電力系統信號分析與處理課程教學大綱

課程中文名稱：電力系統信號分析與處理

課程英文名稱：SignalAnalyzingandProcessingofPowerSystem

課程編號：204T0110

學分：2

學時：32（其中：講課學時：32實驗學時：0實踐學時：0）

先修課程：高等數學、電路原理、電子技術基礎

適用專業：電氣工程及其自動化

課程類別：專業核心課/必修

使用教材：《現代信號處理基礎》吉培榮，機械工業出版社，2018年8月第一版

開課單位：電氣與新能源學院

課程簡介：“電力系統信號分析與處理”是將信息處理技術應用于電力系統方面，它由

電力系統分析、信號分析、控制理論三個學科交叉形成。電力系統信號分析與處理應用范圍

十分廣泛，它不僅用于一般工業，也廣泛用于交通運輸、電力系統、通信系統、計算機系統、

新能源發電等，在照明、空調等家用電器及其他領域中也有著廣泛的應用。

一、課程性質

《電力系統信號分析與處理》課程是電氣工程及其自動化專業教學計劃中具有重要意義

的必修專業核心課，它建立在高等數學、電路原理、電子技術等課程知識的基礎上，是應用

信號分析與系統分析的理論與方法，分析、計算和解決電氣信號、電氣系統及其相互之間約

束關系的問題的科學，主要應用于復雜電路與系統分析、電力系統通信、電力系統信號分析、

智能電網先進傳感器技術等電氣工程及自動化領域，該課程可為電氣工程及其自動化專業課

程的學習打下堅實的基礎，

二、課程目標：

課程目標1：通過本課程學習，強化學生“四個自信”，幫助學生了解當前科技界的最

新進展和時政，不僅可以讓學生提高對相關專業的熱情和信心，還可以增強學生科技報國的

信心。

課程目標2：能運用數學、物理、電路理論知識建立電氣信號與電氣系統之間相互作用

的理論模型，并能夠進行系統函數的分析與計算。

課程目標3：能運用信號與系統的原理知識表達電氣系統的穩定性與可靠性分析與控制

方面的工程問題，且能運用信號與系統的原理知識表達電氣系統的時域與頻域分析。

課程目標4：能運用信號與系統的原理知識表達電勺系統的變換域（S域與Z域）分析,

并能夠應用現代仿真工具進行電力系統對信號的傳遞變換分析與處理，能運用信號與系統的

原理知識表達分析、解釋分析電氣信號、電氣系統及其相互之間約束關系。

三、課程目標對畢業要求的支撐關系

課程FI標對

畢業要求畢業要求指標點畢業要求的

支撐關系

1.3能將數學、自然科學、工程科學的知識和數學模型方法用于推課程目標1

1.工程知識

演、分析電力系統專業工程問題。課程目標2

課程FI標1

2.4能運用基本原理，借助文獻研究，分析過程的影響因素，獲得

2.問題分析課程目標3

有效結論。

課程目標4

四、教學內容及要求

第一章信號與系統的基本概念

1.教學內容

（1）掌握信號與系統的基本概念；

（2）掌握信號的基本運算；

（3）理解沖激響應信號與階躍響應信號的意義與性質；

（4）理解線性時不變系統分析的數學方法。

2.重點難點：信號與系統的基本概念與分析方法。

3.課程思政融入點：從目前信號與系統在軍事領域和航空航天領域的最新應用介紹出

發，幫助學生了解我國與其他發達國家之間在相關領域的優勢或差距，激發學生科技報國的

熱情。

4.考核要點：信號的基本運算、沖激響應信號與階躍響應信號的性質。

5.教學方法：本章教學主要采用講授、多媒體教學、課程作業、研究式教學等教學方法

與手段。

6.作業安排：1.1、1.2、1.5、1.7、1.8、1.9、1.11、1.13、1.14

第二章連續時間信號分析

1.教學內容

（1）了解周期信號的正交分解；

（2）掌握周期信號與非周期信號的傅里葉變換和傅里葉變換的重要性質與應用；

（3）掌握連續信號的拉普拉斯變換及重要性質與應用。

2.重點難點：周期信號的頻譜分析、非周期信號的頻譜分析及傅里葉變換性質。

3.課程思政融入點：從我國在信號通訊方面領跑全世界到華為因5G遭受美國打擊制裁,

增強學生民族自信，培養學生愛國情懷。

4.考核要點：非周期信號的傅里葉變換及其應用。

5.教學方法：本章教學主要采用講授、多媒體教學、課程作業、研究式教學等教學方法

與手段。

6.作業安排：2.1、2.2、2.6、2.9、2.10、2.17

第三章離散時間信號分析

I.教學內容

（1）信號的抽樣與恢復原理；

（2）Z變換的性質及應用；

（3）離散時間信號的傅里葉變換。

（4）專題討論：數字信號的產生

2.重點難點：實際信號的抽樣與恢復原理、離散時間信號的傅里葉變換。

3.課程思政融入點：介紹我國高鐵發展史以及科技工作者在信號抽樣領域艱苦卓絕的奮

斗歷程，激發學生刻苦學習、不斷創新、勇攀科技高峰。

4.考核要點：Z變換的性質及應用。

5.教學方法：本章教學主要采用講授、多媒體教學、課程作業、專題討論等教學方法與

手段。

6.作業安排：3.1、3.2、3.4、3.9、3.12、3.16

第四章連續時間線性時不變系統分析

1.教學內容

（1）線性連續時不變系統的全響應分析；

（2）卷積運算的物理意義及重要性質與應用；

（3）系統的沖激響應與階躍響應；

（4）線性連續時不變系統的復頻域分析方法；

（5）信號的不失真傳輸原埋及條件；

五、教學內容對課程目標的支撐關系

六、考核方式及成績評定標準

1.課程考核方式：閉卷考試占60%,平時成績占40%。平時成績包括課堂表現15泉專

題討論15%、課程作業10%

考核與評價方式

平時成績（40$）期末考試（60串）

支撐

課程目標課堂專題課程合計

畢業要求

表現討論作業閉卷考試

15%15%10%

課程目標155

指標點1.3課程目標2153045

課程目標3102030

指標點2.4

課程目標4101020

總分占比先4060100

2.課程考核評分標準

評分標準

課程目標考核要求高于預期達到預期低于預期

優秀良好合格不合格

1.通過本課程學習，

強化學生“四個自信”，

幫助學生了解當前科

技界的最新進展和時平時表現

543<3

政，不僅可以讓學生提專題討論

高對相關專業的熱情

和信心，還可以增強學

生科技報國的信心。

2.能運用數學、物理、

電路理論知識建立電課堂表現

氣信號與電氣系統之課程作業

41~4536-4027-35<27

間相互作用的理論模專題討論

型，并能夠進行系統函課程考試

數的分析與計算。

3.能運用信號與系統

的原理知識表達電氣

系統的穩定性與可靠課堂表現

性分析與控制方面的課程作業

27-3024-2618-23<18

工程問題，且能運