2021年西安工业大学硕士研究生入学考试《电子信息基础》考试大纲

西安工业大学硕士研究生入学考试《电子信息基础》考试大纲

《电子信息基础》是电子信息、自动控制、通信工程等许多学科专业的基础理论课程，包含“自动控制理论”和“信号与线性系统分析”两个版块的内容：

A、自动控制理论版块：主要要求考生掌握自动控制系统的基本原理及对自动控制系统的要求；学会建立系统数学模型（传递函数，方框图）的基本方法，掌握自动控制系统的分析方法，建立校正概念。

B、信号与线性系统分析版块：主要包括信号与线性系统分析的基本理论、基本概念和基本方法，通过建立信号与系统的数学模型，利用时间域与变换域的数学方法对信号进行分析和对系统进行分析与求解。要求考生掌握基本概念与基本运算，并能加以灵活应用。

一、考试范围

A、自动控制理论版块

1．自动控制的基本概念

1）开环控制和闭环控制；

2）自动控制系统的类型；

3）自动控制理论概要；

4）自动控制系统中的术语和定义。

2. 线性系统的数学模型

1）线性系统的输入—输出时间函数描述；

2）线性系统的输入—输出传递函数描述；

3）典型环节的数学模型；

4）方框图及其化简方法；

5）信号流程图。

3. 线性系统的时域分析

1）典型输入信号；

2）自动控制系统的时域指标；

3）一阶系统与二阶系统的时域分析；

4）高阶系统时域分析；

5）线性系统稳定性分析与劳斯-赫尔维茨稳定判据；

6）线性系统稳态误差计算。

4. 线性系统的根轨迹分析

1）根轨迹法的基本概念及绘制根轨迹的基本条件；

2）常规根轨迹绘制方法；

3）运用根轨迹分析系统的性能。

5．线性系统的频域分析

1）频率特性的基本概念；

2）典型环节的频率特性；

3）系统开环频率特性的绘制；

4）奈奎斯特稳定判据和系统的相对稳定性。

6．线性系统的校正

1）控制系统校正的基本概念；

2）常用校正装置及其特性；

3）常用校正装置的设计方法。

B、信号与线性系统分析版块

1．信号与系统

1）信号的概念、分类及信号的基本运算；

2）阶跃函数和冲激函数；

3）系统的概念与描述；

4）系统的性质；

5）线性非时变系统的一般分析方法。

2．连续时间系统的时域分析

1）LTI系统方程的建立与表示；

2）系统的零输入响应和零状态响应；

3）阶跃响应和冲激响应；

4）卷积积分及其性质；

5）线性系统响应的时域求解。

3．离散系统的时域分析

1）离散系统的差分方程和差分方程的经典解；

2）卷积和；

3）离散系统的零输入响应和零状态响应。

4．傅里叶变换和连续时间系统的频域分析

1）连续信号的正交分解；

2）信号表示为傅里叶级数；

3）周期信号的频谱；

4）傅里叶变换及非周期信号的频谱；

5）傅里叶变换的性质；

6）LTI系统的频域分析；

7）信号的抽样及抽样定理。

5．连续时间系统的S域分析

1）拉普拉斯变换及其收敛域；

2）常用信号的拉普拉斯变换；

3）拉普拉斯变换的性质；

4）拉普拉斯逆变换；

5）连续时间系统的复频域分析。

6．离散系统的Z域分析

1）Z变换的定义及其收敛域；

2）常用变换对和Z变换的性质；

3）逆Z变换；

4）离散系统的Z域分析法。

7．系统函数

1）系统函数的定义及其表示方法；

2）系统函数的表示；

3）极零点分布与系统时域、频域特性的关系；

4）系统稳定性及其判别方法；

5）信号流图；

6）系统模拟。

二、考试要求

A、自动控制理论版块

1.自动控制的基本概念

掌握自动控制、自动控制系统的基本概念以及自动控制系统的基本控制方式；能够根据自动控制系统的原理示意图，分析系统的工作原理并绘制原理方块图；能够理解自动控制系统的分类以及对自动控制系统的基本要求。

2. 线性系统的数学模型

了解数学模型的概念、表达方式，建模的方法；能够列写一般物理系统的传递函数表达式；熟悉传递函数的概念及典型环节的传递函数；重点掌握控制系统的方框图及方框图的化简方法，能用梅逊公式求取系统传递函数。

3. 线性系统的时域分析

了解控制系统的典型输入信号；了解线性定常系统的时域响应组成，熟悉控制系统暂态响应性能指标的定义；掌握一阶、二阶系统的暂态响应及性能指标，重点掌握二阶系统的瞬态响应指标与参量ζ、ωn间的关系及计算；了解稳定性的概念，掌握线性定常连续系统稳定的充要条件，重点掌握判断稳定性的劳斯判据及应用；了解稳态误差的概念；重点掌握给定稳态误差终值的计算及减小稳态误差的方法。

4. 线性系统的根轨迹分析

了解根轨迹的概念；重点掌握绘制常规负反馈系统根轨迹的基本条件和基本规则，能根据已知的系统开环传递函数绘制闭环系统的根轨迹，并能够利用根轨迹分析系统的性能。

5．线性系统的频域分析

理解频率特性的定义、物理意义及其几何表示方法；掌握典型环节的频率特性，能够绘制系统的开环对数频率特性曲线；了解小相位系统的概念，重点掌握利用实测开环对数幅频特性确定小相位系统开环传递函数的方法；掌握利用奈奎斯特稳定判据、对数频率稳定判据判断闭环系统的稳定性，重点掌握相角稳定裕度和幅值稳定裕度的定义及其求取方法，及它们与系统性能的关系。
6．线性系统的校正

了解控制系统校正的概念、校正的实质、校正方式、校正装置的形式；掌握串联相位超前校正、相位滞后校正、相位滞后-超前校正装置及特性；熟悉根据希望频率特性确定小相位系统校正装置的基本思路和方法。

B、信号与线性系统分析版块

1．信号与系统

掌握信号的分类及不同描述方式之间的转换；重点掌握信号的基本运算，系统的分类及特点，系统的基本性质；了解常见信号的描述方式。

2．连续系统的时域分析

重点掌握卷积积分的概念及计算，掌握连续线性非时变系统的数学模型的建立，掌握线性非时变系统的各种性质及判断。

3．离散系统的时域分析

重点掌握卷积和的概念及计算，掌握离散线性非时变系统的数学模型的建立，掌握线性非时变系统的各种性质及判断。

4．傅里叶变换和连续时间系统的频域分析

掌握如何将周期连续时间信号分解为不同频率的正弦信号之和，或分解为不同频率的复指数信号之和，同时熟练掌握周期信号频谱的特点；掌握非周期信号频谱的概念，达到简单应用，熟练掌握傅立叶变换的性质和常用信号的傅立叶变换；掌握LTI连续时间系统频率响应的概念，达到简单应用的程度；掌握采样的概念及采样过程的数学过程和物理过程，达到简单应用的层次；通过信号采样—处理—恢复的过程及运算，掌握频域分析法的应用。

5．连续系统的S域分析

了解拉普拉斯变换的概念，熟练掌握拉普拉斯变换的性质及特点，达到简单应用的层次；熟练掌握常用拉普拉斯及拉普拉斯反变换，达到简单应用层次；熟练掌握连续系统的复频域分析，达到综合应用程度。

6．离散系统的Z域分析

了解Z变换的概念，熟练掌握Z变换的性质及特点，达到简单应用层次；熟练掌握常用Z变换对及Z反变换，达到简单应用层次；掌握离散系统的Z域分析方法，达到综合应用程度。

7．系统函数

熟练掌握系统函数的定义及其表示方法，达到简单应用层次；熟练掌握系统函数的极零点表示，达到熟练应用层次；掌握极零点分布与系统时域、频域特性的关系；熟练掌握系统稳定性及其判别方法；掌握系统信号流图和系统模拟及相互转换。

三、主要参考书目：

《自动控制理论》（第4版）夏德钤，机械工业出版社

《信号与线性系统分析》（第5版）吴大正，高等教育出版社