Skip to content

信号分析与处理

课程信息

课程名称／课程号 适用范围与修读要求
信号分析与处理
EE2001M		 储能普通班 · 电储 · 26级
专业必修 · 方向必修

课程简介

展开查看

《信号分析与处理》是自动化、电气工程与自动化、电子信息工程等专业的重要专业理论课程。教学内容包括：连续信号的分析、离散信号的分析、信号的线性系统处理、模拟和数字滤波器设计等。

来源：教务网。

课程内容

分数构成

课程考核方式：期末考试+平时作业+实验

成绩评定方式：期末闭卷考试60%，平时作业+实验：40%

课程大纲

展开查看

第一周 信号分析与处理基础知识

理论讲授（3课时）

主要内容：信号的定义和分类；信号分析与处理的关系。

第二周 连续信号的时域描述和分析

理论讲授（2课时）

主要内容：连续信号的时域描述：普通信号的时域描述、奇异信号的描述；连续信号的时域运算；连续信号的时域分解。

第三周 连续信号的频域分析（傅里叶级数和傅里叶变换）

理论讲授（3课时）

主要内容：周期信号的频谱分析：周期信号的傅里叶级数展开式、频谱、功率分配、傅里叶级数近似；非周期信号的频谱分析：从傅里叶级数到傅里叶变换、常见非奇异信号的频谱、奇异信号的频谱、周期信号的傅里叶变换。

第四周 连续信号的频域分析（傅里叶变换的性质）

理论讲授（2课时）

主要内容：线性、奇偶性、对偶性、尺度变换性质、时移特性、频移特性、微分性质、积分性质、帕斯瓦尔定理、卷积定理。

第五周 离散信号的时域描述和分析

理论讲授（3课时）

主要内容：信号的采样和恢复；时域采样定理；频域采样定理；离散信号的描述；离散信号的时域运算。

实验课（3课时）

信号的采样与恢复

第六周 离散信号的频域分析（DFS和DTFT）

理论讲授（2课时）

主要内容：周期信号的频域分析：离散傅里叶级数（DFS）的引入、DFS的主要性质、离散周期信号的频谱、混叠与泄漏；非周期信号的频域分析：从DFS到DTFT、DTFT的性质、DTFT与DFS及CFT之间的关系、四种傅里叶分析小结。

第七周 离散信号的频域分析（DFT和FFT）

理论讲授（3课时）

主要内容：离散傅里叶变换（DFT）：从DFS到DFT、DFT的性质；快速傅里叶变换（FFT）：快速傅里叶变换的基本思路、基2FFT算法、FFT的应用。

实验课（3课时）

DFT和FFT

第八周：离散信号的z域分析

理论讲授（2课时）

主要内容：离散信号的Z变换：从DTFT到Z变换、Z变换的收敛域、几何表示、性质、Z反变换、单边Z变换；Z变换与其他变换之间的关系：Z变换与拉普拉斯变换的关系、Z变换与DTFT的关系、Z变换与DFT的关系。

第九周 系统及其性质

理论讲授（3课时）

主要内容：系统的描述；系统的性质：记忆性、瞬时系统和动态系统，因果性、因果系统和非因果系统，可逆性与可逆系统，稳定性，时不变性、时变系统与时不变系统，线性、线性系统、增量线性系统。

第十周 信号的线性系统处理（时域法分析和频域法分析）

理论讲授（2课时）

主要内容：时域法分析：线性时不变因果系统的时域响应、线性时不变系统的单位冲激响应、线性时不变系统的时域法分析；频域法分析：频率特性函数、无失真传输、理想低通滤波器。

实验课（3课时）

离散时间信号和系统分析

第十一周 信号的线性系统处理（复频域分析）

理论讲授（3课时）

主要内容：微分方程的s域求解、差分方程的z域求解、系统函数。

第十二周 滤波器的基本概念及其分类

理论讲授（2课时）

主要内容：滤波器概述：滤波及滤波器的基本原理、滤波器的分类、滤波器的技术要求；模拟滤波器概述。

实验课（4课时）

无源滤波器和有源滤波器

第十三周 模拟滤波器设计

理论讲授（3课时）

主要内容：巴特沃思低通滤波器：巴特沃思低通滤波器的幅频特性、极点分布、系统函数；切比雪夫低通滤波器：切比雪夫低通滤波器的幅频特性、极点分布、系统函数；模拟滤波器的频率变换。

实验课（3课时）

幅度调制与解调

第十四周 数字滤波器设计

理论讲授（2课时）

主要内容：数字滤波器概述；无限冲激响应（IIR）滤波器：冲激响应不变法、双线性变换法；有限冲激响应（FIR）滤波器。

第十五周 综合性研讨（第一组）

讨论课（3课时）

讨论主题：信号分析与处理的应用。

第十六周 综合性研讨（第二组）

讨论课（2课时）

讨论主题：信号分析与处理的应用。

附：时间表

周次

课堂教学内容

实验实践环节（含作业）

课程思政融入点与实施方法

学时数

核心知识点

备注

1

信号分析与处理基础知识：信号的定义和分类；2、信号分析与处理的关系

作业：P7：习题2，习题5

（1）思政融入点：信号、消息与信息三者概念之间的关系与国家时政的融合，促进学生关心国家时政及发展情况

（2）实施方法：案例分析教学-从中央一号文件的发布出发理解信号概念

3

2

连续信号的分析：连续信号的时域描述和分析

作业：P99

1:(1)(3)(5)、8、58

课后预习内容：

傅立叶级数

（1）思政融入点：信号分析领域的国内外最新成就分析，激励学生科技创新与科技报国意识

（2）实施方法：案例分析-国内外DSP芯片的发展对比及差距分析

2

3

连续信号的分析：频域分析（傅里叶级数和傅里叶变换）

作业：P99，15、22、59、61

预习内容：

MATLAB软件

傅立叶变换的性质

（1）思政融入点：信号分析领域大科学家的科学精神，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-大科学家傅里叶的传奇经历与启示

3

傅里叶级数；傅里叶变换

4

连续信号的分析：频域分析(傅里叶变换的性质)

作业：P99

23（1）,25,28,33

63，64（MATLAB）

（1）思政融入点：信号分析领域大科学家的科学精神，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-大科学家拉普拉斯对于频域分析技术的贡献

2

傅里叶变换的性质

5

离散信号的分析：连续信号的离散化和采样定理；离散信号的时域分析

实验一：信号的采样与恢复（3学时）

作业：P136：习题2，习题9

（1）思政融入点：信号分析领域大科学家的科学精神，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-大科学家香农在信息领域的工作和贡献

6

6

离散信号的分析：离散信号的频域分析

作业：

P188，6，11

24，25（MATLAB）

预习：DFT、FFT

（1）思政融入点：中国量子通信技术的最新成就，激发学生的四个自信与科学探索意识

（2）实施方法：案例分析-中国科学家已经在量子保密通信技术方面处于国际领先地位

2

DFS；DTFT

7

离散信号的分析：DFT和FFT

实验二：DFT和FFT（3学时）

（1）思政融入点：分析FFT在雷达技术的发展成就，启发学生的学习热情和科学精神

（2）实施方法：案例分析-中国雷达技术的成就及突破

6

DFT；FFT

8

离散信号的分析：离散信号的Z变换分析

作业：P136:习题16，习题17

（1）思政融入点：信号分析领域大科学家的科学精神，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-大科学家奈奎斯特在信息采样领域的工作和贡献

2

z变换

9

信号处理基础：系统及其性质

P256

习题1

习题6

习题10

（1）思政融入点：中国在数字信号处理系统的发展，启发学生的科学自信与科学创新意识

（2）实施方法：案例分析-中国目前在数字信号处理系统的最新成就

3

10

信号处理基础：信号的线性系统处理：时域分析法，频域分析法

实验三：离散时间信号和系统分析（MATLAB）（3学时）

（1）思政融入点：信号分析系统领域最新成就，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-华为公司在信号处理芯片和技术专利的成就

5

信号的线性系统处理

11

信号处理基础：信号的线性系统处理：复频域分析法

作业：P184：习题15，习题

（1）思政融入点：信号分析领域国内公司的发展成就，启发学生的科技创新与创业意识

（2）实施方法：案例分析-中兴科技公司在信息领域的成就和贡献

3

信号的线性系统处理

12

滤波器：滤波器的基本概念及其分类

实验四：无源滤波器和有源滤波器（4学时）；作业：P184：习题15，习题

（1）思政融入点：中国科技公司在信号滤波领域的成就，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-中国科技公司在语音识别与翻译领域的成就

6

13

滤波器：模拟滤波器设计

实验五：幅度调制与解调（3学时）

作业：P216：习题2，习题5

（1）思政融入点：中国在滤波技术的发展以及在人工耳蜗技术领域的成就，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-中国科技公司在人工蜗耳技术领域的成就

6

巴特沃斯低通滤波器；

切比雪夫低通滤波器

14

1、滤波器：数字滤波器设计

2、复习课

作业：P216：习题8

（1）思政融入点：中国科技公司在DSP处理器研发的成就，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-中国DSP处理芯片的成就

2

IIR数字滤波器

15

综合性研讨（第一组）

（1）思政融入点：以信号知识为基础，突出国内在信号分析与处理领域的成就，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-信号在社会生活和科技领域的应用

3

16

综合性研讨（第二组）

（1）思政融入点：以信号知识为基础，突出信号分析与处理技术的典型应用，启发学生的科学精神与探索意识

（2）实施方法：案例分析-信号在社会生活和科技领域的应用

2

学习资料链接

CC98 原帖需登录访问。