《计算机综合II》（电路、信号与系统）考试大纲

I考试性质

计算机学科专业基础综合考试II是为武汉工程大学计算机科学与工程学院所招收控制科学与工程学科等硕士点的硕士研究生而设置的具有选拔性质的联考科目，其目的是科学、公平、有效地测试考生掌握控制科学与工程专业学科大学本科阶段专业知识、基本理论、基本方法的水平和分析问题、解决问题的能力，评价的标准是高等院校控制科学与工程学科优秀本科毕业生所能达到的及格或及格以上水平，以利于武汉工程大学计算机科学与工程学院择优选拔，确保硕士研究生的招生质量。

II考查目标

计算机学科专业基础综合I考试涵盖电路和信号与系统等学科专业基础课程。要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的基本概念、基本原理和基本方法，能够综合运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。

III考试形式和试卷结构

一、试卷满分及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

二、答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

三、试卷内容结构

电路 约80分

信号与系统 约70分

四、试卷题型结构

单项选择题80分(40小题，每小题2分)

综合应用题70分

IV考查内容

电路

【考查目标】

1.掌握电路的基本概念、基本原理和基本方法。

2.能够运用电路的基本原理和方法进行问题的分析与求解，具备运用电路理论和方法解决复杂的综合性电路问题的能力。

一、电路模型和电路定律

(一)参考方向[参考方向的定义和表示方法;参考方向对电路方程的影响，实际方向的判定]

(二)功率[功率的定义和计算，吸收或发出功率的判定]

(三)电阻元件[元件的定义和电压电流关系，参考方向对关系式的影响]

(四)电压源、电流源和受控源[元件的电压、电流关系，独立源与非独立电源的特点与差异]

(五)基尔霍夫定律：KCL和KVL[定律的表述、应用范围及物理意义、相应方程的列写]

二、电阻电路的等效变换

(一)电路的等效变换[等效变换的内涵及其在以后各章节中的体现]

(二)等效电阻与输入电阻[两者的求解方法，适用条件及数值关系]

(三)电源模型的等效变换[有源一端口的化简方法之一]

(四)Δ-Y等效变换[记住RΔ=3RY];线性电路的概念。

三、电阻电路的一般分析

(一)支路电流法[构造方程的理论基础，方程列写规律]

(二)回路(网孔)电流法[构造方程的理论基础，列写方程的规律与技巧]

(三)结点电压法[构造方程的理论基础，列写方程的规律与技巧]

(四)三种电路方程的比较

(五)图论的基础知识

四、电路定理

(一)叠加定理和齐性定理[定理在电路中的应用]

(二)等效发电机定理[等效电路的几种求法，定理在电路中的应用，最大功率传输]

(三)特勒根定理、互易定理和电路定理的综合应用

(四)对偶原理

五、储能元件

电容和电感元件[元件的定义和电压电流关系，参考方向对关系式的影响]

六、一阶电路和二阶电路的时域分析

(一)零输入响应，零状态响应和全响应[换路定理与状态量的初始值;0+等效电路与非状态量的初始值;齐次微分方程的特征根与时间常数;非齐次微分方程的强制(稳态)分量和自由(暂态)分量;三种响应的关系]

(二)三要素法[在一阶电路分析中的应用]

(三)阶跃响应与冲激响应[两种响应的关系和求解方法]

(四)状态方程[直观编写法列写状态方程的标准形式]

信号与系统

【考查目标】

1.掌握信号与系统的基本概念、基本原理和基本方法。

2.能够运用信号与系统的基本原理和方法进行问题的分析与求解，具备运用信号与系统的综合分析能力。

一、信号与系统的基本概念

(一)信号的描述和分类

信号的描述方法;确定信号与随机信号、连续信号与离散信号、周期信号与非周期信号、能量信号与功率信号

(二)信号的基本特性

(三)信号的基本运算

相加和相乘;翻转、平移和展缩;信号的导数和积分;信号的差分和迭分

(四)几个重要信号

连续时间阶跃信号;连续时间冲激信号;广义函数和δ函数的性质;阶跃序列和脉冲序列

(五)系统的描述

系统模型;系统的输入输出描述;系统的状态空间描述;系统的特性和分类

二、连续信号与系统的时域分析

(一)连续时间基本信号

奇异信号;正弦信号;指数信号

(二)卷积积分

卷积的定义;卷积的图解法;卷积性质;常用信号的卷积公式

(三)系统的微分算子方程

微分算子和积分算子;LTI系统的微分算子方程;电路系统算子方程的建立

(四)连续系统的零输入响应

零输入响应算子方程; 简单系统的零输入响应; 一般系统的零输入响应

(五)连续系统的零状态响应

连续信号的δ(t) 分解;基本信号δ(t) 激励下的零状态响应; 一般信号f(t) 激励下的零状态响应;

三、连续信号与系统的频域分析

(一)信号的正交分解

矢量的正交分解;信号的正交分解

(二)周期信号的连续时间傅里叶级数

三角形式的傅里叶级数;指数形式的傅里叶级数

(三)周期信号的频谱

周期信号的频谱;周期信号频谱的特点;周期信号的功率;

(四)非周期信号的连续时间傅里叶变换

傅里叶变换;非周期信号的频谱函数;典型信号的傅里叶变换

(五)傅里叶变换的性质

(六)连续信号的抽样定理

信号的时域抽样定理;周期脉冲抽样;频域抽样

(七)连续系统的频域分析

基本信号exp{jwt}激励下的零状态响应;一般信号激励f(t)下的零状态响应;无失真传输条件;理想低通滤波器的特性

四、连续信号与系统的复频域分析

(一)拉普拉斯变换

从傅里叶变换到拉普拉斯变换;拉普拉斯变换的收敛域;单边拉普拉斯变换;

(二)单边拉普拉斯变换的性质

(三)拉普拉斯逆变换

(四)连续系统的S域分析

连续系统的S域分解;基本信号exp{st}激励下的零状态响应;一般信号f(t)激励下的零状态响应;

(五)系统微分方程的S域解

(六)RLC系统的S域分析

KCL、KVL的S域形式;系统元件的S域模型;RLC系统的S域模型及分析

(七)连续系统的表示和模拟

连续系统的方框图表示;连续系统的信号流图表示;连续系统的模拟

(八)系统函数与系统特性

H(s)的零点和极点;H(s)的零、极点与时域响应;H(s)与系统的频率响应;H(s)与系统的稳定性

五、离散信号与系统的时域分析

(一)离散时间基本信号

(二)卷积和

卷积和的定义;卷积和的性质;常用序列的卷积和公式

(三)离散系统的算子方程

LTI离散时间系统;离散系统算子方程;

(四)离散系统的零输入响应

简单离散系统的零输入响应; 一般离散系统的零输入响应

(五)离散系统的零状态响应

离散信号的时域分解;基本信号δ(k) 激励下的零状态响应; 一般信号f(k) 激励下的零状态响应

六、离散信号与系统的Z域分析

(一)Z变换

Z变换定义;Z变换的收敛域;常用序列的Z变换

(二)Z变换的性质

(三)Z逆变换

(四)离散系统的Z域分析

离散信号的Z域分解;基本信号激励下的零状态响应; 一般信号f(k) 激励下的零状态响应

(五)离散系统差分方程的Z域解

差分方程的Z域解;离散系统的频率响应

(六)离散系统的表示和模拟

离散系统的方框图表示;离散系统的信号流图表示;离散系统的模拟

(七)系统函数与系统特性

H(z)的零点和极点;H(z)的零、极点与时域响应;H(z)与离散系统频率响应;H(z)与离散系统的稳定性

七、系统的状态空间分析

(一)状态空间描述

状态变量和状态空间;状态模型和状态空间方程

(二)连续系统状态空间方程的建立

直接编写法;由时域模型建立状态空间方程;由系统函数建立状态空间方程

(三)连续系统状态空间方程的求解

状态空间方程的时域解法;exp{At}的计算;状态空间方程的S域解法

(四)离散系统的状态空间分析

状态空间方程的建立;状态空间方程的时域解法;状态空间方程的Z域解法;

(五)系统函数矩阵的系统稳定性