华东交通大学2021年816信号与系统考研大纲
一、绪论
基本内容:
信号与系统的基本概念,信号的描述、分类和典型示例,信号的基本运算,基本的连续时间信号与奇异信号,系统的分类
基本要求:
1.掌握信号的概念、描述方法和分类。
2.掌握常用典型信号,包括实指数信号、复指数信号、正弦信号、Sa(t)信号等的定义和性质。
3.掌握信号的基本运算,包括信号的翻褶、平移、尺度变换、微分和积分、相加和相乘。
4.了解奇异信号的概念,掌握单位阶跃信号、单位冲激信号的定义、特性和物理意义。
5.深刻理解系统线性、时不变性和因果性的概念及物理意义。。
6.掌握系统的线性、时不变性及因果性的判定方法。
二、连续时间系统的时域分析
基本内容:
系统数学模型的建立,线性常微分方程的经典求解,系统0-到0+状态的转换,零输入响应和零状态响应,卷积积分。
基本要求:
1.理解系统数学模型的概念,会建立二阶以内电路系统的数学模型。
2.掌握经典解法求解线性常微分方程的过程,理解自由响应和强迫响应、稳态响应和瞬态响应的概念与意义。
3.掌握系统0-状态、0+状态的概念,深刻理解其物理意义。
4.掌握单位冲激响应的定义、求解方法和物理意义。
5.掌握卷积积分的计算方法及其性质。
三、连续时间信号的频域分析
基本内容:
连续时间周期信号的傅里叶级数分析,连续时间非周期信号的傅里叶变换,傅里叶变换的基本性质,周期信号的傅里叶变换,抽样信号的傅里叶变换,抽样定理。
基本要求:
1.从数学原理、物理概念及工程应用的角度深刻理解信号频谱。
2.理解三角形式和指数形式傅里叶级数的关系。
3.掌握对称周期信号频谱的特点,会画信号频谱图。
4.掌握典型连续非周期时间信号的傅里叶变换,包括单边实指数信号、双边实指数信号、矩形脉冲信号、单位冲激信号、单位阶跃信号、复指数信号、正弦信号的傅里叶变换。
5.掌握傅里叶变换的基本性质,包括对称性质、线性性质、奇偶虚实性质、尺度变换性质、时移性质、频移性质、时域微分和积分性质、频域微分和积分性质、时域卷积和频域卷积定理、帕塞瓦尔定理。
6.掌握抽样信号频谱的特点、计算和抽样定理的内容,理解抽样定理的物理意义和应用。
四、拉普拉斯变换、连续时间系统的S域分析
基本内容:
拉普拉斯变换的定义、收敛域,拉普拉斯变换的基本性质,拉普拉斯逆变换,用拉普拉斯变换法分析电路、S域元件模型,系统函数,由系统函数零、极点分布决定时域特性,由系统函数零、极点分布决定频响特性,系统的稳定性。
基本要求:
1.理解拉普拉斯变换收敛域的含义,掌握信号收敛域的特点。
2.掌握单位冲激信号、单位阶跃信号、指数信号、幂指数信号、正弦信号的单边拉普拉斯变换。
3.掌握单边拉普拉斯变换的基本性质,包括线性性质、尺度变换性质、延时性质、初值定理、终值定理、卷积定理等。
4.掌握部分分式法求解信号拉普拉斯逆变换的步骤和方法。
5.掌握电阻、电感、电容的S域模型,会用S域的方法分析和求解电路。
6.掌握系统函数的概念,掌握系统函数零极点分布对系统时域、频域特性的影响。
7.掌握根据系统函数分析系统稳定性的方法。
五、傅里叶变换应用于通信系统
基本内容:
线性时不变系统的频域分析法,无失真传输,理想低通滤波器,系统的物理可实现性。
基本要求:
1.掌握系统的傅里叶变换分析方法与物理含义。
2.掌握无失真传输的概念,无失真传输系统的特点。
3.掌握理想低通滤波器的阶跃响应,理解吉布斯现象。
4.掌握系统物理可实现性的概念和条件。
六、离散时间系统的时域分析
基本内容:
离散时间信号的概念、离散时间系统的数学模型、常系数线性差分方程的求解,单位样值响应,卷积和。
基本要求:
1.掌握典型离散时间信号的波形及其特性,包括单位抽样序列、单位阶跃序列、单位矩形序列、正弦序列、实指数序列、复指数序列。
2.掌握离散时间系统的数学模型-差分方程的概念。
3.掌握离散时间系统线性、时不变性、因果性及稳定性的定义及判定方法。
4.理解离散时间系统单位抽样响应的概念,掌握卷积和的概念、性质及计算。
七、Z变换、离散时间系统的Z域分析
基本内容:
Z变换定义、典型序列的Z变换,Z变换的收敛域,逆Z变换,Z变换的基本性质,利用Z变换求解差分方程,离散时间系统的系统函数。
基本要求:
1.理解离散时间信号Z变换的定义,掌握常见典型序列的Z变换,包括单位抽样序列、单位阶跃序列、实指数右边序列、实指数左边序列。
2.掌握左边序列、右边序列、有限长序列和双边序列Z变换收敛域的特点,以及零极点分布与收敛域的关系。
3.掌握围线积分法、部分分式法和幂级数展开法(长除法)求解逆Z变换的方法。
4.掌握Z变换求解系统差分方程的方法和步骤。
5.掌握离散时间系统的系统函数的概念,以及系统函数与差分方程的关系,系统函数零极点分布对系统频域特性的影响。