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信号分析与处理教学大纲课程代码课程英文名Signal Analysisand ProcessingB0804Z79学分2总学时32理论学时24实验/实践学时8专业课课程性质任选先修课程高等数学,电路与模拟电子技术课程类别测控技术与仪器工程力学适用专业开课学院计量测试工程学院
一、课程地位与课程目标(-)课程地位信号是信息的载体,为了有效地获取信息以及利用信息,必须对信号进行分析与处理信号分析与处理原理及技术已广泛地应用于通信、自动控制、生物医学、遥感遥测、语言处理、故障诊断、振动学、地震学、气象学等各种科学技术领域,成为各门学科发展的技术基础和有力工具本课程是测控技术与仪器专业本科生的专业选修课,是一门学科基础课程本课程系统地介绍信号与系统的基本概念,基本理论和基本分析方法要求掌握信号和系统的时域、频域分析方法,典型信号的特征,系统的输入输出关系等,了解信号分析技术的发展和在测控技术等领域的应用
(二)课程目标、掌握信号分析与处理的基本概念,掌握经典的信号分析与处理方法;()11,2,
2.
2、理解信号分析与处理在测控技术与仪器专业中的应用,分析工程测试中的信号分析与处理问题,培2养运用信号分析与处理基本知识进行工程实践中信号的分析与处理能力;()
2.
3、具有运用数据工具软件对信号分析与处理基本问题进行解决的能力3Matlab()
5.2
二、课程目标达成的途径与方法以课堂教学为主,结合自学、课后作业和实验教学课堂教学主要讲解与信号相关的基本概念、基本理论及基本分析方法,结合学科和专业背景引入基本理论的讲解,使得学生能够明确课程学习的目的和意义,提高对测控技术专业的认识,特别是信号分析与处理方法对测控技术的重要应用有基本了解,培养运用信号分析与处理的方法解决测量中遇到的信号问题课堂教学引入互动环节,引导学生思考,课后布置作业巩固知识,提高教学效果对于部分概念进行课堂自学,教师提问形式,课堂讨论,培养学生独立学习的能力通过实验教学环节让学生掌握运用数学工具进行解决信号分析与处理问题的能力,提高解决实际问题的能力
三、课程目标与相关毕业要求的对应关系课程目标对毕业要求的支撑程度(、、)H M L课程目标毕业要求毕业要求毕业要求125课程目标1H H M课程目标2L HM课程目标3L MH注.支撑强度分别填写、或(其中表示支撑程度高、为中等、为低)1HML HML
四、课程主要内容与基本要求第章信号分析与处理的基本概念1掌握信号的定义和分类,理解信号分析与处理的基本概念;掌握系统的性质,了解简单的信号处理方法第章连续时间信号的分析2掌握基本信号,特别熟练掌握阶跃信号与冲激信号的概念及性质;理解连续时间信号的时域分析方法;掌握周期信号的频谱分析与傅里叶级数,非周期信号的的频谱分析,傅里叶变换性质及应用;了解拉普拉斯变换原理及应用第章连续时间信号处理3理解线性时不变连续系统的数学模型,掌握经典其求解方法;理解零状态响应的卷积积分法;了解系统函数及信号的频域处理方法第章离散时间信号的分析4理解与熟练掌握时域采样定理第章数字滤波器7了解数字滤波器的基本概念及分类,理解数字滤波器的设计方法第章仿真实验9MatLab熟练掌握运用进行信号的产生及运算;Matlab掌握运用对连续时间、离散时间信号的时域分析;MatLab熟练掌握运用对信号的频谱分析;MatLab熟练掌握运用对微分和差分方程的求解MatLab
五、课程学时安排对应课程目学时数学生任务(作业、自学、讨论等章节号教学内容标任务要求)课后思考题:信号的概念;1-3,1-4,1-6,1-7,1-
8.课程目标1信号处理的概念;第章13课后练习题课程目标2信号分析与处理方法连续时间信号的时域分析;周期信号的傅里叶分析;非周期课后练习题课程目标1第章2信号的傅里叶变换;周期信号13课程目标2-1,2-3,2-5,2-11,2-12,2-14,2-172的傅里叶变换;连续信号的拉普拉斯变换线性时不变连续系统的时域数学模型;课后练习题第章课程目标341卷积积分;3-3,3-4,3-12,3-13信号的频域处理课后练习题第章连续信号的时域采样;课程目标4214-1,4-7课程目标1第章数字滤波器无72课程目标
2、信号的产生及运算
1、连续时间信号频域分析2第章实验报告课程目标
983、信号采集离散信号生成
3、微分方程求解4
六、实践环节及基本要求实验序实验性实验项目名称学时基本要求学生任务类别号质上机验证,提交报告1信号产生与运算2掌握基本函数验证必做连续时间信号频掌握频域分析方法上机验证,提交报告22验证必做域分析信号采集离散信号掌握信号采样方法上机验证,提交报告32验证必做生成掌握系统模型求解上机验证,提交报告4微分方程求解2验证必做注.实验性质指演示性、验证性、设计性、综合性等;.实验类别指必做、选做等12
七、考核方式及成绩评定
(一)考核方式与评价占总考核内容考核方式评定标准(依据)成绩比例、平时表现登记120%、作业情况过程考核含到课率、课堂讨论发言、平时作业等210%40%、实验报告310%期末考核开卷卷面成绩60%考核类别考试成绩登记方式百分制
(二)课程目标考核环节和达成标准教学环课程目标考核环节合格标准平时成绩(考勤、作业)A期末考试(选择、填空、判断题)B课程目标讲授
10.6R A目标达成度=
0.6x—+
0.4x--B A平时成绩(考勤、作业)A期末考试(简答题、计算分析题)C讲授课堂课程目标
20.6C A讨论目标达成度=
0.6x—+
0.4x--C Ao平时成绩(上机、实验报告)D期末考试(画图、程序题)E讲授上机课程目标
30.6E D练习目标达成度=
0.6x+
0.4xE D0o
八、推荐教材与主要参考书
(一)推荐教材《信号分析与处理》,杨育霞,许琅,廖晓辉等,中国电力出版社,年月,第20122版次2
(二)主要参考书、《信号分析与处理》,华容等,高等教育出版业,年月,第版次
12013113、《信号处理技术》,徐科军,武汉理工大学出版社,年月,第版次
2200451、《信号与系统分析及实现》,梁虹等,电子工业出版社年月,第版次3MATLAB200221。