信號與系統(北京郵電大學提供的慕課)

信號與系統課程是北京郵電大學於2018年12月3日首次在中國大學MOOC開設的慕課課程、國家精品線上開放課程。該課程授課教師是尹霄麗、尹龍飛、孫娟娟、張健明、張洪光、張琦、張軼、張勇、李巍海、李寧、俎雲霄、侯賓、王莉、任招娣、張金玲、陳智嬌、冉靜、魏翼飛、滕穎蕾、劉剛、王小娟。據2021年1月中國大學MOOC官網顯示，該課程已開課5次。

信號與系統課程的基本內容有：信號與系統分析引論、線性時不變系統的時域分析、連續時間信號的頻域分析、連續時間系統的頻域分析、拉普拉斯變換、z變換、狀態變數法分析法等七章內容。

基本介紹

• 中文名：信號與系統
• 開課時間： 2018年12月3日（首次）
• 提供院校：北京郵電大學
• 授課平台：中國大學MOOC
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程
• 授課教師：尹霄麗、尹龍飛、孫娟娟、張健明、張洪光、張琦、張軼、張勇、李巍海、李寧、俎雲霄、侯賓、王莉、任招娣、張金玲、陳智嬌、冉靜、魏翼飛、滕穎蕾、劉剛、王小娟

課程性質

課程定位

信號與系統課程是電子信息類等專業的重要的學科基礎課程，以高等數學、線性代數、電路分析基礎等課程為基礎，又是後續學習通信系統原理、數位訊號處理和隨機信號處理等專業課的基礎，具有承前啟後的作用。

適應專業

信號與系統課程適合電子信息類等專業學習。

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2018年12月3日-2019年3月4日	尹霄麗、尹龍飛、孫娟娟、張健明、張洪光、張琦、張軼、張勇、李巍海、李寧、俎雲霄、侯賓、王莉、任招娣、張金玲、陳智嬌、冉靜、魏翼飛、滕穎蕾	2小時左右/周	5971人
第2次開課	2019年3月11日-2019年7月5日	尹霄麗、尹龍飛、孫娟娟、張健明、張洪光、張琦、張軼、張勇、李巍海、李寧、俎雲霄、侯賓、王莉、任招娣、張金玲、陳智嬌、冉靜、魏翼飛、滕穎蕾、劉剛、王小娟	3-5小時/周	13152人
第3次開課	2019年9月9日-2020年1月5日			11228人
第4次開課	2020年2月24日-2020年6月30日	尹霄麗、尹龍飛、孫娟娟、張健明、張洪光、張琦、張軼、張勇、李巍海、李寧、俎雲霄、侯賓、王莉、張金玲、陳智嬌、冉靜、魏翼飛、滕穎蕾、劉剛、王小娟		11285人
第5次開課	2020年9月7日-2020年12月28日			5817人

（表格內容參考資料：）

課程簡介

信號與系統課程共七章內容，第一章講述了信號與系統的基本概念、信號的分類、系統的分類等內容；第二章講述了線性時不變系統相關概念及其時域分析等內容；第三章講述了連續時間信號的相關概念及其頻域分析等內容；第四章講述了連續時間系統的相關概念及其頻域分析等內容；第五章講述了拉普拉斯變換的定義、性質、計算及其套用等內容；第六章講述了z變換的定義、性質、求解差分方程及傅立葉變換等內容；第七章講述了狀態變數分析法的概念及套用、狀態方程的建立與求解等內容。

課程大綱

第一周：第一章 信號與系統的分析導論1.1~1.8 1.1 信號與系統的基本概念 1.2 信號的描述與分類 1.3 典型的連續時間信號 1.4 連續信號的運算 1.5 階躍信號與衝激信號 1.6 信號的分解 1.7 典型的離散時間信號 1.8 離散信號的運算 第一周單元測試 第二周：第一章1.9~1.13 第二章 線性時不變系統的時域分析 2.1~2.4 1.9 系統的分類 1.10 線性時不變系統的描述 1.11 系統的分析方法 1.12 第一章小結與習題課 1.13 MATLAB練習和套用實例 2.1 引言 2.2 系統微分方程的建立與求解 2.3 起始點的跳變 2.4 回響的劃分 第二周單元測試 第三周：第二章 2.5~2.12 2.5 衝激回響與階躍回響 2.6 連續卷積 2.7 連續卷積的性質 2.8 差分方程經典法求解 2.9 離散系統的單位樣值回響 2.10 離散卷積（卷積和） 2.11 第二章小結和習題課 2.12 MATLAB練習和套用 第二章例題和套用實例補充 第三周單元測試 第四周：第三章 連續時間信號的頻域分析 3.1~3.5 3.1 引言 3.2 信號的正交函式分解 3.3 完備正交函式集 3.4 連續時間周期信號的傅立葉級數 3.5 典型周期信號的傅立葉級數 第四周單元測試 第五周：第三章 3.6~3.12 3.6 傅立葉變換的定義和物理意義 3.7 連續時間非周期信號的傅立葉變換 3.8 傅立葉變換的基本性質 3.9 卷積特性 3.10 周期信號的傅立葉變換 3.11 能量譜和功率譜 3.12 第三章小結和習題課 3.13 MATLAB練習和套用實例 3.14 例題和套用實例補充 第五周單元測試 期中複習和自測 期中自測題-基礎 期中自測題-提高 第六周：第四章 連續時間系統的頻域分析 4.1~4.4 4.1 引言 4.2 系統的頻率回響特性 4.3 無失真傳輸 4.4 理想低通濾波器

第六周單元測試 第七周：第四章 4.5~4.11 4.5 抽樣和抽樣定理 4.6 由抽樣信號恢復連續時間信號 4.7 調製和解調 4.8 時分復用和頻分復用 4.9 希爾伯特變換 4.10 第四章小結和習題課 4.11 MATLAB練習和套用實例 第七周單元測試 第八周：第五章 拉普拉斯變換 5.1~5.5 5.1 引言 5.2 拉普拉斯變換的定義和收斂域 5.3 常用信號的拉普拉斯變換 5.4 拉普拉斯變換的基本性質 5.5 拉普拉斯逆變換 第八周單元測試 第九周：第五章 5.6~5.14 5.6 拉普拉斯變換分析動態電路 5.7 系統函式 5.8 連續系統的穩定性 5.9 由系統函式零、極點分布決定時域特性 5.10 拉普拉斯變換與傅氏變換的關係 5.11 由系統函式零極點分布決定頻響特性 5.12 信號流圖 5.13 第五章小結和習題課 5.14 MATLAB練習和套用實例 第九周單元測試 第十周：第六章 z變換 6.1~6.5 6.1 引言 6.2 z變換的定義和收斂域 6.3 典型序列的z變換 6.4 z變換的基本性質 6.5 逆z變換 第十周單元測試 第十一周：第六章 6.6~6.13 6.6 用z變換解差分方程 6.7 離散系統的系統函式 6.8 z平面與s平面的映射關係 6.9 利用系統函式分析系統的因果性和穩定性 6.10 離散時間信號的傅立葉變換(DTFT) 6.11 離散時間系的頻率回響特性 6.12 第六章小結和習題課 6.13 MATLAB練習和套用實例 第十一周單元測試 第十二周：第七章 狀態變數分析法 7.1~7.7 7.1 引言 7.2 連續時間系統狀態方程建立 7.3 連續時間系統狀態方程求解 7.4 離散時間系統狀態方程的建立 7.5 離散時間系統狀態方程的求解 7.6 第七章小結和習題課 7.7 狀態方程的MATLAB仿真求解 第十二周單元測試 期末複習和自測 期末自測題-基礎 期末自測題-提高 期末自測題-基礎-答案 期末自測題-提高-答案

（註：課程大綱排版從左到右列，參考資料： ）

課前預備

預備知識

學習信號與系統課程需要先修讀高等數學、線性代數、複變函數、電路分析基礎等課程內容。

學習資料

書名	作者	出版時間	出版社
《信號與系統》	呂玉琴	2014	高等教育出版社
《信號與系統引論》	鄭君里	2009
《信號與系統》	ALAN V.OPPENHEIM	2013	電子工業出版社
《信號與系統（第二版）》	西蒙·赫金		電子工業出版社
《MATLAB在信號與系統中的套用》	尹霄麗	2015	清華大學出版社
《信號與線性系統（第六版）》	管致中、夏恭恪、孟橋	----	高等教育出版社
《信號與系統（第2版）》	陳後金	2015
《工程信號與系統》	郭寶龍	2014

授課目標

通過該課程的學習，使學生掌握“信號”與“系統”的基本概念和特性；理解和熟練掌握確定性信號通過線性時不變系統的基本理論和基本分析方法，並對這些理論與方法在工程中的某些套用有初步了解；了解不同分析方法之間聯繫和區別；培養學生抽象思維能力、總結歸納能力、分析計算能力，為進一步學習網路理論、通信理論、信號處理等打下基礎。

課程特色

信號與系統課程遵循循序漸進的原則，通過演示和教學實例，將抽象的內容形象化。在教學體系上採用先連續後離散、先時域後變換域、先輸入——輸出描述法後狀態變數分析方法的順序。課程將MATLAB軟體用於分析教學實例，使學生從繁雜的手工計算中解放出來，從而將注意力轉向概念的理解和知識的運用，達到知識傳授和能力培養相統一的教學目的。

所獲榮譽

2007年，信號與系統課程被北京市教育委員會認定為北京市精品課程。

2017年12月26日，信號與系統課程被教育部認定為國家精品線上開放課程。

2020年，信號與系統課程被教育部認定為首批“國家級一流本科課程”（線上一流課程）。

教師簡介

該課程教師團隊均來自北京郵電大學，其中尹霄麗、張琦、張勇、俎雲霄、王莉、張金玲、魏翼飛為教授職稱，孫娟娟、張健明、張洪光、李巍海、李寧、滕穎蕾、劉剛、王小娟為副教授職稱，尹龍飛、張軼、侯賓、任招娣、陳智嬌、冉靜為講師職稱。