《信号与系统》考试大纲 信号与系统是电子、通信及相关学科专业的基础理论课程,主要研究如何建立信号与系统的数学模型,通过时间域与变换域的数学分析对系统和系统响应进行分析。要求考生熟练掌握《信号与系统》课程的基本概念与基本运算,并能灵活应用。 一、考试内容 (一)信号与系统的基本概念 1.信号的定义及其分类; 2.信号的运算规则; 3.奇异信号 4.信号的分解 5.系统的定义与分类,系统的性质; 6.线性时不变系统的定义及特征; 7.信号与系统的分析方法。 (二)连续时间信号与系统的时域分析 1.微分方程的建立与时域求解; 2.零输入响应与零状态响应的定义和求解; 3.单位冲激响应与阶跃响应; 4.卷积的定义、性质和计算等。 (三)傅里叶变换 1.周期信号的傅里叶级数和典型周期信号的频谱; 2.傅里叶变换及典型非周期信号的频谱; 3.傅里叶变换的性质与运算; 4.周期信号的傅里叶变换; 5.抽样信号的傅里叶变换及抽样定理。 (四)拉普拉斯变换 1.拉普拉斯变换及逆变换; 2.拉普拉斯变换的性质与运算; 3.用拉氏变换法求解微分方程及分析电路; 4.系统函数及零极点概念与单位冲激响应; 5.系统的零极点分布与时域特性; 6.系统的零极点分布与频率特性; 7.系统的稳定性 (五)连续时间系统的频域分析 1.用傅里叶变换求系统响应; 2.无失真传输; 3.理想低通滤波器; 4.Paley-Wiener准则和Hilbert变换; 5.调制与解调。 (六)离散时间信号与系统的时域分析 1.离散时间信号的分类与运算; 2.离散时间系统的数学模型及求解; 3.单位抽样响应; 4.离散卷积和的定义、性质与运算。 (七)离散时间信号与系统的Z变换分析 1.Z变换的定义与收敛域; 2.典型序列的Z变换、逆Z变换; 3.Z变换的性质; 4.Z变换与拉普拉斯变换的关系; 5.差分方程的Z变换求解; 6.离散系统的系统函数; 7.序列的傅里叶变换、离散系统的频率响应。 (八)系统的状态方程分析 1.系统状态方程的建立与求解; 2.S域流图的建立、求解与性能分析; 3.Z域流图的建立、求解与性能分析。 二、考试要求 (一)信号与系统的基本概念 1.掌握信号的基本分类方法,以及指数信号、正弦信号、复指数信号、钟形信号的定义和表示方法; 2.掌握信号的运算规则; 3.掌握阶跃信号与冲激信号; 4.掌握信号的分解方法; 5.掌握系统的分类以及分析方法; 6.掌握线性时不变系统的基本特性。 (二)连续时间系统的时域分析 1.熟悉微分方程式的建立与求解; 2.掌握零输入响应和零状态响应的概念; 3.掌握冲激响应与阶跃响应; 4.熟练掌握卷积的定义、性质和计算。 (三)傅里叶变换 1.掌握周期信号的傅里叶级数、三角函数形式和指数形式以及频谱; 2.熟练掌握傅里叶变换; 4.掌握典型非周期信号的傅里叶变换; 5.熟练掌握冲激函数和阶跃函数的傅里叶变换; 6.掌握傅里叶变换的基本性质; 7.熟练掌握卷积; 8.掌握周期信号的傅里叶变换; 9.理解抽样信号的傅里叶变换; 10.熟练掌握抽样定理。 (四)拉普拉斯变换 1.掌握拉普拉斯变换的定义、应用范围及收敛域; 2.掌握常用信号的拉氏变换; 3.熟练掌握拉氏变换的性质; 4.掌握拉普拉斯逆变换; 5.熟练掌握用拉普拉斯变换法分析电路、S域元件模型; 6.深入理解系统函数的定义、及物理意义; 7.熟练掌握系统零、极点分布与其时域特征的关系; 8.熟练掌握系统零、极点分布与系统的频率响应的关系; 9.深入理解系统稳定性的定义与判断。 (五)连续时间系统的频域分析 1.掌握用傅里叶变换求系统响应的方法; 2.深入理解无失真传输的定义、特性; 3.熟练掌握理想低通滤波器的频域特性和冲激响应; 4.掌握系统的物理可实现性、佩利-维纳准则和Hilbert变换; 5.掌握调制与解调原理; (六)离散时间信号与系统的时域分析 1.掌握离散时间信号-序列的运算; 2.掌握离散时间系统的数学模型及求解; 3.深入理解单位样值响应; 4.熟练掌握离散卷积和的定义、性质与计算。 (七)离散时间信号与系统的Z变换分析 1.深入理解Z变换的定义与收敛域; 2.掌握典型序列的Z变换; 3.理解逆Z变换; 4.掌握Z变换的性质; 5.握差分方程的Z变换求解; 6.掌握离散系统的系统函数; 7.掌握离散系统的频率响应; 8.掌握序列的傅里叶变换。 (八)系统的状态方程分析 1.掌握Masson公式; 2.掌握连续时间系统和离散时间系统的状态方程的建立和求解; 3.理解系统的可控性和可观性。 三、主要参考书目 信号与系统、第三版上下册、2011年3月、高等教育出版社、郑君里等。