第一篇:“信号与系统”教学探讨
“信号与系统”教学探讨
摘要:信号与系统是电子信息类专业重要专业基础课程。本文针对高职院校学生和教学的特点,结合信号与系统本身的课程特点,总结了多年信号系统课程的教学经验。
关键词:信号与系统;实验教学;教学内容
进入21世纪后,电子信息、通信等产业飞速发展,国内很多高校(包括高职院校)纷纷抓住这个时机组成了新的学科体系。而这些产业,都离不开信号与系统这一专业基础课的教学。由此可见,信号与系统课程的教学质量对该类专业人才培养的紧迫性和重要性。
信号与系统历来是一门既难学又难教的课程,一是因为要求学生有一定的高等数学基础;二是由于学生缺乏对实际系统的感性认识;三是课程还与电路分析基础、通信原理、数字信号处理、通信电子线路等有很强的联系,而这些课程同样是学生比较难“嚼”的课程;当然该课程也同样是学生日后想深造、进行更高学历攻读时的重要课程之一,对于理论和实践两个体系都有很高的要求。为此,本人提出了如下改革措施,并在实践中得以实施。
一、及时更新传统教学思想
在教学上,完全抛弃“照本宣科”,实行按需讲学,根据具体实践对教学内容做到有的放矢。主要做到下面两点:
(1)把理论教学与课程实验(训)有机地结合起来,抛弃纯理论的教学理念。这样学生知道学习本课程的必要性,也从中能够领略到课程的重要性。而且将更多的理论带到实验中来讲述,学生相对比较容易接受和理解。
(2)在教学方法上,更多的是强调学习技巧,慢慢忽视对于死板的公式的记忆。工科的学习,有异于其他学科,更多的是强调思维方式和掌握解题技巧。教学过程中更多侧重学生综合应用知识的能力和自主学习能力。在计算能力和技巧方面,应侧重计算方法,注重利用计算机技术进行科学计算。而且更多的是强调工程上和物理上的概念。
二、与时俱进,更新教学内容
科学技术的不断发展,要求相关领域知识不断更新,课程体系也在不断更新,信号与系统也不例外,也在相关专业得到扩展。比如在近年来的教学改革中,在教学内容上进一步对电路分析方面的内容降低要求,而更多的是强调信号与系统分析这一课程本身的功能。当然,这样也更符合信号与系统课程本身的内涵。
通过调整,从本课程的总体教学内容上看,以傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换为主线。在大的方向上,就是介绍三大变换,进而介绍三大变换之间的联系以及在工程上的应用。
三、革新实验教学,将用传统的实验设备进行的实验与电路的计算机仿真实验进行有机的结合
为了加强学生对内容的理解,课堂教学也不是采用单一的传统的教学模式,而是在教学过程中采用多媒体和“白板”板书相结合的手段,不仅如此,我们更开设了丰富的实验课。在实验这一教学过程中,除了有传统的电路辅导对基本知识点的理解,我们更利用MATLAB这一软件。学生可以通过MATLAB中的SIMULINK模块对现实的电路进行模拟仿真,搭建起电路的模型,再施与一定的激励,便可以像现实中真正的电路一样仿真,这样学生也就可以真正体会到学习本门课程的意义和实际应用所在。
四、改革课堂教学方法和教学手段
充分结合传统教学和现代教学手段,调动学生的课堂气氛,促进学生在课堂上积极思考,积极发言。在教学中,我们既有使用电子教案,通过多媒体教学,节省了教师和学生的时间;又没有完全抛弃传统的教学方式,教师在教学的重点和难点上仍然要在白板上完成一些公式和例题的推导。另外,除了课堂的教学外,我们还在课余中,建议学生去一些相关的网站了解本课程体系的构造及本课程知识所涉及的技术前沿。
在课程发展过程中,我们曾试过不同的教学改革思路,但有些成效不大。而上述办法收到良好的效果,学生更容易掌握本门课程,而且对于本门课程的积极性也提高了很多。当然,我们会继续对本课程进行进一步的整合和改革,希望可以有进一步的成效。
参考文献:
[1]刘锋,段红,熊庆旭,徐桢.信号与系统实验教学改革[J].实验技术与管理, 2008,25(3).[2] 许波,陈晓平,姬伟,毛彦欣.“信号与系统”课程教学改革思考与实践[J].电气电子教学学报,2008(1).
第二篇:信号与系统
问题4:单侧可导与单侧连续、单侧极限的关系?单侧极限存在 并且极限值=函数值 可以推出单侧连续可导必连续,连续未必可导那么 单侧可导是否可以推出单侧连续?请证明;反之,单侧极限是否可以推出单侧可导?请证明或举反例。谢谢老师!
解答:单侧可导可以推出单侧连续,单侧连续可以推出单侧极限存在。
证:设函数f(x)在x0点的右侧导数存在,即右导数存在,根据右导数存在的定义,limxx0f(x)f(x0)xx0存在,由于xx0时,分母xx0趋于0,所以f(x)f(x0)也要趋于0,否则这个极限是不存在的。所以limf(x)f(x0)0,即limf(x)f(x0),亦即f(x)在x0点右连续。xx0xx0
再证明单侧连续可以推出单侧极限存在。
设函数f(x)在x0点右连续,即limf(x)f(x0),这说明函数在x0点的右极限存在。xx0
由于连续未必可导,所以单侧连续也是推不出单侧可导的,具体例子见同济六版课本P85,例9
第三篇:信号与系统学习心得
信号与系统学习心得
经过几个星期对《信号与系统》的学习与认知,让我逐步的走进这充满神秘色彩的学科。现在我对于这么学科已经有了一点浅浅的认识。下面我就谈谈我对这门学科的认识。
所谓系统,是由若干相互联系、相互作用的单元组成的具有一定功能的有机整体。根据系统处理的信号形式的不同,系统可分为三大类:连续时间系统、离散时间系统和混合系统。而系统按其工作性质来说,可分为线性系统与非线性系统、时变系统与时不变系统、因果系统与非因果系统。信号分析的内容十分广泛,分析方法也有多种。目前最常用、最基本的两种方法是时域法与频域法。时域法是研究信号的时域特性,如波形的参数、波形的变化、出现时间的先后、持续时间的长短、重复周期的大小和信号的时域分解与合成等、频域法,是将信号变换为另一种形式研究其频域特性。信号与系统总是相伴存在的,信号经由系统才能传输。
最近我们学到了傅里叶级数。由于上一学期在《高等数学》中对这一方面知识有了一定的学习,我对这一变换有了一点自己的感悟与认知。以下就是我对傅里叶级数的一点总结:
1.物理意义:付里叶级数是将信号在正交三角函数集上进行分解(投影),如果将指标系列类比为一个正交集,则指标上值的大小可类比为性能在这一指标集上的分解,或投影;分解的目的是为了更好地分析事物的特征,正交集中的每一元素代表一种成分,而分解后对应该元素的系数表征包含该成分的多少 2.三角函数形式:f(t)可以表示成:
f(t)a0a1cos(w1t)a2cos(2w1t)ancos(nw1t)b1sin(w1t)b2sin(2w1t)bnsin(nw1t)a0[an10ncos(nw1t)bnsin(nw1t)]
其中,a被称为直流分量
ancos(nw1t)bnsin(nw1t)被称为
n次谐波分量。
a0T1/2T1/2f(t)dt1T1K0T1/2T1/2f(t)dt
2T1anT1/2T1/2f(t)cos(nw1t)dtKanT1/2T1/2f(t)cos(nw1t)dt
f(t)sin(nw1t)dtbnT1/2T1/2f(t)sin(nw1t)dtKbn2T1T1/2T1/2
注:奇函数傅里叶级数中无余弦分量;当f(t)为偶函数时bn=0,不含正弦项,只含直流项和余弦项。
3.一般形式:
f(t)cn0ncos(nwtn)
或者:
f(t)dn0nsin(nwtn)
c0d0a0cndn
22anbn narctg(4.指数形式:
bnan),narctg(anbn)
f(t)1nFnejnw1t
f(t)ejnw1tFn
以上就是我目前对这门学科的认识。信号与系统作为一门专业课,其重要性不言而喻。在接下来学习中,我将继续深入的去学习这门学科。我希望能真正的掌握这门极其有用的学科,在不远的将来,把它运用于实践中去。
T1T1/2T1/2dt
第四篇:信号与系统总结
信号与系统题型:
一,选择题(20分)总共10道,每道2分
二,填空题(18分)总共6道,每道3分
三,判断题(10分)总共10道,每道1分
四,计算题(30分)总共3道,每道10分
五,综合题(22分)总共1道,5或6小问
(一)在选择、填空、判断题中,大家着重注意各章作业题与例题
(二)在计算题中,(1)离散时间系统卷积和的计算(记下公式),连续时间系统卷积和的计算(记下公式)
大家重点看看例2.1,习题2.4和2.5
(2)计算线性时不变系统的输入输出
大家重点看看例4.25,习题4.33,4.36
(3)离散时间傅里叶变换
大家重点看看例5.10
(三)在综合题中,有可能会考采样
(1)公式7.1——7.6
(2)公式7.11理想低通傅里叶反变换
(3)P390例7.2
(4)此外重点看看习题4.16
有关第9章拉普拉斯变换和第10章Z变换的题,应该会出几道小题,大家多看看变换的性质即可。
本次信号总结是我根据老师答疑时讲的重点内容自己列出的几道典型例题,仅供参考,希望大家考试时要全答上,不要留空白。最后祝大家考试顺利,加油!
第五篇:信号与系统学习心得
学习信号与系统后的一些心得
经过一个学期对《信号与系统》的学习与认知,让我逐步的走进这充满神秘色彩的学科。这门课程是以《高等数学》为基础,但它又不是一门只拘泥于数学推导与数学运算的学科,它更侧重与数学与专业的有机融合与在创造,是一门应用性很强的学科。
大家都知道学习是一个把书看厚然后再看薄、理解和总结的过程。下面我就来和大家分享一下我在学习信号与系统中的一些学习心得。
所谓学习一门学科,首先要知道它有什么用,然后才能有学习的兴趣和动力。所以让我们先来整体认识一下信号与系统。这门课是电气专业的基础,对后面的数字信号处理,滤波器设计都是十分重要的。它也给了我们一个学习的思想:无论什么问题,都可以把问题看作一个系统,有了输入,那么就会得到输出。那么输入和输出有什么关系呢?就需要我们学习了这门课程来掌握理解不同的输入对应怎样的输出,是怎样对应过去的。
信号与系统主要用到的知识有傅里叶变换(离散和连续),拉普拉斯变换,z变换。其中,傅里叶变换是重中之重,学会了这个,另外两个就是一个举一反三的过程。
纵观一个系统的实现,其实就是:激励→零输入响应+零状态响应
用醒目的公式来说明就是:
接下来的问题就是咱们怎样由激励来求零输入、零状态响应。对于零输入响应,顾名思义,就是没有输入的响应,即在系统还没有激励的时候已经有响应了。这部分可由微分方程齐次解的一部分来求得,两者形式是一样的。其中的待定系数通过初始状态即可求的。
重点和难点在零状态响应。这门学科大部分就是通过探讨给出一些列简单的方法来求零状态响应。
首先咱们来想一下,既然零输入响应只是齐次解中的一部分,那么,齐次解中剩下的一部分将和特解一起组成系统的零状态响应。刚开始是通过卷积的方法来求得,虽然这种方法可行,但需要积分,计算难度明显很大。于是“懒人们”通过研究发现了更好的办法:傅里叶变换。
课本上给了一系列傅里叶变换,还有傅里叶变换的基本性质。以及后面的拉普拉斯变换、Z变换及性质都是相通的。公式与性质的记忆可以通过比较记忆,变换间形式都是一样的。只要掌握了傅里叶变换,后面两种很快就可学会,无非就是由频域变成了复频域,有连续变成了离散,由复频域变成了Z域。
所以说来说去,这本书就是只要认真去理解掌握傅里叶变换就可以了。由傅里叶变换求零状态响应非常简便,只需要激励的频域函数乘以系统函数(在零状态条件下响应与激励的比值,是系统的频率特征,是系统特征的频域描述,是一个与激励无关的函数)就可以了求的频域里面的响应了,然后再通过傅里叶反变换求的时域里的零状态响应即可。基本过程为:
1,对激励进行傅里叶变换x(t)↔ X(w);
2,由微分方程求的系统函数H(w);
3,由激励的傅里叶变换和系统函数求的频域响应Y(w)=X(w)H(w);4,通过傅里叶反变换求的系统的零状态响应Y(w)↔ y(t)
这就是我的一些心得,剩下的基础还是需要下功夫自己去记一下的,掌握一些规律。