变换2
高娟娟
拉普拉斯变换的逆变换3
高娟娟
s域元件模型
s域元件模型1
张鲁筠
s域元件模型2
张鲁筠
系统函数
系统函数1
高娟娟
系统函数2
高娟娟
由系统函数的零、极点分布决定时域特性
由系统函数的零、极点分布决定时域特性1
高娟娟
由系统函数的零、极点分布决定时域特性2
高娟娟
由系统函数的零、极点分布决定频响特性
由系统函数的零、极点分布决定频域特性1
高娟娟
由系统函数的零、极点分布决定频域特性2
高娟娟
全通函数与最小相移函数的零、极点分布
高娟娟
线性系统的稳定性
高娟娟
双边拉普拉斯变换
高娟娟
拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系
高娟娟
  • 第一章绪论

    本章内容讲述了关于信号和系统相关的基本概念和基础知识。要求了解信号的描述和分类;掌握常用典型信号的表达式和时域波形图;重点掌握信号的基本运算;重点掌握阶跃信号和冲激信号的概念及性质;了解系统的分类和描述方法,重点掌握线性时不变系统的概念与判断方法。

  • 1.1信号与系统

    本节内容介绍了信号和系统的概念,分析了本门课的主要研究内容和学习思路。要求了解信号和系统的概念;了解本门课的主要内容;了解接下来学习的基本框架。

  • 1.2信号的描述、分类和典型示例

    本节内容介绍了信号描述方法和基本分类,给出了常用典型信号的数学表达式和波形图。要求掌握在时域上信号的基本描述方法,重点掌握周期信号周期的求解方法;重点掌握典型连续信号的定义与性质。

  • 1.3信号的运算

    本节内容介绍了信号基本运算、相加和相乘、微分与积分运算。要求重点掌握信号的移位、反褶和尺度运算以及基本运算的复合运算;掌握信号的相加和相乘运算;掌握信号的微分与积分运算。

  • 1.4阶跃信号与冲激信号

    本节内容介绍了几种常用的奇异信号,包括斜变信号、阶跃信号、冲激信号和冲激偶信号。要求掌握奇异信号的概念;重点掌握阶跃信号和冲激信号的定义与性质;掌握冲激偶信号的概念与性质;掌握各个奇异函数之间的关系。

  • 1.5信号的分解

    本节内容介绍了信号几种分解方法,包括直流分量与交流分量、偶分量与奇分量、脉冲分量以及实部分量和虚部分量。要求掌握各种分解方法的概念;掌握能讲给定信号分解成偶分量和奇分量;掌握信号分解成脉冲分量的物理意义。

  • 1.6系统模型及其分类

    本节内容介绍了系统模型的概念,以及两种典型的系统模型,包括数学表达式和系统方框图;以及根据系统数学表达式,对系统进行了不同的分类。要求掌握两种系统模型的概念,掌握系统的不同分类方法。

  • 1.7线性时不变系统

    本节内容介绍了线性时不变系统的概念。要求重点掌握线性系统和时不变系统的定义与判断方法。

  • 第二章连续时间系统的时域分析

    本章内容讲述了连续时间系统的时域分析方法,包括线性时不变系统微分方程的建立与求解,以及响应分解特性的研究;卷积积分的概念、运算和图解分析。要求掌握系统微分方程的建立;掌握经典法求解微分方程;重点掌握起始点的跳变;重点掌握零输入响应和零状态响应的概念与求解;重点掌握冲激响应;重点掌握卷积的定义、求解与性质。

  • 2.1系统数学模型的建立

    本节内容介绍了系统微分方程的建立方法。要求掌握根据网络拓扑约束和元件特性约束关系分析给定系统的数学模型。

  • 2.2时域经典法求解微分方程

    本节内容介绍了用时域经典法求解系统微分方程的过程,包括齐次解、特解和待定系数的确定。要求重点掌握时域经典法求解微分方程的方法;重点掌握齐次解和特解的求解。

  • 2.30-到0+的跳变(起始点的跳变)

    本节内容介绍了系统在0时刻发生跳变的原理和求解方法。要求重点掌握从屋里角度分析,利用换路定律分析系统发生跳变的方法;重点掌握冲数学角度分析,利用冲激函数匹配法求解跳变量。

  • 2.4零输入响应与零状态响应

    本节内容介绍了系统响应分解为零输入响应与零状态响应。要求重点掌握零输入响应和零状态响应的概念和求解方法;重点掌握零输入响应与零状态响应的线性特性。

  • 2.5冲激响应与阶跃响应

    本节内容介绍了两种特殊的零状态响应,包括冲激响应和阶跃响应。要求重点掌握冲激响应的定义与求解方法;掌握冲激响应解的形式与特点;掌握阶跃响应的定义与求解方法。

  • 2.6卷积

    本节内容介绍了卷积积分的概念与计算。要求掌握利用激励与系统的冲激响应求解系统零状态响应的方法;重点掌握卷积的定义与利用图解法求解卷积的方法;掌握利用解析法求解卷积。

  • 2.7卷积的性质

    本节内容介绍了卷积的性质,包括代数性质、微积分性质和与冲激函数的卷积。要求重点掌握卷积的代数性质,以及利用分配率和结合律分析并联系统和级联系统;重点掌握利用卷积的微积分性质求解卷积;重点掌握与冲激函数的卷积。

  • 第三章傅里叶变换(频域分析)

    本章内容讲述了频域分析过程,通过傅里叶分析方法建立了时域与频域之间的对应关系。要求掌握傅里叶级数分析方法与周期信号频谱特点;重点掌握非周期信号的傅里叶变换;重点掌握傅里叶变换性质与应用;掌握周期信号的傅里叶变换分析;重点掌握抽样的频谱特点以及抽样定理。

  • 3.1周期信号的傅里叶级数分析

    本节内容介绍了周期信号的傅里叶级数分析,给出了两种形式的傅里叶级数展开式,建立了频谱函数的概念。要求掌握三角函数形式和指数函数形式的傅里叶级数展开式;重点掌握频谱的概念和两种形式傅里叶级数频谱的特点;了解周期信号的功率特性;掌握周期信号时域对称性对周期信号傅里叶系数的影响;了解有限项傅里叶级数的特点。

  • 3.2典型周期信号的傅里叶级数分析

    本节内容介绍了周期矩形脉冲信号的傅里叶级数分析方法。要求掌握周期矩形脉冲信号的频谱特点;重点掌握频带宽度的概念;掌握信号脉冲宽度与周期对频谱特性的影响。

  • 3.3傅里叶变换

    本节内容介绍了非周期信号的傅里叶变换分析方法。要求了解从傅里叶级数到傅里叶变换的分析过程;重点掌握非周期信号傅里叶变换对的定义表达式;重点掌握傅里叶变换频谱函数的特点,以及与傅里叶级数频谱函数之间的联系与区别;掌握傅里叶变换存在的条件。

  • 3.4典型非周期信号的傅里叶变换

    本节内容介绍了几种典型非周期信号的傅里叶变换,包括指数信号、矩形脉冲信号和符号函数。要求掌握单边指数信号的傅里叶变换以及频谱图;重点掌握矩形脉冲信号的傅里叶变换以及频谱特点;掌握符号函数的傅里叶变换和频谱图。

  • 3.5奇异函数的傅里叶变换

    本节内容介绍了几种奇异函数的傅里叶变换,包括冲激函数、冲激偶函数和阶跃函数。要求重点掌握冲激函数的傅里叶变换和频谱函数;重点掌握直流信号的傅里叶变换;掌握冲激偶信号的傅里叶变换;重点掌握阶跃函数的傅里叶变换和频谱图。

  • 3.6傅里叶变换的基本性质

    本节内容介绍了傅里叶变换的基本性质,当信号在其中一个变量域发生变化时,能够借助这些性质快速的得到,在另一函数域的函数形式。要求重点掌握线性特性、对称性、奇偶虚实性、尺度变换性、时移特性、频移特性;掌握微分特性和积分特性;掌握各个性质的应用。

  • 3.7卷积定理

    本节内容介绍了傅里叶变换的卷积定理,包括时域卷积定理和频域卷积定理。要求重点掌握卷积定理的性质和应用;掌握利用卷积定理求解傅里叶变换。

  • 3.8周期信号的傅里叶变换

    本节内容介绍了周期信号的傅里叶变换分析方法,给出了周期信号傅里叶系数与单脉冲信号傅里叶变换之间的关系。要求掌握周期信号傅里叶变换的数学表达式;重点掌握利用周期信号傅里叶系数与单脉冲信号傅里叶变换之间的关系,求解周期信号傅里叶变换的过程。

  • 3.9抽样信号的傅里叶变换

    本节内容介绍了模拟信号数字化中的抽样,给出了时域抽样的模型,以及抽样信号的频谱分析。要求掌握实际抽样和理想抽样的时域分析过程;重点掌握实际抽样和理想抽样的频谱函数,以及频谱特点;掌握抽样的时频对应关系。

  • 3.10抽样定理

    本节内容介绍了抽样定理的基本内容。要求重点掌握时域抽样定理的基本内容;重点掌握抽样定理的意义;重点掌握会利用抽样定理分析最小抽样频率和最大抽样间隔。

  • 第四章拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析

    本章内容讲述了信号的拉普拉斯变换以及系统的s域分析方法。要求掌握拉普拉斯变换的定义和收敛域;掌握拉氏变换的性质与应用;重点掌握部分分式法求拉式逆变换;掌握用拉普拉斯变换法分析电路;重点掌握系统函数的概念与求解,以及利用系统函数分析时域特性、频响特性、稳定性;了解全通网络和最小相移网络;了解双边拉式变换以及拉氏变换与傅里叶变换之间的关系。

  • 4.1拉普拉斯变换的定义、收敛域

    本节内容介绍了抽拉普拉斯变换的定义,并分析了拉氏变换收敛域的概念。要求重点掌握拉式变换对的表达式;理解掌握收敛域的概念与意义;掌握不同信号单边拉式变换的收敛域;掌握常用典型信号的拉式变换。

  • 4.2拉普拉斯变换的基本性质

    本节内容介绍了拉普拉斯变换的基本性质,当信号在其中一个变量域发生变化时,能够借助这些性质快速的得到,在另一函数域的函数形式。要求重点掌握线性特性、时域微分特性、尺度变换性、时移特性、频移特性、卷积特性、初值定理和终值定理;掌握s域微分特性和积分特性;重点掌握利用时域微分特性求解系统微分方程。

  • 4.3拉普拉斯逆变换

    本节内容介绍了部分分式展开法求拉普拉斯逆变换的方法。要求掌握极点的概念;重点掌握部分分式展开法的一般过程;重点掌握不同极点进行部分分式展开的方法;掌握假分式和无理式求逆变换的方法。

  • 4.4s域元件模型

    本节内容介绍了电阻、电感、电容的s域元件模型。要求重点掌握从电压角度分析,元件的串联s域元件模型;重点掌握从电流角度分析,元件的并联s域元件模型;掌握利用s域元件模型分析电路系统。

  • 4.5系统函数

    本节内容介绍了系统函数的定义、求解方法、意义和分类。要求重点掌握系统函数的概念;重点掌握s域求解系统函数的方法;掌握利用系统函数求冲激响应和系统零状态响应的方法;掌握系统函数的分类方法。

  • 4.6由系统函数的零、极点分布决定时域特性

    本节内容介绍了系统函数零点和极点的概念,并分析了如何利用系统函数极点分别决定时域特性。要求了解掌握系统函数零点和极点的概念;重点掌握单阶极点和多阶极点,不同位置决定时域特性的分析。

  • 4.7由系统函数的零、极点分布决定频响特性

    本节内容介绍了系统频响特性的概念,并给出了如何利用系统函数零极点分布分布画出系统频响特性曲线。要求重点掌握频响特性的定义;重点掌握频响特性与系统函数之间的关系;掌握不同类型滤波器的幅频特性曲线;掌握利用零极点分布绘制系统频响特性曲线。

  • 4.8全通函数与最小相移函数的零、极点分布

    本节内容介绍了全通网络和最小相移网络,给出了他们系统函数的特点。要求掌握全通网络的概念和全通函数零极点分布特点;要求掌握最小相移函数的零点分布特点;要求掌握非最小相移网络分解成全通网络和最小相移网络级联的方法。

  • 4.9线性系统的稳定性

    本节内容介绍了线性时不变系统的稳定性的概念。要求重点掌握从时域冲激响应和s域系统函数,分析系统稳定、不稳定和临界稳定;掌握BIBO稳定系统的概念,以及稳定系统的充要条件。

  • 4.10双边拉普拉斯变换

    本节内容介绍了双边拉普拉斯变换及其收敛域的分析。要求掌握双边拉普拉斯变换的定义 、收敛域的形式;掌握相同的s域象函数,在不同的收敛域条件下会得到不同的时域函数。

  • 4.11拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系

    本节内容分析了单边拉式变换、双边拉氏变换和傅里叶变换之间的关系。要求掌握在不同收敛域的条件系,分析信号傅里叶变换的方法。

  • 开始学习
  • 第一章  作业测试
    第一章 绪论

    1.1 信号与系统

    1.2 信号的描述、分类和典型示例

    1.3 信号的运算

    1.4 阶跃信号与冲激信号

    1.5 信号的分解

    1.6 系统模型及其分类

    1.7 线性时不变系统

    视频数14
  • 第二章  作业测试
    第二章 连续时间系统的时域分析

    2.1 系统数学模型的建立

    2.2 时域经典法求解微分方程

    2.3 0-到0+的跳变(起始点的跳变)

    2.4 零输入响应与零状态响应

    2.5 冲激响应与阶跃响应

    2.6 卷积

    2.7 卷积的性质

    视频数16
  • 第三章  作业测试
    第三章 傅里叶变换(频域分析)

    3.1 周期信号的傅里叶级数分析

    3.2 典型周期信号的傅里叶级数分析

    3.3 傅里叶变换

    3.4 典型非周期信号的傅里叶变换

    3.5 奇异函数的傅里叶变换

    3.6 傅里叶变换的基本性质

    3.7 卷积定理

    3.8 周期信号的傅里叶变换

    3.9 抽样信号的傅里叶变换

    3.10 抽样定理

    视频数24
  • 第四章  作业测试
    第四章 拉普拉斯变换、连续时间系统的s域分析

    4.1 拉普拉斯变换的定义、收敛域

    4.2 拉普拉斯变换的基本性质

    4.3 拉普拉斯逆变换

    4.4 s域元件模型

    4.5 系统函数

    4.6 由系统函数的零、极点分布决定时域特性

    4.7 由系统函数的零、极点分布决定频响特性

    4.8 全通函数与最小相移函数的零、极点分布

    4.9 线性系统的稳定性

    4.10 双边拉普拉斯变换

    4.11 拉普拉斯变换与傅里叶变换的关系

    视频数21
  • 期末考试