湖北省高等教育自学考试大纲
课程名称：信号与线性系统课程代号：2610
第一部分课程性质与目标
一、课程的性质与特点
《信号与线性系统》课程是电子工程及其通讯工程等专业的一门重要技术基础课，主要研究信号与线性系统分析的基本概念、原理、方法与工程应用。它一方面以工程数学和电路分析理论为基础，另一方面它本身又是后续的技术基础与专业课的基础，也是学生将来从事专业技术工作的重要理论基础，它将为学生的素质培养起到重要作用。(方法)。
本章的难点是：系统零输入响应与零状态响应、冲激响应与阶跃响应的求解和卷积和的性质及其计算技巧(方法)。
二、考核知识点与考核目标
（一）LTI离散系统的响应（重点）
理解：差分与差分方程、差分方程的经典解
应用：零输入响应和零状态响应
（二）单位序列和单位序列响应（次重点）
理解：单位序列和单位阶跃序列、单位序列响应和阶跃响应
（三）卷积和（重点）
理解：卷积和、卷积和的性质
应用：卷积和的计算
第四章傅里叶变换和系统的频域分析
一、学习的目的与要求
本章要求掌握如何将任意信号分解为不同频率的正弦信号之和，并在频域研究任意信号激励下，如何求系统的响应。掌握利用傅里叶级数（或变换）将任意信号表示为一系列不同频率的正弦信号之和。深刻理解信号频谱的概念，熟练掌握傅里叶变换的性质达到应用的标准，掌握连续信号的理想取样模型及取样定理。
本章的重点是掌握周期信号频谱的特点和傅里叶变换的性质。难点是激励为任意信号时，求系统响应。
二、考核知识点与考核目标
（一）信号分解为正交函数（一般）
识记：正交函数集、信号分解为正交函数
（二）傅里叶级数（次重点）
理解：周期信号的分解和奇、偶函数的傅里叶级数
理解：傅里叶级数的指数形式
（三）周期信号的频谱（重点）
应用：周期信号的频谱、周期信号的功率、周期矩形脉冲的频谱
（四）非周期信号的频谱（重点）
应用：非周期信号傅里叶变换、奇异函数的傅里叶变换
（五）傅里叶变换的性质（重点）
应用：线性、奇偶性、对称性、尺度变换、时移特性、频移特性
应用：卷积定理、时域微分和积分、频域微分和积分、能量谱和功率谱
（六）周期信号的傅里叶变换（次重点）
理解：正、余弦函数的傅里叶变换性质
应用：一般周期函数的傅里叶变换、傅里叶系统与傅里叶变换
（七）LTI系统的频域分析（次重点）
应用：频域响应
识记：无失真传输
（八）取样定理（重点）
理解：信号的取样
应用：时域取样定理、频域取样定理
第五章连续系统的s域分析
一、学习的目的与要求
利用拉普拉斯变换（简称拉氏变换）可以把线性常系数微分方程变换成S域的代数方程，从而把求解微分方程的问题变换为求解S域代数方程的问题，这使得利用拉氏变换分析线性时不变系统变得十分方便和有效。
通过学习，要求掌握单边拉普拉斯变换的定义和性质；掌握拉普拉斯逆变换的计算方法（部分分式分解法）；掌握系统的拉普拉斯变换分析方法；掌握系统函数和频率响应的概念；掌握系统的框图描述。
二、考核知识点与考核目标
（一）拉普拉斯变换（次重点）
理解：从傅里叶变换到拉普拉斯变换、收敛域、（单边）拉普拉斯变换
（二）拉普拉斯变换的性质（重点）
应用： 拉氏变换的线性、尺度变换、时移（延时）特性
拉氏变换的复频域（s域平移）特性
时域微分特性（定理）、时域积分特性（定理）
拉氏变换的卷积定理
连续系统的s域微分和积分
理解： 初值定理和终值定理
（三）拉普拉斯逆变换（重点）
应用：部分分式展开法
（四）复频域分析（重点）
应用：微分方程的变换解、系统函数、系统的s域框图
理解：拉普拉斯变换与傅里叶变换
第六章离散系统的z域分析
一、学习的目的与要求
通过学习，理解z变换及z变换的性质；了解z变换与拉氏变换的关系；初步学会离散系统的z变换域分析方法，深刻理解系统函数H（Z）和频率响应。
本章的重点是：常用函数的Z变换、Z变换的基本性质以及Z反变换的计算方法和线性系统的Z域分析法
二、考核知识点与考核目标
（一）z变换（次重点）
理解：从拉普拉斯变换到z变换
理解：z变换、收敛域
（二）z变换的性质（重点）
应用：线性、移位（移序）特性、序列乘（z域尺度变换）
应用：卷积定理
应用：序列乘k（z域微分）、序列除（k+m）（z域积分）、k域反转
应用：部分和、初值定理和终值定理
（三）逆z变换（重点）
识记：幂级数展开法
应用：部分分式展开法
（四）z域分析（重点）
理解：s域与z域的关系
应用：差分方程的变换解、系统函数
应用：系统的频域响应、系统的z域框图
第七章系统函数
一、学习的目的与要求
通过学习，掌握系统的零极点的概念和应用；掌握系统因果性和稳定性概念；掌握系统的信号流图描述。
二、考核知识点与考核目标
（一）系统函数与系统特性（次重点）
理解：系统函数的零点和极点、系统函数与时域响应
理解：系统函数与频域响应
（二）系统的稳定性（一般）
识记：系统的因果性、系统的稳定性
识记：连续系统的稳定性准则、离散系统的稳定性准则
（三）信号流图（一般）
识记：信号流图
（四）系统模拟（一般）
识记：直接实现、级联和并联实现
第八章系统的状态变量分析
一、学习的目的与要求
通过学习，了解状态和状态变量的基本概念，掌握连续和离散系统状态方程和输出方程的建立和求解方法
二、考核知识点与考核目标
（一）状态方程（次重点）
理解：状态变量和状态方程、动态方程的一般形似
（二）状态方程的建立（重点）
应用：电路状态方程的列写
应用：连续系统状态方程的建立
应用：离散系统状态方程的建立
（三）连续系统状态方程的解（重点）
应用：状态方程的时域解
应用：状态方程的变换解
第三部分有关说明和实施要求
一、考核的能力层次表述
本大纲在考核目标中，按照“识记”、“理解”、“应用”三个能力层次规定其应达到的能力层次要求。各能力层次为递进等级关系，后者必须建立在前者的基础上，其含义是：
识记：能知道有关的名词、概念、知识的含义，并能正确认识和表述，是低层次的要求。
理解：在识记的基础上，能全面把握基本概念、基本原理、基本方法，能掌握有关概念、原理、方法的区别与联系，是较高层次的要求。
应用：在理解的基础上，能运用基本概念、基本原理、基本方法联系学过的多个知识点分析和解决有关的理论问题和实际问题，是最高层次的要求。
二、教材
信号与线性系统分析（第四版）（2005年），吴大正主编，高等教育出版社
三、自学方法指导
1、在开始阅读指定教材某一章之前，先翻阅大纲中有关这一章的考核知识点及对知识点的能力层次要求和考核目标，以便在阅读教材时做到心中有数，有的放矢。
2、阅读教材时，要逐段细读，逐句推敲，集中精力，吃透每一个知识点，对基本概念必须深刻理解，对基本理论必须彻底弄清，对基本方法必须牢固掌握。
3、在自学过程中，既要思考问题，也要做好阅读笔记，包教材中的基本概念、原理、方法等加以整理，这可从中加深对问题的认识、理解和记忆，以利于突出重点，并涵盖整个内容，可以不断提高自学能力。
4、完成适当的辅导练习是理解、消化和巩固所学知识，培养分析问题、解决问题及提高能力的重要环节，在做练习之前，应认真阅读教材，按考核目标所要求的不同层次，掌握教材内容，在练习过程中对所学知识进行合理的回顾与发挥，注重理论联系实际和具体问题具体分析，解题时应注意培养逻辑性，针对问题围绕相关知识点进行层次（步骤）分明的论述或推导，明确各层次（步骤）间的逻辑关系。
四、对社会助学的要求
1、应熟知考试大纲对课程提出的总要求和各章的知识点。
2、应掌握各知识点要求达到的能力层次，并深刻理解对各知识点的考核目标。
3、辅导时，应以考试大纲为依据，指定的教材为基础，不要随意增删内容，以免与大纲脱节。
4、辅导时，应对学习方法进行指导，宜提倡“认真阅读教材，刻苦钻研教材，主动争取帮助，依靠自己学通“的方法。
5、辅导时，要注意突出重点，对考生提出的问题，不要有问即答，要积极启发引导。
6、注意对应考者能力的培养，特别是自学能力的培养，要引导学生逐步学会独立学习，在自学过程中善于提出问题，分析问题，做出判断，解决问题。
7、要使考生了解试题的难易与能力层次高低两者不完全是一回事，在各个能力层次中会存在着不同难度的试题。
8、助学学分：本课程共5学分，建议总课时为72学时，其中助学时分配如下：
章次 内容 学时 1 信号与系统的基本概念 6 2 连续系统的时域分析 10 3 离散系统的时域分析 8 4 连续系统的频域分析 12 5 连续系统的s域分析 14 6 离散系统的z域分析 14 7 系统函数 4 8 系统的状态变量分析 4 合计 72
五、关于命题考试的若干规定
1、本大纲各章所提到的内容和考核目标都是考试内容。试题覆盖到章，适当突出重点。
2、试卷中对不同能力层次的试题比例大致是：“识记”占20%、“理解”占30%、“应用”占50%。
3、试题难易程度应合理：易、较易、较难、难比例为2：3：3：2。
4、每份试卷中，各类考核所占比例约为：重点占65％，次重点占25％，一般占10％。
5、试卷类型一般分为：单项选择题、填空题、简答题、计算题等题型。
六、题型示例
（一）、单项选择题
1、已知f(t)=δ′(t)，则其频谱F（jω）=（）
（A）（B）（C）（D）
（二）、填空题
1、连续系统的基本分析方法有：时域分析法，_____________分析法和_____________分析法。
（三）、简答题
1、简述周期信号频谱的特点。
（四）、计算题
1、已知某连续系统的频率特性为，计算系统对激励的零状态响应y(t)。
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