第3章連續時間信號與系統的頻域分析課前導學案（1）學習目標1.培養學生精益求精、團隊分工合作和追求卓越的工匠精神。2.培養愛國主義精神和科學精神，世界觀與價值觀。3.掌握傅里葉級數的定義、性質，并會應用這些性質。4.掌握傅里葉變換及反變換的定義、性質，并會應用這些性質。5.掌握周期信號和非周期信號的頻譜及關系。6.培養數學概念、物理概念與工程概念的統一。學習要求1.掌握傅里葉級數的定義、性質，并會應用這些性質。2.掌握傅里葉變換及反變換的定義、性質，并會應用這些性質。3.掌握周期信號和非周期信號的頻譜及關系。學習重點1.傅里葉級數的定義、性質及應用。2.傅里葉變換及反變換的定義、性質及應用。學習難點1.傅里葉級數系數的計算。２傅里葉變換及反變換的計算。３傅里葉分析的性質及應用。任務安排觀看視頻課3.1.1基本信號及復雜信號的表示內容：1.簡單信號和復雜信號之間的關系2.簡單信號表示復雜信號的幾種基本形式及條件問題：1.常見的簡單信號有哪些？2.常見的復雜信號有哪些？3.簡單信號為什么能夠表示復雜信號，數學基礎是什么？觀看視頻課3.1.2周期信號的傅里葉分解內容：1.周期信號傅里葉分解的三角形式2.傅里葉級數系數的求解3.傅里葉級數存在的條件（狄里赫利條件）4.奇偶性質在系數求解中的應用問題：1.如何理解傅里葉級數存在的條件？觀看視頻課3.1.3傅里葉信號的兩種表示形式內容：1.指數形式和三角形式的變換關系2.指數形式和三角形式傅里葉變換n的取值范圍問題：1.指數形式傅里葉變換n取負值的物理意義是什么？2.指數形式表示傅里葉級數的數學基礎是什么？觀看視頻課3.2.1周期信號的頻譜內容：1.周期信號幅度譜和相位譜2.周期信號頻譜是離散譜3.周期信號頻譜帶寬及周期大小和頻譜帶寬之間的關系系統的定義問題：1.周期信號頻譜是單一頻率嗎？2.周期越小的信號，其頻譜間隔越小嗎？觀看視頻課3.3.1傅里葉變換內容：1.傅里葉變換及逆變換公式2.傅里葉變換存在的條件問題：1.傅里葉變換的變換核中指數為什么會有一個負號，可不可以用正號表示？2.絕對可積分條件是傅里葉變換存在的什么條件？疑難問題小組討論自己對有疑惑的知識點經反復學習，組長召集組員，一起進行討論，每人都要發表見解，記錄員記錄地點、時間、問題、討論結果，小組討論后仍未解決的問題做好記錄，提交給老師。注：組長1名、記錄員1名、答辯員若干名。第3章連續時間信號與系統的頻域分析課中導學案（1）學習回顧考察學生的課前知識掌握情況，完成教材第3章中的自測題。1.P184填空題(1-4)。2.P185單項選擇題(1-4)。課前視頻學習解答、知識點歸納1.針對學習回顧的作答情況教師給予點評。2.小組記錄員將課前對知識點的困惑提出，師生進行互動討論、教師解答問題。對學生共性疑難問題，教師集中講授。3.知識點歸納：=1\*GB2⑴簡單信號和復雜信號的表示=2\*GB2⑵傅里葉級數系數的求解方法=3\*GB2⑶非周期信號傅里葉變換及逆變換的基本公式=4\*GB2⑷周期信號及非周期信號的譜分析重點難點的探究、達標檢測自主探究1.關于正交和投影的探索。2.傅里葉級數系數的求解。3.周期信號的頻譜結構。4.非周期信號的傅里葉變換引入。5.周期信號和非周期信號傅里葉級數和傅里葉變換存在的條件。小組協作1.查閱相關資料，是否還有一些信號滿足完備正交函數集，可以作為周期信號展開的基本信號？2.頻域的基本組成單元是什么？為什么？方波的頻域圖像是怎么得來的，和時域圖像有什么關系？3.傅里葉級數和傅里葉變換之間的關系是什么？成果交流（必選）每個小組總結分析小組協作內容，通過PPT等形式展示成果，匯報交流學習體驗。課后作業1.作業：P187：4(1)(3)(5)；5；10。2.下節課導學案。反饋評價、課后反思1.教師對學生的學習結果進行評價。安排學生進行反思、導學案留白完成。2.收集學生的反饋，根據評價結果與學生的反饋，進一步優化教學活動。第3章連續時間信號與系統的頻域分析課前導學案（2）學習目標1.培養學生精益求精、團隊分工合作和追求卓越的工匠精神。2.培養愛國主義精神和科學精神，世界觀與價值觀。3.掌握典型非周期信號的傅里葉變換。4.掌握沖激信號、階躍信號的傅里葉變換。5.掌握傅里葉變換的基本性質及應用。6.掌握采樣定理及簡單應用。7.培養數學概念、物理概念與工程概念的統一。學習要求1.掌握典型非周期信號的傅里葉變換。2.掌握沖激信號、階躍信號的傅里葉變換。3.掌握傅里葉變換的基本性質及應用。4.掌握采樣定理及簡單應用。5.理解符號函數的傅里葉變化。學習重點1.奇異信號的傅里葉變換及應用。2.傅里葉變換的性質及應用。學習難點1.傅里葉變換的性質。2.傅里葉變換的譜分析應用。任務安排觀看視頻課3.3.2典型非周期信號的傅里葉變換內容：1.單邊指數信號、雙邊指數信號的傅里葉變換及幅頻響應圖像。2.矩形脈沖信號、升余弦信號的傅里葉變換及幅頻響應圖像。問題：1.幅頻響應圖像在MATLAB中如何編程？2.矩形脈沖信號的頻譜無限寬是否意味著能量無限大？觀看視頻課3.3.3奇異信號的傅里葉變換內容：1.單位沖激信號：2.直流信號：3.符號函數：4.單位階躍信號：問題：1.直流信號能量是無窮，但是其傅里葉變換只在零點存在，如何理解？2.如何理解沖擊信號的傅里葉變換是1？觀看視頻課3.4.1傅里葉變換的基本性質（上）內容：1.線性：2.奇偶性：，3.對稱性：4.尺度變換：問題：1.尺度變換中此處為什么用絕對值？觀看視頻課3.4.2傅里葉變換的基本性質（下）內容：1.時移特性：2.頻移特性：3.卷積定理：4.時域微分和積分定理：，問題：1.時移特性在頻域其實就是相位移動嗎？2.卷積定理說明了什么？利用卷積定理的好處是什么？觀看視頻課3.5.1周期信號的傅里葉變換內容：1.正弦余弦信號傅里葉變換：2.一般周期信號傅里葉變換：問題：1.正弦、余弦信號中傅里葉變換的頻譜圖中負頻率的物理意義是什么？現實生活中有負頻率存在嗎？觀看視頻課3.6.1取樣定理內容：1.取樣信號頻譜（沖激取樣）：時域采樣定理：問題：1.一般MP3音樂中有高質量（HQ）和普通質量的兩種標準的格式，試從采樣定理的角度理解這兩種格式的音頻信號？疑難問題小組討論自己對有疑惑的知識點經反復學習，組長召集組員，一起進行討論，每人都要發表見解，記錄員記錄地點、時間、問題、討論結果，小組討論后仍未解決的問題做好記錄，提交給老師。注：組長1名、記錄員1名、答辯員若干名。第3章連續時間信號與系統的頻域分析課中導學案（2）學習回顧考察學生的課前知識掌握情況，完成教材第3章中的自測題。1.P184填空題(5-12，14-16)。2.P185-186單項選擇題(5-9，13-20，22-23)。課前視頻學習解答、知識點歸納1.針對學習回顧的作答情況教師給予點評。2.小組記錄員將課前對知識點的困惑提出，師生進行互動討論、教師解答問題。對學生共性疑難問題，教師集中講授。3.知識點歸納：=1\*GB2⑴典型信號的傅里葉變換=2\*GB2⑵奇異信號的傅里葉變換=3\*GB2⑶傅里葉變換的性質及應用=4\*GB2⑷采樣定理重點難點的探究、達標檢測自主探究1.傅里葉變換的基本性質及應用。2.特殊信號傅里葉變換的性質及應用。3.周期信號的頻譜結構。4.奈奎斯特頻率、奈奎斯特間隔、信號帶寬之間有什么區別？如何分辨？小組協作1.如何理解傅里葉變換的對稱性？請舉出具體例子予以說明。2.采樣定理中如果出現欠采樣會出現什么結果？欠采樣一定無用嗎？如果有用，應用在什么場合？3.現在很多智能手機宣傳的屏幕觸控采樣率360Hz的賣點，和我們所講的取樣定理有什么聯系？成果交流（必選）每個小組總結分析小組協作內容，通過PPT等形式展示成果，匯報交流學習體驗。課后作業1.作業：P187-192：14=1\*GB2⑴、=3\*GB2⑶；15=1\*GB2⑴、=5\*GB2⑸；17=1\*GB2⑴、=5\*GB2⑸、=9\*GB2⑼；18=1\*GB2⑴、=3\*GB2⑶；20。2.下節課導學案。反饋評價、課后反思1.教師對學生的學習結果進行評價。安排學生進行反思、導學案留白完成。2.收集學生的反饋，根據評價結果與學生的反饋，進一步優化教學活動。第3章連續時間信號與系統的頻域分析課前導學案（3）學習目標1.培養學生精益求精、團隊分工合作和追求卓越的工匠精神。2.培養愛國主義精神和科學精神，世界觀與價值觀。3.掌握頻域系統函數的定義，物理意義、求解與應用。4.掌握系統的零狀態響應和系統的全響應的求解方法。5.理解信號無失真傳輸的條件。6.理解濾波器的作用與分類。7.理解調制與解調的基本概念。8.培養數學概念、物理概念與工程概念的統一。學習要求1.掌握頻域系統函數的定義，物理意義、求解與應用。2.掌握系統的零狀態響應和系統的全響應的求解方法。3.理解信號無失真傳輸的條件。4.理解濾波器的作用與分類。5.理解調制與解調的基本概念。學習重點1.系統函數的定義及表示。2.傅里葉分析的性質及應用。學習難點1.系統函數的頻域分析。2.濾波器的基本認識。任務安排觀看視頻課3.7.1連續時間系統的頻域分析內容：1.頻域系統函數定義：（系統零狀態響應的傅里葉變換與激勵的傅里葉變換之比）2.系統對非周期信號的響應：仔細研究書中圖3-7-1所示例題3.系統對周期信號的響應問題：1.用系統函數表示一個系統和時域微積分方程表示系統的優勢在哪里？2.從系統的角度來看，時域和頻域表達那種表達方式更好？為什么？觀看視頻課3.8.1無失真傳輸內容：1.無失真系統的時域描述：2.無失真系統的頻域描述：3.群延時的概念：問題：1.無失真傳輸的意義是什么？2.群延時的應用場景有哪些？觀看視頻課3.9.1理想低通濾波器內容：1.濾波的基本概念：提取或增加所希望的頻率分量，濾除或衰減不希望的頻率成分的過程2.濾波器的基本分類：（低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器）3.理想低通濾波器的響應問題：1.廣義的看人體眼耳鼻舌是否也是濾波器？觀看視頻課3.10.1調制與解調內容：1.調制與解調的基本概念2.調制的集中基本方式（調幅、調頻、調相）問題：1.為什么會用到調制與解調？2.從頻域的角度看，調制與解調的本質是什么？觀看視頻課3.11.1從取樣信號恢復連續時間信號內容：采樣信號恢復公式問題：疑難問題小組討論自己對有疑惑的知識點經反復學習，組長召集組員，一起進行討論，每人都要發表見解，記錄員記錄地點、時間、問題、討論結果，小組討論后仍未解決的問題做好記錄，提交給老師。注：組長1名、記錄員1名、答辯員若干名。第3章連續時間信號與系統的頻域分析課中導學案（3）學習回顧考察學生的課前知識掌握情況，完成教材第3章中的自測題。1.P184填空題(13，17)2.P184-187單項選擇題(10-12，21)課前視頻學習解答、知識點歸納1.針對學習回顧的作答情況教師給予點評。2.小組記錄員將課前對知識點的困惑提出，師生進行互動討論、教師解答問題。對學生共性疑難問題，教師集中講授。3.知識點歸納：=1\*GB2⑴系統函數的概念=2\*GB2⑵無失真傳輸條件=3\*GB2⑶濾波器的基本概念及應用=4\*GB2⑷調制解調重點難點的探究、達標檢測自主探究1.系統的頻域分析。2.無失真系統的時域和頻域表達。3.濾波器的概念。4.調制與解調的方式。小組協作1.信號傳輸的過程中會有什么樣的失真？日常生活中一定要免信