课程介绍：

课程名称：信号与系统实验

英文名称：Signal and System Experiment

开课学期：大二下（第2学期）

开课专业： 电子工程，通信工程

学分/周学时：1/2

课程类型：学科类通修课程

先修课程：《高等数学(A)Ⅰ-Ⅱ》、《概率统计(理工类)(A)》、《线性代数(理工类)(A)》、《工程数学(A)》、《电路分析(A)》、《信号与系统(A)》

后续课程：《数字信号处理》、《通信原理》、《数字图像处理》、《现代信号处理》

选用教材：《信号与线性系统分析——基于MATLAB的方法与实现》，梁虹、普园媛、梁洁等， 电子工业出版社，2006年5月。（http://book.douban.com/subject/1836431/）

主要参考书：

1.《信号与系统》(第二版)，上、下册，郑君里等编，高等教育出版社，2000年版。

 （http://book.douban.com/subject/1139562/ http://book.douban.com/subject/1117423/）

2.《信号与系统：Matlab综合实验》，谷源涛等编著，高等教育出版社，2008年1月。

  （http://book.douban.com/subject/2983503/）

3.《信号与系统MATLAB实践》， 孟桥等编著，高等教育出版社，2008年12月。

   （http://book.douban.com/subject/3629971/）

课程性质、目的与任务

 

本课程是高等院校电子类本科专业的专业主干课程之一，是学生在掌握信号与系统此课程后所开设的一门应用类课程。本课程是以实验操作为主的技能课，是电子信息工程专业、通信工程专业一门重要的专业必修课程，一般在二年级下学期开设，本课程以实验教学为主。它的任务是通过MATLAB和信号系统实验箱的仿真和模拟能够使学生进一步掌握和加深对《信号与系统》这门课程的理解。

教学基本要求

                本课程是与信号与系统的理论课程紧密相结合。一共分成两大部分，第一大部分是Matlab软件平台的基本掌握部分，要求学生能够基本掌握MATLAB 的基本编程方法包括：Matlab的数值运算方法，Matlab的图形表示方法，Matlab的符号运算方法以及Matlab的程序控制；第二部分主要是通过MATLAB对信号与系统在时域、频域、复频域及Z域进行系统的分析及计算机模拟实现:，要包括：信号的时域分析及MATlAB实现，线性系统的时域分析及MATLAB实现，周期信号频域分析及MATLAB实现，连续时间信号的频域分析及MATALB实现，连续系统的复频域分析，离散系统的Z域分析及MATLAB实现。通过对第一部分内容的学习，学生可以基本熟练掌握Matlab的应用，而通过第二部分的学习，学生可以将理论知识应用到实际中，加深对信号与系统这门课程的理解。

考试方式：

        上机实验考试

课程大纲：

中文名称：信号与系统实验

英文名称：Signal and System Experiment

学时数： 34             学分：1

一、课程性质和目的

本课程是高等院校电子类本科专业的专业主干课程之一，是学生在掌握信号与系统此课程后所开设的一门应用类课程。本课程是以实验操作为主的技能课，是电子信息工程专业、通信工程专业一门重要的专业必修课程，一般在二年级下学期开设，本课程以实验教学为主。它的任务是通过MATLAB和信号系统实验箱的仿真和模拟能够使学生进一步掌握和加深对《信号与系统》这门课程的理解。

二、教学基本要求及基本内容

教学基本要求：要求学生能够基本掌握MATLAB 的基本编程方法，并能够通过MATLAB对信号与系统在时域、频域、复频域及Z域进行系统的分析及计算机模拟实现。

课程基本内容：

序号 章或节 主要内容 学时安排 课程性质

1 第一讲 MATLAB入门与操作 了解MATLAB的基本知识及MATLAB语言的上机环境，学会利用MATLAB进行基本的教学运算。 2学时 基本

2 第二讲 MATLAB的数值计算功能 掌握MATLAB的两种基本的数值计算：矩阵和表达式，以及一些基本的数学函数。 2学时 基本

3 第三讲 MATLAB程序设计入门 掌握MATLAB基本编程方法，如何创建命令文件、函数文件以及程序流程控制语句 2学时 重点

4 第四讲 MATLAB的符号运算功能 掌握MATLAB的符号运算的概念及其应用。了解符号变量和符号表达式的定义，并能够使用符号运算解决一般的微积分求解问题。 2学时 难点

5 第五讲 MATLAB的可视化功能 掌握利用绘制二维图形、绘制三维图形、图形窗口的控制及表现、图形对象及其属性设置。 2学时 基本

6 第六讲 GUI设计 掌握MATLAB图形用户界面设计 2学时 基本

7 综合实验 利用GUI设计一综合性MATLAB程序 2学时 难点

8 第七讲 信号的时域分析及MATlAB实现 掌握信号的表示及可视化、信号的时域运算、时域变换及MATLAB实现、MATLAB分析常用时间信号。 3学时 重点

9 第八讲 线性系统的时域分析及MATLAB实现 掌握离散时间序列卷积和MATLAB实现、连续时间信号卷积及MATLAB实现、连续系统的冲激响应和阶跃响应及MATLAB实现、离散系统的单位响应及MATLAB实现、利用MATLAB求LTI连续系统的响应、利用MATLAB求LTI求离散系统的响应 3学时 重点

10 第九讲 周期信号频域分析及MATLAB实现 掌握连续时间周期信号的傅立叶级数及MATLAB实现、连续时间周期信号的频谱分析及MATLAB实现、用MATLAB实现典型周期脉冲的频谱 4学时 难点

11 第十讲 连续时间信号的频域分析及MATALB实现 掌握傅立叶变换的MATLAB实现、连续时间信号傅立叶变换的数值计算、信号的幅度调制及MATLAB实现

典型实验项目：

连续时间周期信号分解合成及其频谱分析

4学时 重点

12 第十一讲 连续系统的复频域分析，离散系统的Z域分析及MATLAB实现 掌握利用MATLAB绘制连续系统零极点图、连续系统零极点分析、利用MATLAB绘制离散系统零极点图、离散系统的零极点分析，离散系统的频率响应。

典型实验项目：

动态零极点频率响应虚拟仿真

4学时 重点

13 上机考试 结合信号与系统的理论知识，考察学生在整个学期对MATLAB及信号与系统的掌握情况 2学时

三、先修要求

《高等数学(A)Ⅰ-Ⅱ》、《概率统计(理工类)(A)》、《线性代数(理工类)(A)》、《工程数学(A)》、《电路分析(A)》、《信号与系统(A)》

四、教材及教学参考书

建议使用教材：《信号与线性系统分析——基于MATLAB的方法与实现》，梁虹、普园媛、梁洁等， 电子工业出版社，2006年5月。

教学参考书：

1.《信号与系统》(第二版)，上、下册，郑君里等编，高等教育出版社，2000年版。

2.《信号与系统——Matlab综合实验》，谷源涛等编著，高等教育出版社，2008年1月。

3.《信号与系统MATLAB实践》， 孟桥等编著，高等教育出版社，2008年12月。

五、考核方式

总评成绩采用百分制，成绩构成如下：

平时成绩：以出勤、上机表现、实验作业为评分内容，占总成绩的50％；

期末成绩：上机考试(综合性实验)，占总成绩的50％。

成绩必须达到60分以上才能取得本门课程学分。

说明：

1.因事假、病假未能上课的学生经任课教师同意后在课后自行补做相应实验。

2.凡3次及以上旷课(不管因何原因)，按重修处理。

3.凡平时成绩总评不满60分的学生，按重修处理。