河南理工大学物理与电子信息学院《信号与系统》2022年研究生考试大纲
一、考查目标
本课程要求学生掌握连续信号的时域、频域、复频域分解的数学方法和分析方法,理解其物理含义及特性。掌握离散信号的时域、频域、z域分解的数学方法和分析方法,理解其物理含义及特性。熟练掌握时域中的卷积运算和变换域中的傅里叶变换、拉普拉斯变换、z变换等数学工具。掌握系统函数及系统性能的相关概念及其判定方法。
二、考试要求
试卷满分为150分,考试时间为180分钟,闭卷笔试。题型包括选择、填空、计算和综合分析等不同形式。
三、考试内容提纲
1.信号与系统的基本概念
内容:信号的分类,信号的基本运算,阶跃函数和冲激函数的概念与性质,系统的描述,系统的特性和分析方法。
要求:理解阶跃函数和冲激函数的概念并掌握它们的应用,掌握信号的分类和基本运算,掌握系统的数学模型和框图表示方法,理解系统的不同特性。
2.连续系统的时域分析
内容:LTI连续系统的响应,冲激响应和阶跃响应,卷积积分,卷积积分的性质。
要求:掌握LTI连续系统的零输入响应、零状态响应、冲激响应和阶跃响应的时域分析方法,掌握卷积积分的定义、计算方法、以及卷积积分的性质。
3.连续系统的频域分析
内容:信号的正交函数分解,傅里叶级数,周期信号的频谱,非周期信号的频谱,傅里叶变换的性质,能量谱和功率谱,周期信号的傅里叶变换,LTI系统的频域分析,取样定理,序列的傅里叶分析,离散傅里叶变换及其性质。
要求:理解周期信号的分解、周期信号的频谱、非周期信号的频谱,掌握傅里叶变换的性质、周期信号的傅立叶变换,掌握LIT系统的频域分析方法,理解取样定理,了解离散傅里叶变换的概念。
4.连续系统的s域分析
内容:拉普拉斯变换的概念,拉普拉斯变换的性质,拉普拉斯逆变换,复频域分析。
要求:理解单边拉普拉斯变换及逆变换的概念,掌握拉普拉斯变换的性质,掌握拉普拉斯逆变换的部分分式展开法,掌握LTI连续系统的复频域分析方法。
5.离散系统的时域和z域分析
内容:LTI离散系统的响应,单位序列和单位序列响应,卷积和,z变换的定义,z变换的性质,逆z变换,z域分析。
要求:理解LTI离散系统的零输入响应、零状态响应、单位序列响应和阶跃响应的时域分析方法,掌握卷积和的定义、性质和计算方法,理解z变换的定义和收敛域的定义,掌握逆z变换的部分分式展开法,掌握z域分析的基本方法。
6.系统函数
内容:系统函数和系统特性,系统的因果性与稳定性,信号流图,系统的结构。
要求:理解系统函数和信号流图的概念,掌握系统因果性和稳定性的概念和判断方法,掌握梅森公式及其应用。
三、教材选择
《信号与线性系统分析》(第4版),吴大正主编,高等教育出版社。