考試科目代碼：[823]

考試科目名稱：信號與系統

一、考試目標

《信號與系統》是一門電子信息類學科的主要專業基礎理論課，是通信工程、電子信息工程、電子科學與技術、自動化等專業的必修課。具有電路、工程數學相結合、物理概念與理論計算并重的特點。

考查考生對信號與系統的分類、描述、基本分析方法，變換域的傅里葉變換、拉普拉斯變換、Z變換、系統的狀態空間分析，信號的頻譜，系統的穩定性等基礎理論的掌握程度;同時考查考生分析問題和解決問題的能力。

二、考試結構

(一)考試時間：180分鐘，滿分：150分。

(二)題型結構

1、選擇填空題;30分。

2、繪圖題：20分。

3、簡答題：20分。

4、分析證明題：40分。

5、綜合計算題：40分。

三、答題方式

閉卷筆試。

四、考試內容

(一)信號與系統的分類與描述，14%(21分)

考試內容：信號(連續與離散)的表達與描述，圖示，運算，分解，階躍信號與沖激信號。因果系統，穩定系統，線性時不變系統，微分方程，差分方程，系統結構框圖。

考試要求：

(1) 要求對如上考試內容理解并記憶;

(2) 通常在填空、繪圖、簡答題中體現相關內容。

(二)連續(離散)時間系統的時域分析12%(18分)

考試內容：微分方程或差分方程的求解，系統的零輸入響應、零狀態響應、單位沖激(樣值)響應、階躍響應、卷積及其應用。

考試要求：

(1) 要求掌握時域分析的基本概念，響應的分解，卷積計算;

(2) 能計算求解典型系統的響應，能靈活使用起始狀態及初始條件。

(三)傅里葉變換 30%(45分)

考試內容：周期信號的傅里葉級數FS分析，非周期信號的傅里葉變換，FT的基本性質，卷積定理，周期信號及采樣信號的FT，香濃采樣定理，信號的能量，功率譜，信號的相關函數，有限長序列的離散傅里葉變換DFT的基礎知識。理想低通濾波器，不失真傳輸系統，希爾伯特變換用于因果系統，調制與解調，抽樣信號的恢復。序列的傅里葉變換DTFT，離散信號的頻譜。

考試要求：

(1)主要掌握信號的頻譜特性(幅度與相位);各種典型信號的頻譜求解和特征確定，如帶寬，功率;

(2)主要涉及FT的性質運用，頻譜圖的繪制與物理意義。

(3)FT的在通信系統中的典型應用。

(四)拉普拉斯變換 14%(21分)

考試內容：連續時間信號的單邊拉普拉斯變換LT的定義與收斂域，LT的基本性質，逆變換，連續系統的系統函數概念，系統頻率響應，零極點分析，系統穩定性，全通系統與最小相位系統，雙邊拉普拉斯變換，LT與傅里葉變換的關系。

考試要求：

(1)掌握LT的來歷和ROC，基本性質，逆變換的求解方法;能運用LT求解線性微分方程。

(2)掌握系統函數及其零極點分布與時域特性、頻域特性的對應關系。

(五)Z變換 20%(30分)

考試內容：ZT的來歷及定義，收斂域ROC, 雙邊Z變換及其ROC，Z變換的基本性質，逆Z變換求法，ZT與拉普拉斯變換的關系。離散系統函數H(z)及其零極點，系統穩定性，離散系統的頻率響應，DTFT與ZT的關系， 用ZT求解差分方程。IIR數字濾波器與FIR數字濾波器的概念。

考試要求：

(1)掌握ZT的基本理論;

(2)能運用ZT分析離散信號以及求解系統的差分方程;

(3)能根據H(Z)的特點得出系統的頻率特性，分析數字濾波器的頻率響應。

(六)系統的狀態變量分析10%(15分)

考試內容： 狀態變量，狀態空間，狀態方程的定義和特點。連續時間系統狀態方程的建立及其解法，離散時間系統狀態方程的建立及其解法， 狀態變量的線性變換， 系統的可控制性和可觀測性。

考試要求：

(1)掌握系統的狀態方程的建立，信號流圖的描述。

(2)狀態方程的求解，系統的ABCD四個矩陣，系統的轉移矩陣，系統的可控性和可測性的物理意義。

五、主要參考書目

《信號與系統》(第三版) 上、下，鄭君里，應啟珩，楊為理;高等教育出版社，2011年。