理论课程教学大纲.docx
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理论课程教学大纲
信号与系统
课程编码：
0BL17901
课程名称（英文）：
SignalsandSystems
适用专业：
通信工程卓越计划
课程性质：
专业基础课，必修
学时：
64学时，其中讲课：
64学时
先修课程：
高等数学、复变函数与积分变换、线性代数、电路分析、模拟电子技术、MATLAB
一、本课程的地位、作用与任务
信号与系统是通信工程、电子信息工程专业，以及其它电气与信息类专业的一门极为重要的专业基础课程，是后续很多专业课程的基础。
通过本课程的学习，使学生掌握信号与系统的基本概念和基本分析方法，包括连续时间信号与系统的时域分析、频域分析和复频域分析，离散时间信号与系统的时域分析和Z域分析，以及系统的状态变量分析。
了解信号与系统在通信中的应用。
二、内容、学时及基本要求
序号
内容
基本要求
学时
1
第一章信号与系统的一般概念
1.1信号的定义、分类，典型信号
1.2信号的运算规则
1.3奇异信号
1.4信号的分解
1.5系统的定义、分类，系统的性质
1.6信号与系统的分析方法
1.7案例
掌握（t）、u（t）等几种典型信号，信号的运算规则以及信号的奇偶分量分解，系统的性质。
理解信号和系统的概念、分类以及分析方法。
重点和难点：
（t）的理解与计算。
*学生需要用MATLAB实现信号的基本运算
6
2
第二章连续时间信号与系统的时域分析
2.1微分方程的建立及时域经典解法
2.2ZIP，ZSP
2.3单位冲激响应和单位阶跃响应
2.4卷积
2.5应用案例
掌握系统的零输入响应和零状态响应的概念，单位冲激响应和单位阶跃响应，卷积的性质和计算。
理解时域建立和求解微分方程的方法，以及自由响应、强迫响应的概念。
重点和难点：
ZIP、ZSP、h（t）的概念，卷积。
*用MATLAB求系统的ZSP和h（t）
6
3
第三章连续时间信号的频域分析
3.1信号的正交分解
3.2傅里叶级数展开，周期信号的频谱
3.3函数的对称性与傅里叶级数的关系
3.4有限项级数
3.5傅里叶变换的定义，典型信号的傅里叶变换
3.6傅里叶变换的性质
3.7周期信号的傅里叶变换
3.8抽样信号的傅里叶变换及抽样定理
3.9案例
掌握周期信号的傅里叶级数展开以及频谱，对称性与傅里叶级数的关系，傅里叶变换的求解、性质，周期信号的傅里叶变换，抽样信号的傅里叶变换及抽样定理。
理解信号的正交分解，有限项级数逼近。
重点和难点：
频谱和频谱密度，傅里叶变换的性质和求解，抽样定理。
*基于MATLAB的信号频域分析
13
4
第四章连续时间信号与系统的复频域分析
4.1拉氏变换定义，典型信号的拉氏变换
4.2拉氏变换的性质
4.3拉氏反变换
4.4用拉氏变换法求解微分方程及分析电路
4.5系统函数及零极点概念
4.6系统的零极点分布与时域特性
4.7系统的稳定性
4.8系统的零极点分布与频率特性
4.9全通及最小相移系统
掌握拉氏变换的定义、性质、拉氏反变换，会用拉氏变换法求解微分方程和分析电路，掌握系统函数及零极点概念以及系统的零极点分布与时域和频率特性，全通及最小相移系统，系统的稳定性。
理解拉氏变换的收敛域以及傅里叶变换和拉氏变换的关系。
重点和难点：
系统函数及零极点分析。
*基于MATLAB的系统零极点分析
10
5
第五章连续时间系统的频域分析
5.1用傅里叶变换求系统响应
5.2无失真传输
5.3理想低通滤波器
5.4Paley-Wiener准则和Hilbert变换
5.5调制与解调
5.6案例应用
掌握用傅里叶变换求系统响应的方法以及所含的物理概念，无失真传输理论，理想低通滤波器。
理解Paley-Wiener准则和Hilbert变换，调制与解调。
重点和难点：
系统的傅里叶分析。
*用MATLAB求系统的频率响应
7
6
第六章离散时间信号与系统的时域分析
6.1离散时间信号
6.2离散时间系统
6.3常系数差分方程的求解
6.4离散系统的单位抽样响应
6.5卷积和
6.6案例应用
掌握典型的离散时间信号，离散时间系统的特性及单位抽样响应，差分方程的求解方法以及卷积和的计算。
理解离散系统的数学模型，解卷积。
重点和难点：
离散系统的单位抽样响应，卷积。
*用MATLAB实现离散卷积的计算，h（n）的求解。
6
7
第七章离散时间信号与系统的Z域分析
7.1Z变换定义及收敛域
7.2常用序列的Z变换
7.3逆Z变换
7.4Z变换性质
7.5用Z变换解差分方程
7.6离散系统的Z域分析
7.7序列的傅里叶变换，离散系统的频率响应
7.8案例
掌握Z变换的收敛域以及Z变换的求解，典型信号的Z变换，Z反变换的求解方法以及Z变换的性质，用Z变换求解差分方程及分析框图，系统函数，零极点以及频响特性。
理解序列的傅里叶变换。
重点和难点：
离散系统的Z域分析。
*用MATLAB计算系统的零极点与系统特性
10
8
第八章系统的状态变量分析
8.1系统的信号流图
8.2状态方程的建立
8.3状态方程的求解
掌握Masson公式，连续时间系统和离散时间系统的状态方程的建立和求解。
理解系统的模拟，系统的可控性和可观性。
重点和难点：
状态方程的建立和求解。
*用MATLAB求解系统的状态方程
6
三、说明
1．本课程与其他课程的关系
本课程的学习需要高等数学的积分、复变函数与积分变换的留数、线性代数的矩阵和行列式等数学基础以及电路分析、模拟电子技术的电路。
后续衔接的课程有数字信号处理、通信原理等。
2．考核及成绩评定方式：
本课程考核方法为笔试，闭卷。
成绩的构成比例为平时成绩（包括作业、课堂小测验及讨论等）占30%，期末考试成绩占70%。
四、使用教材及参考书
使用教材：
郑君里等编著，信号与系统（第三版）上、下册，高等教育出版社，2011.3。
参考书：
1.Alan.V.Oppeaheim等编著，SignalsandSystems，1997年第2版.
2.A.V.Oppeaheim等著，信号与系统，西安交通大学出版社，1998.
执笔：
许淑芳
审核：
罗倩
软件设计基础
课程编码：
0BH17201
课程名称（英文）：
FundamentalsofSoftwareDesign
适用专业：
通信工程、通信工程卓越计划
课程性质：
专业基础课，必修
学时：
64学时，其中讲课：
56学时，上机：
8学时
先修课程：
C语言程序设计
一、本课程的地位、作用与任务
“软件设计基础”课程针对通信工程本科生的需要，讲授计算机软件的基本概念、方法及实用技术。
通过本课程的学习，学生能够理解有关数据结构、操作系统及数据库系统设计的基本原理与概念，掌握软件开发的实用技术和方法，为从事通信系统软件设计奠定坚实的基础。
二、内容、学时及基本要求
序号
内容
基本要求
学时
1
第一章软件概述
一、程序的概念。
二、软件的概念。
理解程序和软件的基本概念。
2
2
第二章数据结构的基本概念
一、数据结构的基本概念、表示法。
二、算法的概念、算法的描述。
三、算法复杂度分析方法。
理解算法的时间复杂度和空间复杂度的基本计算及数据结构的基本概念。
2
3
第三章线性数据结构
一、线性表的逻辑结构，物理结构及算法。
二、顺序表。
三、线性链表。
四、栈和队列。
理解线性表插入，删除等基本算法。
了解线性表操作的时间复杂度。
12
4
第四章非线性数据结构
一、树的逻辑结构、物理结构与算法。
二、图的逻辑结构、物理结构与算法。
理解二叉树的基本性质和相关算法，理解图的基本概念，了解图的遍历算法。
8
5
第五章查找与排序技术
一、顺序表查找技术。
二、Hash表查找技术。
三、二叉排序树。
四、冒泡排序、插入排序、选择排序。
五、快速排序、归并排序。
理解查找基本算法，理解二叉排序树的构建，理解排序算法。
8
6
第六章操作系统原理
一、操作系统的功能、构成、发展、分类。
二、进程概念、作业概念、处理机调度。
三、存储器管理策略。
四、设备管理技术。
理解操作系统的基本原理和功能，理解进程的基本概念和相关调度算法，理解存储器管理策略，了解设备管理技术。
12
7
第七章数据库系统概述
一、数据库系统概念、数据库系统的构成。
二、数据模型、关系模型及其数学基础。
三、关系代数及其运算。
四、SQL语言。
五、数据库系统的设计与实施方法。
理解数据库系统的基本概念，了解关系代数及其运算，初步掌握SQL语言的运用方法，了解数据库系统的设计和实施。
12
三、说明
1．本课程与其他课程的关系
本课程的先修课程为C语言程序设计，后续课程包括数字信号处理、微波技术基础、通信原理、DSP技术等课程中涉及软件编程的内容，建议学生先修C语言程序设计，理解指针和结构体等相关内容后再学习本课程。
2．本课程上机共8学时，内容如下：
序号
上机内容
学时
1
计算器
4
2
二叉树基本训练
2
3
排序方法比较
2
3．考核及成绩评定方式：
本课程考核方式为笔试闭卷，最后总评成绩中，理论课成绩占85%（其中平时成绩占15%，期末考试成绩占85%），实践上机占15%。
四、使用教材及参考书
使用教材：
孟彩霞编著，计算机软件基础，西安电子科技大学出版社，2003.8。
参考书：
1.严蔚敏等编著，数据结构（C语言版），清华大学出版社，2002.6。
2.王珊，萨师煊编著，数据库系统概论（第四版），高等教育出版社，2006.8。
3.汤子瀛编著，计算机操作系统，西安电子科技大学出版社，2006.5。
执笔：
曹林
审核：
汪毓铎
高频电子线路
课程编码：
0BH17901
课程名称（英文）：
HighFrequencyElectronicCircuit
适用专业：
通信工程、电子信息工程、通信工程卓越计划
课程性质：
专业基础课，必修
学时：
56学时，其中讲课：
44学时，实验：
12学时
先修课程：
电路分析基础、模拟电路、信号与系统
一、本课程的地位、作用与任务
“高频电子电路”课是通信工程专业、电子信息工程专业及其他无线电技术专业的一门重要的专业基础课；通过本课程的学习，学生应该掌握通信电路的基本理论、各种典型电路的工作原理、分析方法及其应用。
主要内容包括：
选频网络，小信号谐振放大器，非线性电路分析方法及变频电路，谐振功放原理及分析，正弦波振荡器，幅度与角度调制与解调，锁相环的基本原理和应用。
通过本课程的学习，使学生建立通信系统概念，学会并掌握高频电路收发系统原理及基本电路分析。
二、内容、学时及基本要求
序号
内容
基本要求
学时
1
一、绪论
掌握
2
2
二、选频网络
6
串联谐振电路
熟练掌握
并联谐振电路
熟练掌握
耦合回路
掌握
3
三、晶体管小信号放大器
6
概述及等效电路
了解
单调谐回路谐振放大器
熟练掌握
4
四、谐振放大器的稳定性
掌握
4
非线性电路及变频
熟练掌握
非线性电路特性及分析
掌握
变频电路特性及分析
熟练掌握
混频电路及其干扰分析
了解
5
五、高频谐振功率放大器
6
概述
了解
工作原理
熟练掌握
谐振功率放大器近似分析
掌握
6
六、正弦波振荡器
6
概述
了解
LC振荡器的工作原理
熟练掌握
振荡器平衡与稳定条件
熟练掌握
反馈型LC振荡器
熟练掌握
间歇振荡
了解
7
七、振幅调制与解调
6
概述
了解
调幅波的性质
熟练掌握
调幅波产生方法
熟练掌握
包络检波
熟练掌握
同步检波
熟练掌握
8
八、角度调制与解调
6
概述
了解
调角波性质
熟练掌握
直接调频（变容二极管）
熟练掌握
相位鉴频原理
比例鉴频电路
了解
9
九、反馈控制电路
2
锁相环路工作原理
掌握
一阶环路分析
了解
锁相环路应用
了解
总计
44
三、说明
1．本课程在第五学期开设，先修课程为电路分析、模拟电子线路、信号与系统，授课44学时。
2．本课课内实验12学时，安排实验四个，内容如下：
．LC电容反馈正弦波振荡器2学时
．幅度调制器3.5学时
．调幅信号的解调3.5学时
．调频与鉴频电路设计3学时
3．考核及成绩评定方式：
考核方法为笔试、闭卷形式，成绩的构成及比例：
期末70%，平时10%，实验20%。
四、使用教材及参考书
使用教材：
《高频电子线路》（第四版）胡晏如，高等教育出版社2010-12-01
教辅：
高频电子线路学习指导
作者：
胡宴如
出版：
高等教育出版社ISBN：
9787040191844
参考书：
1.《高频电子线路》（第五版）张肃文，高教出版社，2005年
2.《电子线路——非线性部分》，谢嘉奎、宣月清编，清华大学出版社
3.《模拟电子线路》，华成英，清华大学出版社
执笔：
刘南
审核：
冷俊敏
电磁场与电磁波
课程编码：
0BL17201、0BL02005
课程名称（英文）：
Electromagneticfieldsandwaves
适用专业：
通信工程、数理实验班、通信工程卓越计划
课程性质：
专业基础课，必修
学时：
56学时，其中讲课：
56学时，上机：
0学时，实验：
0学时
先修课程：
高等数学，大学物理的电磁学部分
一、本课程的地位、作用与任务
电磁场和电磁波是当代电子、电力、信息等技术领域的物理基础之一，这方面的基础理论则成为各高校通信、电子信息技术、计算机、自动控制等信息技术专业和电气工程技术专业本科生必修的一门专业基础课。
电磁场与电磁波理论的掌握对通信工程专业本科生的专业知识（如微波技术、无线通信、光纤技术等）的学习及学生自身理论素质、解决问题的能力和创新能力的培养都十分关键。
本课程包括矢量分析基础，电磁场基本实验定律，静电、静磁场分析，静态边值问题的求解，时变电磁场，平面电磁波，电磁波辐射等内容。
其任务是让学生对经典的宏观电磁场理论有一个比较系统、全面、深入的了解，掌握电磁波的基本规律和分析方法，为今后学习微波技术、无线通信、光纤通信和电磁兼容性等专业技术课打下坚实的理论基础。
二、内容、学时及基本要求（仿宋，4号加粗）
0
序言
课程内容介绍，相关的发展历程。
了解电磁学与工程技术的历史发展脉络，以及其中的规律性。
2
1
第一章矢量分析基础
1．1场的概念，标量场和矢量场，等值面与矢量线
1．2梯度、通量、散度、环流、旋度等概念及其运算
1．3亥姆霍兹定理
理解场的概念、数学场和物理场的联系与区别；理解标量场和矢量场的含义，等值面与矢量线的含义；理解梯度、通量、散度、环流、旋度等概念，掌握相应的运算规则和计算方法；理解亥姆霍兹定理的含义及其表述方式和在电磁场理论中的重要意义。
重难点说明：
上述内容均为重点。
难点在于旋度、算符的概念，以及对亥姆霍兹定理含义的理解。
6
2
第二章电磁场中的基本物理量和基本实验定律
2．1电荷与电荷分布，电流与电流密度，电荷守恒定律
2．2真空中的静电场方程
2．3真空中的静磁场方程
2．4媒质的极化和磁化
2．5电磁感应定律、位移电流
2．6麦克斯韦方程组
2．7电磁场的边界条件
理解电荷的各种分布的含义，电流密度的定义，电荷守恒定律的物理意义；掌握真空中的静电场、静磁场方程及其简单形式的求解；理解媒质极化、磁化的含义及媒质中静态场的基本实验定律；深刻理解电磁感应定律和位移电流的含义，会进行涉及简单场结构的基本计算；深刻理解麦克斯韦方程的含义，熟悉其形式；掌握电磁场的边界条件的种类，理解唯一性定理的含义及其重要意义。
重难点说明：
重点在于：
麦克斯韦方程组的数学形式背后的物理含义；理解电磁场边界条件的重要意义；理解唯一性定理的含义及其重要意义。
难点在于唯一性定理的含义的理解。
10
3
第三章静态电磁场及其边值问题的解
3．1静电场分析的基本变量、静电场基本方程
3．2电位概念及常见电荷系统中的电位分布
3．3泊松方程、拉普拉斯方程
3．4电场能量和电场力
3．5电容及部分电容
3．6恒定电场
3．7恒定磁场的基本方程和边界条件
3．8矢量磁位
3．9标量磁位
3．10磁场能量和磁场力
3．11电感
3．12边值问题和惟一性定理
3．13镜像法（金属边界）
3．14分离变量法（直角坐标）
3．15有限差分法和其他数值解法
掌握静电场分析的基本变量和基本方程的形式及其物理含义；掌握电位的物理含义和常见电荷系统中的电位分布的特点；掌握泊松、拉普拉斯方程的形式及其物理含义，会求解简单方程；掌握电场能量的含义及其与电场力、电场力做功之间的关系；能熟练掌握从电场能量分布求出电场力的方法。
理解静磁场的基本方程和边界条件；理解矢量磁位的含义，及其在电磁学中的重要作用；理解标量磁位的含义；掌握磁场能量的含义及其与磁场力、磁场力做功之间的关系；能掌握通过磁场能量分布求解磁场力的方法；掌握电感的各种定义和计算方法；理解边值问题的表述及其惟一性定理的含义；掌握镜像法在求解金属边界问题中的应用；理解分离变量法的基本思路和步骤；了解有效差分法和其他数值解法。
重难点说明：
重点在于掌握电位、矢量磁位的物理含义和常见电荷、电流系统中的电位分布的特点；掌握标量、矢量形式的泊松、拉普拉斯方程的形式及其物理含义，会求解简单方程；掌握电/磁场能量的含义及其与电/磁场力、电/磁场力做功之间的关系；掌握电感的各种计算方法及其相互间的区别；
难点在于：
掌握电位、矢量磁位的物理含义和常见电荷、电流系统中的电位分布的特点；掌握标量、矢量形式的泊松、拉普拉斯方程的形式及其物理含义、分离变量法的求解思路。
10
4
第四章时变电磁场
4．1波动方程
4．2动态矢量位和标量位
4．3坡印廷定理和坡印廷矢量
4．4时谐电磁场
4．5时谐电磁场基本方程及其基本变量的复数表示法，复数坡印廷矢量
掌握波动方程的基本形式；理解动态矢量位和标量位的含义；理解坡印廷定理和坡印廷矢量的含义；理解时谐电磁场的含义；掌握时谐电磁场基本方程及其基本变量的复数表示法，掌握复数坡印廷矢量的计算方法。
重难点说明：
以上内容均为重点；
难点在于理解动态矢量位和标量位的含义。
8
5
第五章均匀平面波在无界空间中的传播
5．1理想介质中的均匀平面波的波函数
5．2均匀平面波的传播参数
5．3能量密度和能流密度
5．4电磁波的极化
5．5导电媒质中的均匀平面波
5．6群速，色散
掌握介质中的均匀平面波的波函数的形式，均匀平面波的传播参数的含义和计算方法；掌握密度和能流密度的含义和计算方法；理解电磁波的极化概念及各种极化的判断方法；了解导电媒质中的均匀平面波的特点，群速和色散概念。
重难点说明：
重点在于：
掌握介质中的均匀平面波的波函数的形式，均匀平面波的传播参数的含义和计算方法；掌握密度和能流密度的含义和计算方法；理解电磁波的极化概念及各种极化的判断方法。
难点在于导电媒质中的均匀平面波的特点，群速和色散概念。
8
6
第六章均匀平面波的反射和透射
6．1电磁波对导电媒质、理想导体分界面的垂直入射
6．2电磁波对理想介质分界面的垂直入射
6．3对三层介质分界平面的垂直入射
平面波对介质分界面的斜入射
掌握电磁波对导电媒质、理想导体分界面的垂直入射时场分布和波传播特性的特点；掌握电磁波对理想介质分界面的垂直入射时电磁波传播方式的特点；了解对三层介质分界平面的垂直入射的特点；了解平面波对介质分界面的斜入射。
重难点说明：
重点在于掌握电磁波对导电媒质、理想导体分界面的垂直入射时场分布和波传播特性的特点；掌握电磁波对理想介质分界面的垂直入射时电磁波传播方式的特点。
难点在于平面波对介质分界面的斜入射。
4
7
第七章导行电磁波
7．1沿均匀导波系统传播的波的一般特性
7．2导行电磁波的三种模式
7．3矩形波导中传播的TM波和TE波的场分布
7．4矩形波导中波的传播参数
了解均匀导波系统传播的一遍特点；了解导行电磁波的三种模式；TM波和TE波的定义；了解矩形波导中波的传播参数。
重难点说明：
本章属于概念性介绍，演示前面章节知识在导波系统中的运用，相关内容将在后续课程中深入分析。
2
8
第八章电磁辐射
8．1矢量位和标量位
8．2电偶极子的辐射场
8．3天线的基本参数
8．4天线阵
理解矢量位和标量位的区别与联系；了解电偶极子辐射场的特点；了解天线的基本参数；了解天线阵的基本概念和特点。
重难点说明：
本章属于概念性介绍，演示前面章节知识在导波系统中的运用，相关内容将在后续课程中深入分析。
6
总计
56
三、说明（仿宋，4号加粗）
1．本课程与其他课程的关系
本课程主要目标其任务是让学生对经典的宏观电磁场理论有一个比较系统、全面、深入的了解，同时能掌握电磁波的基本规律。
讲授时，应注意在对先修的大学物理电磁学诸定律的复习基础上，引入场论，从电荷、电流等场源与场分布的密切联系以及电磁波的物质性高度重新阐释其含义。
注意讲述相关理论与后续的微波和光纤通信技术等专业课程的联系。
本课程应强调对基本概念、技能和基本数学工具的掌握，突出对基本物理概念、规律及其实质的理解，避免陷入繁琐的数学推导。
本课程讲授内容抽象，应该尽量采用现代电磁场可视化的成果增强形象性，同时注意深入浅出地讲解工程实例，来加深同学的理解。
习题讲解融入各章教学中，其中第二至第五章应各安排1个以习题讲解为主的学时。
2．本课程暂不安排上机（或实验）。
3．考核及成绩评定方式：
本门课程采取闭卷笔试进行考核。
卷面成绩和平时成绩比例分别为70%和30%。
四、使用教材及参考书（仿宋，4号加粗）
使用教材：
谢处方、饶克谨编著，赵家升、袁敬闳修订，电磁场与电磁波，高等教育出版社，2006年，第4版
参考书：
1.王蔷，李国定，龚克编著，电磁场理论基础，，清华大学出版社，2001年2月
2.KrausFleisch，电磁学及其应用，第5版，（Electromagnetics，withApplication），McGraw－Hill，，清华大学出版社影印。
3.蔡圣善、朱耘、徐建军编著，电动力学，高等教育出版社，2002年7月第2版。
4.其他的电磁学和电动力学教材（如冯慈璋、郭硕鸿编）、参考书和解题指南等。
执笔：
缪旻
审核：
崔英花
数字信号处理
课程编码：
0BH17202
课程名称（英文）：
DigitalSignalProcessing
适用专业：
通信工程、通信工程卓越计划
课程性质：
专业基础课，必修
学时：
64学时，其中讲课：
56学时，实验：
8学时
先修课程：
信号与系统
一、本课程的地位、作用与任务
“数字信号处理”课是通信工程专业、电子信息工程专业，以及其他电
升级会员 