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《信号与系统》实验教学大纲
(适用专业:电子信息工程)
开课对象:电子信息工程、通信工程二年级 先修课程:高等数学、电路分析 一、实验教学内容
实验一、仪器设备使用(验证性,4学时) 目的:熟悉掌握实验箱功能模块的操作及示波器。
内容:熟悉函数信号发生器、数字式交流毫伏表、频率计、扫频源及实验箱各功能模块的使用。
实验二、信号的分解与合成及零输入响应与零状态响应(验证性,4学时) 目的:理解信号的分解与合成,学会零输入响应与零状态响应的观察方法。 内容:观察信号分解的过程及信号中包含的各次谐波;观察零输入响应和零状态响应的过程。
实验三、信号的采样与恢复及无失真系统(验证性,4学时)
目的:了解电信号的采样方法和过程及恢复方法;了解无失真传输的条件。 内容:观察抽样过程的各种信号,观察信号混叠情况;观察信号在无失真系统中的波形。
实验四、系统极点对系统频响的影响(综合性,4学时)
目的:了解极点分布对系统频响的影响,学会改变系统极点而改变系统频响的方法。
内容:用正弦信号测试两个系统的幅频特性,比较传输函数,看特殊点的变化;观察当系统的极点在不同位置时系统的输出波形。 实验五、模拟滤波器的设计(设计性,4学时)
目的:熟悉并掌握不同阶数巴特沃斯滤波器的设计过程。
内容:根据要求设计出相应的模拟滤波器,并用正弦信号测试其幅频特性。 注:实验四、实验五可任选一个,实验一不写实验报告。 二、实验目的
本课程是《信号与系统》课程的实验环节。通过本实验,使学生达到: 1、掌握《信号与系统》课程的重要原理,掌握系统测量方法,熟练正确使用
常用仪器、处理实验数据和产生实验报告。
2、加强实际操作能力,提高对实际应用系统的理解,培养工程实践能力。 3、能够独立设计简单系统。
4、获得研究信号分析和系统分析的概念和方法,同时具备进一步学习、研究
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有关网络理论、通信理论、控制理论、信号处理和信号检测理论等课程和理论的基本能力。
三、实验教学重点、难点及教学方式
实验重点、难点及教学方式综合表
表1 序号 1 2 3 4 重点(难点)内容简述 信号的分解与合成及零输入响应与零状态响应 重点 信号的采样与恢复及无失真系统 重点 指导方式 操作演示,分组讨论。 原理分析,分组讨论。 系统极点对系统频响的影响 重点 操作演示,原理分析。 模拟滤波器的设计 难点 分组讨论,个别指导。
四、对学生的实验操作技能、能力和科学作风等方面的要求
表2
概 述 与哪些教学内容有联系 实验 使用双踪示波器操作信号与系统实验箱 操作 使用其他相关实验仪器和设备 (技能) 上述实验仪器和设备的综合操作技能 观察能力、判断能力、数据分析能力; 学生的 综合思维能力; 能力 发现、提出、分析和解决问题的能力。 严谨仔细的科学作风 科学 求真求实的科学作风 作风 探索钻研的科学作风 五、实验教学条件,根据具体组(类)实验提出并列表说明
实验教学条件明细表
表3
名 称 双线示波器 信号与系统实验箱 合成函数信号源
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全部实验 全部实验 全部实验 规 格 VD252M型 ZY12SS12B SG1020S 数 量 16 16 16 精品文档
六、实验考核
1、考核学生的实际操作、动手能力和数据处理能力,是否能按实验报告的要求完成实验,根据实验过程和实验结果进行考核。
2、评阅实验报告,考核学生实验报告的完整性。是否能够体现出扎实掌握实验的操作过程和对实验原理的深刻理解。
3、按照班级为单位统计分析实验考核的结果,并按学校要求进行记分。
七、教学进度
表4 月日/周 13周 14周 15周 16周 实验类型 [演示、验证、综合、设计] 验证性 验证性 验证性 综合性 (设计性) 实验内容概述 所用学时 1、仪器设备使用 2、信号的分解与合成及零输入响应与零状态响应 3、信号的采样与恢复及无失真系统 4、系统极点对系统频响的影响 (模拟滤波器的设计) 4 4 4 4 总学时数:16学时
八、思考题、作业,需要学生查阅的资料(含电子文档)和参考书。
1.思考题:
《信号与系统实验指导书》每个实验的思考题。
2.作业:
《信号与系统实验指导书》每个实验的思考题和实验二、三、四的实验报告。 3.主要参考书:
管致中主编《信号与系统》,高等教育出版社出版 吴大正主编《信号与线性系统分析》,高等教育出版社出版
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《信号与系统》实验教学大纲
(适用专业:通信工程)
开课对象:通信工程专业、二年级学生 先修课程:高等数学、电路分析 一、实验教学内容
实验一、仪器设备使用(验证性,4学时) 目的:熟悉掌握实验箱功能模块的操作及示波器。
内容:熟悉函数信号发生器、数字式交流毫伏表、频率计、扫频源及实验箱各功能模块的使用。
实验二、信号的分解与合成及零输入响应与零状态响应(验证性,4学时) 目的:理解信号的分解与合成,学会零输入响应与零状态响应的观察方法。 内容:观察信号分解的过程及信号中包含的各次谐波;观察零输入响应和零状态响应的过程。
实验三、信号的采样与恢复及无失真系统(验证性,4学时)
目的:了解电信号的采样方法和过程及恢复方法;了解无失真传输的条件。 内容:观察抽样过程的各种信号,观察信号混叠情况;观察信号在无失真系统中的波形。
实验四、模拟滤波器的分析(验证性,4学时)
目的:了解RC无源和有源滤波器的种类、基本结构及其特性、对比研究无源和有源滤波器的滤波特性、学会列写无源和有源滤波器网络函数的方法、比较不同阶数滤波器的滤波效果、比较巴特沃斯和切比雪夫滤波器的异同。 内容:用函数信号发生器中正弦信号观察各滤波器的幅频特性、用扫频源观
察各滤波器的幅频特性。
实验五、一阶、二阶系统的幅频特性测试(综合性,4学时)
目的:学会利用一些基本运算单元,搭建一些简单的实验系统、学会测试系统的频率响应的方法、了解二阶系统的阶跃响应特性、学会对其零状态响应和零输入响应进行分析。
内容:了解一些基本运算单元、根据要求搭建一阶、二阶实验系统、测试一阶、二阶系统的幅频特性和阶跃响应。 实验六、系统稳定性分析(综合性,4学时)
目的:熟悉系统稳定的概念和条件、熟悉判别系统稳定性的Routh判据、了解系统函数零、极点分布对系统时域影响。
内容:当系统的极点在S平面的左平面时,观察系统稳定时的波形、当系统
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的极点在S平面的右平面时,观察系统非稳定时的波形。 实验七、系统极点对系统频响的影响(综合性,4学时)
目的:了解极点分布对系统频响的影响,学会改变系统极点而改变系统频响的方法。
内容:用正弦信号测试两个系统的幅频特性,比较传输函数,看特殊点的变化;观察当系统的极点在不同位置时系统的输出波形。 实验八、模拟滤波器的设计(设计性,4学时)
目的:熟悉并掌握不同阶数巴特沃斯滤波器的设计过程。
内容:根据要求设计出相应的模拟滤波器,并用正弦信号测试其幅频特性。
注:实验一不写实验报告。 二、实验目的
本课程是《信号与系统》课程的实验环节。通过本实验,使学生达到: 1、掌握《信号与系统》课程的重要原理,掌握系统测量方法,熟练正确使用常用仪器、处理实验数据和产生实验报告。
2、加强实际操作能力,提高对实际应用系统的理解,培养工程实践能力。 3、能够独立设计简单系统。
4、获得研究信号分析和系统分析的概念和方法,同时具备进一步学习、研究有关网络理论、通信理论、控制理论、信号处理和信号检测理论等课程和理论的基本能力。
三、实验教学重点、难点及教学方式
实验重点、难点及教学方式综合表
表1 序号 1 2 3 4 5 6 7
重点(难点)内容简述 信号的分解与合成及零输入响应与零状态响应 重点 信号的采样与恢复及无失真系统 重点 模拟滤波器的分析 重点 一阶、二阶系统的幅频特性测试 重点 系统稳定性分析 重点 指导方式 操作演示,分组讨论。 原理分析,分组讨论。 原理分析,分组讨论。 原理分析,分组讨论。 原理分析,分组讨论。 系统极点对系统频响的影响 重点 原理分析,分组讨论。 模拟滤波器的设计 难点 分组讨论,个别指导。 。
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