《信號(hào)分析與處理》教學(xué)大綱

1、信號(hào)分析與處理教學(xué)大綱適用測(cè)控專業(yè)（學(xué)期：20 -20 學(xué)年第_學(xué)期 48 學(xué)時(shí)）課程的性質(zhì)和任務(wù)（200300 字）信號(hào)分析與處理理論嚴(yán)密、有廣闊的工程背景，現(xiàn)在已經(jīng)成為測(cè)控技術(shù)等專業(yè)的必備專業(yè)基礎(chǔ) 課，也是測(cè)控技術(shù)專業(yè)控制工程基礎(chǔ)等的后續(xù)課程。學(xué)習(xí)信號(hào)分析與處理課程，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的 科學(xué)思維能力，提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力都有重要的作用。通過本課程的學(xué)習(xí)， 應(yīng)使學(xué)生掌握信號(hào)分析與處理的基本理論和方法。主要任務(wù)包括理解和掌握以下內(nèi)容：1.信號(hào)和系統(tǒng)的定義和分類；2.連續(xù)信號(hào)的時(shí)域分析方法；3.連續(xù)信號(hào)的頻域分析方法；4.信號(hào)的相關(guān)分析方法；5.離散信號(hào)的時(shí)域分析方法；6.離散信號(hào)的頻域分

2、析方法；7.離散信號(hào)的 Z 域分析方法。二、課程的教學(xué)內(nèi)容（15002500 字）1 緒論1.1 信號(hào)及其分類1.1.1信號(hào)、信息、消息及其關(guān)系，信號(hào)與噪聲；信號(hào)的描述方法1.1.2信號(hào)的分類1）確定性信號(hào)與隨機(jī)信號(hào)2）能量信號(hào)與功率信號(hào)3）連續(xù)信號(hào)與離散信號(hào)（模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)）4）周期信號(hào)與非周期信號(hào)1.2 信號(hào)分析與處理概述1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)中的信號(hào)分析與處理，信號(hào)分析的基本方法信號(hào)分析處理的對(duì)象、方法，信號(hào)分析在現(xiàn)代測(cè)控系統(tǒng)中的地位和作用，與相關(guān)課程的關(guān)系 4.1 系統(tǒng)及其性質(zhì)4.1.1 系統(tǒng)的概念：系統(tǒng)的概念；系統(tǒng)與信號(hào)的關(guān)系4.1.2 系統(tǒng)的性質(zhì)：系統(tǒng)的性質(zhì)：穩(wěn)定性、記憶性、因果

3、性、可逆性、線性、時(shí)不變性2 連續(xù)信號(hào)的分析2.1 連續(xù)信號(hào)的時(shí)域分析2.1.1 信號(hào)的描述方法2.1.2 信號(hào)的基本運(yùn)算2.1.3 信號(hào)的分解2.2 連續(xù)信號(hào)的頻域分析2.2.1 周期信號(hào)的頻譜分析2.2 .2 非周期信號(hào)的頻譜分析2.3 .3 傅里葉變換的性質(zhì)2.4 信號(hào)的相關(guān)分析2.4.1 相關(guān)系數(shù)2.4.2 相關(guān)函數(shù)2.4.3 相關(guān)定理3 離散信號(hào)的分析3.1 離散信號(hào)的時(shí)域描述和分析3.1.1 信號(hào)的采樣和恢復(fù)3.1.2 時(shí)域采樣定理3.1.3 頻域采樣定理3.1.4 離散信號(hào)的描述3.1.5 離散信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算3.2 離散信號(hào)的頻域分析3 2.1 周期信號(hào)的頻域分析3.2.2 非周

4、期信號(hào)的頻域分析3.2.3 離散傅里葉變換( DFT)3.3 快速離散傅里葉變換( FFT)3.3.1 快速傅里葉變換的思路3.3.2 基 2 FFT 算法3.3.3 FFT 的應(yīng)用3.4 離散信號(hào)的 Z 域分析3.4.1 離散信號(hào)的 Z 變換3.4.2Z 變換于其他變換之間的關(guān)系6 隨機(jī)信號(hào)處理概述三、課程的教學(xué)要求( 5001500 字)(1)弄清消息、信息、信號(hào)的基本概念；信號(hào)的分類。(2)掌握連續(xù)時(shí)間信號(hào)的時(shí)域分析方法、頻域分析方法。(3)掌握離散信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算、傅里葉分析。(4)掌握信號(hào)的相關(guān)分析。(5)了解信號(hào)的功率譜分析四、課程的重點(diǎn)、難點(diǎn)( 5001500 字) 課程重點(diǎn)：1.

5、信號(hào)的定義和分類2.連續(xù)信號(hào)的時(shí)域描述和分析3.連續(xù)信號(hào)的頻域分析4.離散信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算5.離散信號(hào)的傅里葉分析6.信號(hào)的相關(guān)分析課程難點(diǎn)：1.沖激信號(hào)的概念及物理意義2.周期信號(hào)頻譜分析3.傅立葉變換基本性質(zhì)4.離散信號(hào)頻域分析5.信號(hào)的相關(guān)分析方法6.快速傅立葉變換。五、學(xué)時(shí)分配及實(shí)踐性環(huán)節(jié)的安排學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容、作業(yè)及考試安排學(xué)時(shí)教學(xué)內(nèi)容、作業(yè)及考試安排4第一章緒論1.1 信號(hào)及其分類1.2 信號(hào)分析與處理概述23.1.4 離散信號(hào)的描述3.1.5 離散信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算1.3 信號(hào)分析與自控系統(tǒng)4.1 系統(tǒng)及其性質(zhì)2第二章 連續(xù)信號(hào)的分析2.1 連續(xù)信號(hào)的時(shí)域分析2.1.1 連續(xù)信號(hào)的時(shí)域描述

6、43.2 離散信號(hào)的頻域分析3.2.1 周期信號(hào)的頻域分析3.2 離散信號(hào)的頻域分析3.2.2 非周期信號(hào)的頻域分析42.1.2 連續(xù)信號(hào)的時(shí)域運(yùn)算2.1.3 信號(hào)的分解23.2 離散信號(hào)的頻域分析3.2.3 離散傅里葉變換 DFT2.2 連續(xù)信號(hào)的頻域分析2.2.1 周期信號(hào)的頻譜分析 1 傅里葉三角級(jí)數(shù)分析 2傅里葉復(fù)指數(shù)級(jí)數(shù)分析43.3 快速傅里葉變換習(xí)題課22.2.1 周期信號(hào)的頻譜分析 3 周期信號(hào)的頻譜 4 周期信號(hào)的功率譜23.4 離散信號(hào)的 Z 域分析3.4.1離散信號(hào)的 Z 變換（1）從 DTFT 到 Z 變換（2）Z 變換的收斂域42.2.2 非周期信號(hào)的頻譜分析1 從傅里

7、葉級(jí)數(shù)到傅里葉變換2 常見非奇異信號(hào)的頻譜3 奇異信號(hào)的頻譜4 周期信號(hào)的傅里葉變換2.2.3 傅里葉變換的性質(zhì)（1-3）22.2.3 傅里葉變換的性質(zhì)（續(xù) 4-10）4（3）Z 變換的性質(zhì)（4）反 Z 變換3.4.2 Z 變換與其它變換的關(guān)系42.4 信號(hào)的相關(guān)分析2.4.1 相關(guān)系數(shù)及其性質(zhì)2.4.2 相關(guān)函數(shù)及其性質(zhì)2.4.3 相關(guān)定理第六章、隨機(jī)信號(hào)分析與處理基礎(chǔ)6.1 隨機(jī)信號(hào)的描述（1 ）、隨機(jī)信號(hào)及其概率結(jié)構(gòu)（2）、隨機(jī)信號(hào)在時(shí)域的數(shù)字特征（3 ）、隨機(jī)信號(hào)的頻域描述2總結(jié)第三章、離散信號(hào)的分析3.1 離散序號(hào)的時(shí)域描述與分析3.1.1 信號(hào)的米樣與恢復(fù)3.1.2 時(shí)域采樣定理3.1.3 頻域采樣定理6實(shí)驗(yàn)六、教材和主要參考書教材1 信號(hào)分析與處理第二版，趙光宙主編. 機(jī)械工業(yè)出版社參考文獻(xiàn) 1 信號(hào)分析與處理 趙光宙:2信號(hào)與系統(tǒng)西門赫金 3 信號(hào)與系統(tǒng)基礎(chǔ) Edward W. Kanmen 4