2022年西北師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院碩士研究生考試科目《信號與系統(tǒng)》考試大綱參考書目 正文

《信號與系統(tǒng)》科目大綱
(科目代碼：844)
一、考核要求
本科目是電子通信、控制科學(xué)與工程等許多學(xué)科專業(yè)的基礎(chǔ)理論課程，它主要研究信號與系統(tǒng)理論的基本概念和基本分析方法。認(rèn)識如何建立信號與系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，通過時間域與變換域的數(shù)學(xué)分析對系統(tǒng)本身和系統(tǒng)輸出信號進(jìn)行求解與分析，對所得結(jié)果給以物理解釋、賦予物理意義。要求考生熟練掌握《信號與系統(tǒng)》課程的基本概念與基本運算，并能加以靈活應(yīng)用。
二、考核評價目標(biāo)
    注重考查學(xué)生掌握《信號與系統(tǒng)》的基礎(chǔ)知識、基本理論和基本計算方法，并能夠具備綜合運用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。
三、考核內(nèi)容
1、信號與系統(tǒng)的基本概念
信號的描述、分類及表示；信號的運算與分解；階躍信號與沖激信號的表示與特性；系統(tǒng)的基本概念與分類；線性時不變系統(tǒng)的特性與分析方法；
重點：信號的運算及階躍信號與沖激信號的特性。
2、連續(xù)系統(tǒng)的時域分析
微分方程的建立與求解，起始點的跳變---從0-到0+狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)，沖激響應(yīng)與階躍響應(yīng)，卷積積分的定義、計算及性質(zhì)。
重點：掌握線性系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立，理解線性系統(tǒng)響應(yīng)的可分解性以及響應(yīng)的幾種分解形式，掌握卷積積分的圖解法，熟練應(yīng)用性質(zhì)來求解卷積。
3、傅里葉變換與系統(tǒng)的頻域分析
周期信號的傅立葉級數(shù)分析，周期信號的頻譜，非周期信號的頻譜，傅立葉變換的性質(zhì)，周期信號和抽樣信號的傅立葉變換，抽樣定理，LTI系統(tǒng)的頻域分析。
重點：理解周期信號頻譜的特點，掌握典型非周期信號的頻譜、傅里葉變換的性質(zhì)以及抽樣定理。理解無失真?zhèn)鬏敗?br /> 4、連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析
拉普拉斯變換的定義、收斂域，拉普拉斯變換的性質(zhì)，拉普拉斯逆變換，連續(xù)系統(tǒng)的S域分析。用拉普拉斯變換法分析電路S域元件模型，拉普拉斯變換與傅里葉變換的關(guān)系，雙邊拉普拉斯變換。
重點：理解傅里葉變換到拉普拉斯變換的推導(dǎo)；掌握信號的單邊拉普拉斯變換及其收斂域的確定，掌握連續(xù)系統(tǒng)的復(fù)頻域分析方法。
5、離散系統(tǒng)的時域分析
離散時間信號---序列，離散時間系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，常系數(shù)線性差分方程的求解，離散時間系統(tǒng)的單位樣值（單位沖激）響應(yīng)，卷積和的定義及性質(zhì)。
重點：離散時間信號的特點，掌握卷積和的求解。
6、離散時間系統(tǒng)的Z域分析
Z變換的定義及收斂域，Z變換與拉普拉斯變換的關(guān)系，Z變換的基本性質(zhì)，逆Z變換，利用Z變換解差分方程。
重點：用Z變換求解系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)及零狀態(tài)響應(yīng)，離散時間系統(tǒng)的響應(yīng)特性。
7、系統(tǒng)函數(shù)
系統(tǒng)函數(shù)（網(wǎng)絡(luò)函數(shù)）H（S），由系統(tǒng)函數(shù)零、極點分布決定時頻域特性，全通函數(shù)與最小相移函數(shù)的零、極點分布，線性系統(tǒng)的因果性與穩(wěn)定性，系統(tǒng)模擬和信號流圖，梅森公式。
重點：理解系統(tǒng)函數(shù)的定義，掌握系統(tǒng)函數(shù)的求解以及用系統(tǒng)函數(shù)確定系統(tǒng)相關(guān)特性的方法，理解系統(tǒng)模擬圖、框圖以及流圖的關(guān)系及轉(zhuǎn)換。
8、系統(tǒng)的狀態(tài)變量分析
狀態(tài)變量與狀態(tài)方程，連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立與求解，離散系統(tǒng)狀態(tài)方程的建立與求解，系統(tǒng)的可控制性和可觀測性。
重點：連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)方程和輸出方程的各種建立方法、狀態(tài)方程和輸出方程求解公式的應(yīng)用、轉(zhuǎn)移函數(shù)矩陣中各元素的意義及單位沖激響應(yīng)（或單位函數(shù)響應(yīng)）之間的關(guān)系。

參考書目：
吳大正，《信號與線性系統(tǒng)分析》（第四版），高等教育出版社。

西北師范大學(xué)

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