812 《信號與系統》考試大綱
一、考試的總體要求
考試內容涉及信號與系統的基本理論和分析方法,主要內容
包括信號與系統的基本概念,信號的抽樣與恢復,信號的調制,
連續信號與系統的時域、頻域和 S 域分析,離散系統的時域、頻
域和 Z 域分析,系統的狀態空間分析,隨機信號通過線性系統分
析等。
要求考生對相關概念及定理有較深入的了解,熟練掌握各種
信號與系統分析方法的基本原理和應用,并具有綜合運用所學知
識分析問題和解決問題的能力。
二、考試的內容
1.信號與系統的基本概念
1) 信號的基本分類方法,以及指數信號、正弦信號、復指數信號、鐘形信號的定義和表示方法
2) 信號的移位、反褶、尺度倍乘、微分、積分以及兩信號相加或相乘,熟悉在運算過程中表達式對應的波形變化,了解運算的物理背景
3) 信號的直流與交流、奇與偶、脈沖、實部與虛部、正交
函數等分解方法
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4) 系統的分類,連續時間系統與離散時間系統、即時系統與動態系統、線性系統與非線性系統、時變系統與時不變系統
5) 線性時不變系統的基本特性,疊加性與均勻性、時不變性,微分特性
6) 信號調制的目的、定義和分類;
7) 線性調制的一般模型、調制、解調方法、抗噪聲性能;
8) 調頻、調相的基本概念及角度調制的抗噪性能;
2.連續信號與系統的時域分析
1) 微分方程式的建立與求解、系統微分方程的經典解法
2) 零輸入響應和零狀態響應、沖擊響應與階躍響應
3) 卷積的定義、性質和計算
3.連續信號與系統的頻域分析
1) 周期信號的傅里葉級數,三角函數形式和指數形式
2) 典型周期信號,周期矩形脈沖信號、周期三角脈沖信號、周期半波余弦信號、周期全波余弦信號頻譜的特點
3) 傅立葉變換: 典型非周期信號,單邊指數信號、雙邊指數信號、矩形脈沖信號、鐘形脈沖信號、升余弦脈沖信號的傅立葉變換;熟練掌握沖激函數和階躍函數的傅立葉變換;傅立葉變換的基本性質,對稱性、線性、奇偶虛實性、尺度變換特性、時移特性、頻移特性微分特性、積分特性;正弦和余弦信號、一般周期信號的傅立葉變換;
4) 抽樣信號的傅立葉變換、抽樣定理
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4.連續信號與系統的 S 域分析
1) 拉普拉斯變換的定義、應用范圍、物理意義及收斂
2) 常用函數的拉氏變換、拉普拉斯逆變換
3) 用拉普拉斯變換法分析電路、S 域元件模型、二階諧振系統的 S 平面分析方法
4) 系統零、極點分布與其時域特征的關系、自由響應與強迫響應,暫態響應與穩態響應和零、極點的關系、系統零、極點分布與系統的頻率響應的關系
5) 系統穩定性的定義與判斷、利用 S 域流圖分析析連續系
統的性能
5.離散信號與系統的時域分析
1) 離散時間信號-序列的分類與運算
2) 離散時間系統的數學模型及求解
3) 深入理解單位樣值響應
4) 離散卷積和的定義,性質與計算等
6.離散信號與系統的頻域分析
1) 離散系統的系統函數
2) 離散系統的頻率響應
3) 序列的傅立葉變換
4) 利用系統的狀態方程求解系統的輸出響應
7.離散信號與系統的 Z 域分析
1) Z 變換的定義與收斂域
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2) 典型序列的 Z 變換、逆 Z 變換
3) 掌握 Z 變換的性質
4) Z 變換與拉普拉斯變換的關系
5) 差分方程的 Z 變換求解
8.系統的狀態空間分析
1) 狀態空間描述
2) 連續系統狀態空間方程的建立
3) 連續系統狀態空間方程的解法
4) 離散系統的狀態空間分析
5) 系統函數矩陣與系統穩定性
9.隨機信號分析
1) 隨機過程的基本概念及其數字特征(均值、方差、相關函數等);
2) 平穩隨機過程的定義及其各態歷經性,平穩隨機過程的相關函數與功率譜密度;
3) 高斯過程、窄帶隨機過程、正弦波加窄帶高斯隨機過程的定義及其統計特性;
4) 白噪聲和帶限白噪聲;
5) 隨機過程通過線性系統;
三、考試題型及比例
填空題:30%左右
分析問答題、計算題:70%左右
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四、考試形式及時間
考試形式為閉卷筆試,試卷總分值為 150 分,考試時間為三
小時。
五、主要參考教材
信號與系統:《信號與系統》(第四版),陳生潭等,西安電
子科技大學出版社,出版時間:2018 年 07 月。