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课程导论

课程介绍

信号处理在各类工程系统中发挥着极其重要、且日益突出的作用,相关技术与算法也在迅速发展。不久以前,信号处理系统还主要采用模拟方式;如今,集成电路技术的发展使数字信号处理在许多场合成为更合适、也更具成本效益的选择。

本课程介绍模拟与数字信号处理的基本概念和理论。学习者应具备微积分基础,能够熟练进行复数运算,并对微分方程有所了解。电气工程学习者若学过电路基础、机械工程学习者若学过动力学基础,会更有帮助,但这些并非必备条件。

出于教学上的考虑,也为了体现现代信号处理系统的特点,课程将连续时间与离散时间信号和系统的概念紧密结合、相互对照地讲授。这种安排尤其有助于理解两类系统的相似之处与不同之处。开发这门视频课程的过程让我感到十分愉快,也收获颇丰。希望你在学习时同样能感受到乐趣,受到启发,并有所收获。

课程组成

《信号与系统》视频课程旨在帮助学习者深入掌握这一主题,同时能够灵活安排学习时间。课程资料由四个基本部分组成:课程视频、讲义、习题与解答,以及教材。这些资料经过精心配合,各自在整体学习效果中发挥着独特而重要的作用。

课程视频

对于每个主题,视频讲授会建立概念框架,提供理解问题的思路,并通过例题和课堂演示说明相关概念。许多细节未在视频中展开,因为教材中已有详细说明,更适合通过独立阅读和解题来学习、消化。

课程讲义

讲义收录了视频课程中的全部投影片和示意图,应配合视频使用。之后复习时,也可以借助讲义详细回顾每一讲的内容。

教材

本视频课程与以下教材紧密配合:

Alan V. Oppenheim、A. S. Willsky 著,《信号与系统》。Prentice Hall 出版社,1982 年。ISBN:9780138097318。

习题与解答

在观看视频并阅读教材后,应完成配套习题。习题分为推荐题与选做题,两类均附有解答。虽然每个人学习新知识的偏好和方法不同,我对这些资料的使用方式仍有一些建议:学习每个主题时,条件允许的话,最好先由三至五人组成小组共同观看视频。相较于现场授课,视频课程的一大优势是遇到疑惑时可以暂停,让观看者一起讨论;必要时还可以重复播放相关片段,帮助理清问题。

学习建议

建议大家在观看每讲视频后,认真阅读讲义末尾“建议阅读”以及参考阅读栏目中指定的教材章节。最后,也是最重要的一步,是完成作业与解答中的习题。必须反复强调:解题是这门课程中真正促成理解和掌握知识的环节,因此也是最重要的部分。每讲都有推荐题和选做题。“推荐题”实际上应当视为必做题,至少从深入理解课程内容的角度看,它们不可或缺。在能够熟练解决本讲所有推荐题之前,不应继续学习下一讲。选做题通常更难,有时会涉及更深入或并非必须掌握的内容。

所有习题均提供解答,但使用时应有所节制。如果遇到困难,向同伴寻求思路上的帮助,通常比直接查阅解答更好。此外,参考解答采用的思路可能与你完全不同。一般而言,最好将解答用于核对自己的结果;或者在确实无法继续、又找不到其他帮助时,才将它作为最后的求助方式。