中科院2005年招收攻读硕士学位研究生入学考试试题 试题名称：信号与系统 一、已知当输入信号为)(t x 时，某连续时间LTI 因果系统的输出信号为)(t y ，)(t x 和)(t y 的 波形如图A-1所示。试用时域方法求：（共26分） 1. 该系统的单位阶跃响应)(t s ，并概画出)(t s 的波形；（12分） 2. 在系统输入为图A-2所示的)(1t x 时的输出信号)(1t y ，并概画出)(1t y 的波形。（14分） 1 t 1) (1t x 图A-1 图A-2 二、由差分方程∑=----=--4 ]) 1[2][(]1[5.0][k k n x k n x n y n y 和非零起始条件 1]1[=-y 表示的离散时间因果系统，当系统输入][][n n x δ=时，试用递推算法求：（共16 分） 1. 该系统的零状态响应][n y ZS （至少计算出前6个序列值）；（10分） 2. 该系统的零输入响应][n y Zi （至少计算出前4个序列值）；（6分） 三、已知连续时间信号)102cos()10(2)] 110(2sin[)(63 3t t t t x ?--=-πππ毫安，若它是能量信号，试 求其能谱密度和它在单位电阻上消耗的能量；若它是功率信号，则求其功率谱密度函数和它 在单位电阻上消耗的平均功率。（共14分） 四、已知][~ n x 是周期为4的周期序列，且已知8点序列][~][n x n x =，70≤≤n ，的8点 DFT 系数为： ,0)(,1)6()4()2()0(=====k X X X X X 其他k 。试求：（共24分） 1. 周期序列][~ n x ，并概画出它的序列图形；（12分） 2. 该周期序列][~n x 通过单位冲激响应为2222 ) 2/(sin )1(][n n n h ππ-=的数字滤波器后的输出 ][n y ，并概画出它的序列图形；（12分） 五、已知)(t x 是最高频率为4KHz 的连续时间带限信号，（共24分） 1. 若对)(t x 进行平顶抽样获得的已抽样信号 ) (t x p 如图A-3所示，试由 ) (t x p 恢复出)(t x 的 重构滤波器的频率响应)(ωL H ，并概画出其幅频响应和相频响应；（16分） 图A-3
中国科学院大学硕士研究生入学考试 《信号与系统》考试大纲 一、考试科目基本要求及适用范围 本《信号与系统》考试大纲适用于中国科学院大学信号与信息处理等专业的硕士研究生入学考试。信号与系统是电子通信、控制科学与工程等许多学科专业的基础理论课程，它主要研究信号与系统理论的基本概念和基本分析方法。认识如何建立信号与系统的数学模型，通过时间域与变换域的数学分析对系统本身和系统输出信号进行求解与分析，对所得结果给以物理解释、赋予物理意义。要求考生熟练掌握《信号与系统》课程的基本概念与基本运算，并能加以灵活应用。 二、考试形式和试卷结构 考试采取闭卷笔试形式，考试时间180分钟，总分150 分。试卷分为填空、选择及计算题几个部分。 三、考试内容 （一）概论 1. 信号的定义及其分类； 2. 信号的运算； 3. 系统的定义与分类； 4. 线性时不变系统的定义及特征； 5. 系统分析方法。 （二）连续时间系统的时域分析 1. 微分方程的建立与求解； 2. 零输入响应与零状态响应的定义和求解； 3. 冲激响应与阶跃响应； 4. 卷积的定义，性质，计算等。 （三）傅里叶变换 1. 周期信号的傅里叶级数和典型周期信号频谱； 2. 傅里叶变换及典型非周期信号的频谱密度函数； 3. 傅里叶变换的性质与运算； 4. 周期信号的傅里叶变换； 5. 抽样定理；抽样信号的傅里叶变换； 6. 能量信号，功率信号，相关等基本概念；以及能量谱，功率谱，维纳－欣钦公式
（四）拉普拉斯变换 1. 拉普拉斯变换及逆变换； 2. 拉普拉斯变换的性质与运算； 3. 线性系统拉普拉斯变换求解； 4. 系统函数与冲激响应； 5. 周期信号与抽样信号的拉普拉斯变换。 （五）S域分析、极点与零点 1. 系统零、极点分布与其时域特征的关系； 2. 自由响应与强迫响应，暂态响应与稳态响应和零、极点的关系； 3. 系统零、极点分布与系统的频率响应； 4. 系统稳定性的定义与判断。 （六）连续时间系统的傅里叶分析 1.周期、非周期信号激励下的系统响应； 2.无失真传输； 3.理想低通滤波器； 4.佩利－维纳准则； 5.希尔伯特变换； 6.调制与解调。 （七）离散时间系统的时域分析 1. 离散时间信号的分类与运算； 2. 离散时间系统的数学模型及求解； 3. 单位样值响应； 4. 离散卷积和的定义，性质与运算等。 （八）离散时间信号与系统的Z 变换分析 1. Z 变换的定义与收敛域； 2. 典型序列的Z 变换；逆Z 变换； 3. Z 变换的性质； 4. Z 变换与拉普拉斯变换的关系； 5. 差分方程的Z 变换求解； 6. 离散系统的系统函数； 7. 离散系统的频率响应； 8. 数字滤波器的基本原理与构成。 （九）系统的状态方程分析 1. 系统状态方程的建立与求解； 2.S 域流图的建立、求解与性能分析； 3.Z 域流图的建立、求解与性能分析； 四、考试要求 2
2-1．P N + 结空间电荷区边界分别为p x -和n x ，利用2T V V i np n e =导出)(n n x p 表达式。给 出N 区空穴为小注入和大注入两种情况下的)(n n x p 表达式。 解：在n x x =处 ()()??? ??????? ??-=?? ? ??-=KT E E n x n KT E E n x p i Fn i n n FP i i n n exp exp ()()VT V i Fp Fn i n n n n e n KT E E n x n x p 22exp =??? ? ??-= 而 ()()() 000n n n n n n n n n n n n p x p p p n x n n n p x =+?≈?=+?=+ （n n n p ?=?） ()()T T V V i n n n V V i n n n e n p n p e n n n p 2020=?+?=?+ 2001T V V n i n n n p n p e n n ???+= ?? ? T V V 2 2n n0n i p +n p -n e =0 n p = (此为一般结果) 小注入：（0n n n p <>? 且 n n p p ?= 所以 T V V i n e n p 22=或 T V V i n e n p 2= 2-2．热平衡时净电子电流或净空穴电流为零，用此方法推导方程 2 0ln i a d T p n n N N V =-=ψψψ。 解：净电子电流为 ()n n n n I qA D n x με?=+? 处于热平衡时，I n ＝0 ，又因为 d dx ψ ε=-
重难点1.信号的概念与分类 按所具有的时间特性划分： 确定信号和随机信号； 连续信号和离散信号； 周期信号和非周期信号； 能量信号与功率信号； 因果信号与反因果信号； 正弦信号是最常用的周期信号，正弦信号组合后在任一对频率（或周期）的比值是有理分数时才是周期的。其周期为各个周期的最小公倍数。 ① 连续正弦信号一定是周期信号。 ② 两连续周期信号之和不一定是周期信号。 周期信号是功率信号。除了具有无限能量及无限功率的信号外，时限的或,∞→t 0)(=t f 的非周期信号就是能量信号，当∞→t ，0)(≠t f 的非周期信号是功率信号。 1. 典型信号 ① 指数信号： ()at f t Ke =，a ∈R ② 正弦信号： ()s i n ()f t K t ωθ=+ ③ 复指数信号： ()st f t Ke =，s j σω=+ ④ 抽样信号： s i n ()t Sa t t = 奇异信号 （1） 单位阶跃信号 1()u t ={ 0t =是()u t 的跳变点。 （2） 单位冲激信号 单位冲激信号的性质： （1）取样性 11()()(0) ()()()f t t dt f t t f t dt f t δδ∞ ∞ -∞ -∞ =-=? ? 相乘性质：()()(0)()f t t f t δδ= 000()()()()f t t t f t t t δδ-=- （2）是偶函数 ()()t t δδ=- （3）比例性 ()1 ()at t a δδ= （4）微积分性质 d () ()d u t t t δ= ； ()d ()t u t δττ-∞ =? （5）冲激偶 ()()(0)()(0)()f t t f t f t δδδ'''=- ； (0) t <(0)t > ()1t dt δ∞ -∞ =? ()0t δ=（当0t ≠时）
第一章 PN结 1.1 PN结是怎么形成的？ 耗尽区：正因为空间电荷区内不存在任何可动的电荷，所以该区也称为耗尽区。 空间电荷边缘存在多子浓度梯度，多数载流子便受到了一个扩散力。在热平衡状态下，电场力与扩散力相互平衡。 p型半导体和n型半导体接触面形成pn结，p区中有大量空穴流向n区并留下负离子，n区中有大量电子流向p区并留下正离子（这部分叫做载流子的扩散），正负离子形成的电场叫做空间电荷区，正离子阻碍电子流走，负离子阻碍空穴流走（这部分叫做载流子的漂移），载流子的扩散与漂移达到动态平衡，所以pn 结不加电压下呈电中性。 1.2 PN结的能带图（平衡和偏压） 无外加偏压，处于热平衡状态下，费米能级处处相等且恒定不变。 1.3 内建电势差计算 N区导带电子试图进入p区导带时遇到了一个势垒，这个势垒称为内建电势差。
1.4 空间电荷区的宽度计算 n d p a x N x N = 1.5 PN 结电容的计算 第二章 PN 结二极管 2.1理想PN 结电流模型是什么？ 势垒维持了热平衡。 反偏：n 区相对于p 区电势为正，所以n 区内的费米能级低于p 区内的费米能级，势垒变得更高，阻止了电子与空穴的流动，因此pn 结上基本没有电流流动。 正偏：p 区相对于n 区电势为正，所以p 区内的费米能级低于n 区内的费米能级，势垒变得更低，电场变低了，所以电子与空穴不能分别滞留在n 区与p 区，所以pn 结内就形成了一股由n 区到p 区的电子和p
区到n 区的空穴。电荷的流动在pn 结内形成了一股电流。 过剩少子电子：正偏电压降低了势垒，这样就使得n 区内的多子可以穿过耗尽区而注入到p 区内，注入的电子增加了p 区少子电子的浓度。 2.2 少数载流子分布（边界条件和近似分布） 2.3 理想PN 结电流 ?? ????-??? ??=1exp kT eV J J a s ?? ? ? ? ?+=+= 0020 11p p d n n a i n p n p n p s D N D N en L n eD L p eD J ττ 2.4 PN 结二极管的等效电路（扩散电阻和扩散电容的概念）？ 扩散电阻：在二极管外加直流正偏电压，再在直流上加一个小的低频正弦电压，则直流之上就产生了个叠加小信号正弦电流，正弦电压与正弦电流就产生了个增量电阻，即扩散电阻。 扩散电容：在直流电压上加一个很小的交流电压，随着外加正偏电压的改变，穿过空间电荷区注入到n 区内的空穴数量也发生了变化。P 区内的少子电子浓度也经历了同样的过程，n 区内的空穴与p 区内的电子充放电过程产生了电容，即扩散电容。
信号与系统重点概念公 式总结 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
信号与系统重点概念及公式总结： 第一章：概论 1.信号：信号是消息的表现形式。（消息是信号的具体内容） 2.系统：由若干相互作用和相互依赖的事物组合而成的具有特定功能的整体。 第二章：信号的复数表示： 1.复数的两种表示方法：设C 为复数，a 、b 为实数。 常数形式的复数C=a+jb a 为实部，b 为虚部； 或C=|C|e j φ，其中，22||b a C +=为复数的模，tan φ=b/a ，φ为复 数的辐角。（复平面） 2.欧拉公式：wt j wt e jwt sin cos +=（前加-，后变减） 第三章：正交函数集及信号在其上的分解 1.正交函数集的定义：设函数集合)}(),(),({21t f t f t f F n = 如果满足：n i K dt t f j i dt t f t f i T T i T T j i 2,1)(0)()(2 1 21 2==≠=?? 则称集合F 为正交函数集 如果n i K i ,2,11==，则称F 为标准正交函数集。 如果F 中的函数为复数函数 条件变为：n i K dt t f t f j i dt t f t f i T T i i T T j i 2,1)()(0)()(21 21* * ==?≠=???
其中)(*t f i 为)(t f i 的复共轭。2.正交函数集的物理意义： 一个正交函数集可以类比成一个坐标系统； 正交函数集中的每个函数均类比成该坐标系统中的一个轴； 在该坐标系统中，一个函数可以类比成一个点； 点向这个坐标系统的投影（体现为该函数与构成坐标系的函数间的点积）就是该函数在这个坐标系统中的坐标。 3.正交函数集完备的概念和物理意义： 如果值空间中的任一元素均可以由某正交集中的元素准确的线性表出，我们就称该正交集是完备的，否则称该正交集是不完备的。 如果在正交函数集()()()()t g n ,t g ,t g ,t g 321之外，不存在函数x （t ） ()∞<
我的中科院理化所考研经历 回想起考研那段经历，感受最深的就是考研是一场生命的历练，是一次重要的洗礼，是人生中的一次蜕变。只有真正体验过，才能真正感悟其中的奥妙，才能获得身心的提升，才能变得更加成熟！ 国学大师王国维在他的《人间词话》中这样描述了人生的三种境界：第一种是"昨夜西风凋碧树，独上高楼，望断天涯路"；第二种是"衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴"；第三种是"众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处"。这里姑且借用它来描述我的考研历程。 昨夜西风凋碧树，独上高楼，望断天涯路 我考研的想法在大二时就已萌发，但当时并没有去准备，对于包括要考哪里、考什么方向等在内的问题都没有认真地去考虑，只是感觉自己对研究一直抱有很高的热情，比较适合从事研究工作。真正开始认真地考虑这个问题是在大三下学期。那时，2004级的师兄师姐刚面试完，所以很多同学到他们那里取经、搜集资料，学院里也组织了几次考研经验交流会。经过多方面的比较之后，我决定报考中国科学院有机化学方向的研究生。刚开始选定的是上海有机所，但后来却历经波折，直到网上确认完才算真正定下来。9月下旬我们学校通知保研名额，但是学院里说不能外保，这样前十个中九个放弃保研，其中有四个选择报考上海有机所，而且他们的实力都非常强。选择保研还是继续考试？当时家人、同学都劝我慎重考虑，理由是竞争压力太大，我们学校不是非常好的名校，所以即使过线也不可能全要，相对而言，选择保送就稳妥得多；还有女生从事有机化学研究危害性太大但是我们学院没有外保，如果想保研只能留在本校。难道就要这样放弃自己曾经的梦想，从此与中国科学院无缘？不，这不是我想要的！经过慎重考虑，我决定和命运赌一次，就算结果不如想象得理想，但至少自己已尽力了，不会留下太多的遗憾 衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴 大三下学期我们的课程还是比较多，看了一段时间的有机化学之后，我感觉这东西太繁杂，没有比较完整的时间对知识进行梳理是很难系统掌握的。当时我们的专业课正在学习结构化学和物理化学（下册），所以我就决定先把开设的课程学好，暑假再开始有机化学的复习。可那年暑假因为奥运会，学校限电，教室晚上也不开，整个暑假也就没有认真地复习。不过，每天晚上和同学一块儿听奥运广播成了那个暑假最深刻而美好的记忆。9月开学后算是真正进入备考阶段：先是系统地复习专业课的主要内容和基本知识点，然后就是做习题、做真题、研究真题。这期间我对重要知识点、易错知识点和难点作了比较详细的整理。最后冲刺阶段我基本上是按照考试安排在作适应性训练：上午、下午分别做相应科目的试题，晚上就开始分析、总结，不断地查漏补缺。 对于英语，我一向不大喜欢单纯地记单词，而且也记不住，而是比较喜欢阅读。所以，在其他同学拿着词汇书记单词时，我选择了多看多读，以此来扩充词汇量。就这样我每周坚持一定的阅读量，如《英语文摘》、《英语沙龙》、《21世纪报》等，有时间我就会去读。
一、判断题：说法正确的请在题后括号里打“√”，反之打“╳”。 1．级联LTI 系统总的单位冲激响应等于各个子系统单位冲激响应的乘积。 [ ] 2．若函数波形沿时间轴平移半个周期并相对于该轴反折，波形不发生变化，则这样的函数称为奇谐函数。 [ ] 3. 周期信号的频谱是离散的，当周期趋于无穷大时，周期信号就变成非周期信号，傅里叶级数就演变成傅里叶变换，离散频谱也就过渡成连续频谱。[ ] 4．对于一个因果的线性时不变系统，其系统函数的收敛域应位于S 平面最左边极点的整个右边区域。 [ ] 5．如果离散LTI 系统的单位冲激响应满足当0k <时，()0h k =，那么该系统是因果系统。 [ ] 6．所有能量信号一定都是非周期信号，而非周期信号也一定都是能量信号。 [ ] 7．如果连续LTI 系统的单位冲激响应满足 +∞
12. 信号傅立叶变换的尺度变换特性表明：时域压缩对应频域扩展、时域扩展对应频域压缩。 [ ] 13．如果f (t)是实函数，其对应的傅立叶变换函数实部为偶函数，虚部为奇函数。 [ ] 14．当一个系统的特征函数H (s ) 唯一确定以后，可以唯一的画出其信号流图。 [ ] 15．序列f (k )ε(k )的收敛域一定是z 平面上某个圆的圆外部分；而序列f (k )ε(-k )的收敛域一定是z 平面上某个圆的的圆内部分。 [ ] 16. 卷积法可以求连续LTI 系统的零状态响应，傅立叶变换法可以求连续LTI 系统的零输入响应。 [ ] 17．一般来说，任何可实现的时间系统都是因果系统，无失真传输系统和理想滤波器都是非因果系统。 [ ] 18．信号的正交分解是变换域分析的基础，如信号的频域分析的基础是将f (t )分解为e j ω t ，而信号的复频域分析的基础是将信号f (t )分解为e st 等。 [ ] 19. 无失真传输系统对任何频率的输入信号的放大倍数及时间延迟都是相等的。 [ ] 20. 若一个连续LTI 系统是因果系统，则它一定是一个稳定系统。 [ ] 二、选择题： 1．连续时间信号)3cos( )sin()(t t t f -=的周期为[ ]。 A ．3/π B ．π3 C ．π2 D ．π 2. 积分?--t dt t t 0)()32δ（等于[ ]。 A . )(3t δ- B . )(3t ε- C . )32(-t ε D . )32(2-t δ
中国科学院理化技术研究所 科研物资采购管理暂行办法 为规范理化所科研物资采购管理，严格执行国家相关法规和管理制度，根据财政部和中国科学院有关事业单位国有资产管理实施办法以及政府采购的相关规定，结合我所实际情况特制订《理化所科研物资采购管理暂行办法》。 一、科研物资采购范围 科研物资采购范围包括科研材料与科研设备等。 科研材料主要指用于科研活动直接需要和间接需要的不纳入固定资产管理的各类物资； 科研设备包括整机设备、自行研制设备、委托加工设备等。 二、科研物资采购经费 科研物资采购经费包括课题项目经费、所公用经费以及研究所其它经费等。 三、科研物资采购流程 科研物资采购流程包括采购计划报批、确定采购方案、实施采购、验收入库等环节。 1．采购计划报批：
凡属政府采购范围内的科研物资，采购部门须在采购计划报批之前，根据上级部门的统一要求提前跨年度申报预算（具体申报时间以所资产办下发通知为准）。 采购3万元（含）以上科研物资，采购部门须填报《理化所科研物资采购审批表》（附件1）。其中主管业务部门须依据项目任务书或科研活动的需要对物资采购申请进行严格把关。 其中对于采购金额在50万元（含）以上的进口设备，采购部门实施采购前，还需通过资产办组织所外专家进行评审，并上报财政部审批。 2．确定采购方案： 采购部门在完成《理化所科研物资采购审批表》逐级审批后，即可进入采购方案的论证阶段。须组建采购小组，由采购小组组织并通过调研和论证等方式确定采购方案，填报《理化所科研物资采购方案论证报告》（附件2）。 对于单项或批量采购金额一次性在50万元（含）以上的科研物资，须执行政府采购相关规定。 对于单项或批量采购金额一次性在120万元（含）以上的科研物资，须采用公开招标方式（由资产办组织实施），附招投标过程相关文件与材料。 对于委托加工与研制的科研物资，附选定供货商的资质证明等（有效期限内的营业执照、生产许可证复印件）。
信号与系统期末复习 一、基础知识点： 1.信号的频带宽度（带宽）与信号的脉冲宽度成反比，信号的脉冲宽度越宽，频带越窄；反之，信号脉冲宽度越窄，其频带越宽。 2. 系统对信号进行无失真传输时应满足的条件： ①系统的幅频特性在整个频率范围（∞<<∞-ω）内应为常量。 ②系统的相频特性在整个频率范围内应与ω成正比，比例系数为-0t 3.矩形脉冲信号的周期与频谱线的间隔存在着倒数的关系。 4.零输入响应（ZIR ） 从观察的初始时刻（例如t=0）起不再施加输入信号（即零输入），仅由该时刻系统本身具有的初始状态引起的响应称为零输入响应，或称为储能响应。 5.零状态响应（ZSR ） 在初始状态为零的条件下，系统由外加输入（激励）信号引起的响应称为零状态响应，或称为受迫响应。 6.系统的完全响应也可分为： 完全响应=零输入响应+零状态响应 7.阶跃序列可以用不同位移的单位阶跃序列之和来表示。 8.离散信号)(n f 指的是：信号的取值仅在一些离散的时间点上才有定义。 9.信号的三大分析方法： ①时域分析法 ②频域分析法 ③复频域分析法 10.信号三大解题方法 ⑴傅里叶：①研究的领域：频域 ②分析的方法：频域分析法 ⑵拉普拉斯：①研究的领域：复频域 ②分析的方法：复频域分析法 ⑶Z 变换：主要针对离散系统，可以将差分方程变为代数方程，使得离散系统的分析简化。 11.采样定理（又称为奈奎斯特采样频率） 如果)(t f 为带宽有限的连续信号，其频谱)(ωF 的最高频率为m f ，则以采样间隔m s f T 21 ≤ 对信号)(t f 进行等间隔采样所得的采样信号)(t f s 将包含原信号)(t f 的全部信息，因而可 ()()()zi zs y t y t y t =+
北京市 数学与系统科学研究院 力学研究所 物理研究所 高能物理研究所 声学研究所 理论物理研究所 国家天文台 渗流流体力学研究所 自然科学史研究所 理化技术研究所 化学研究所 过程工程研究所 生态环境研究中心 古脊椎动物与古人类研究所大气物理研究所 地理科学与资源研究所 遥感应用研究所 空间科学与应用研究中心 对地观测与数字地球科学中心地质与地球物理研究所 数学科学学院 物理学院 化学与化工学院 地球科学学院 资源与环境学院 生命科学学院 计算机与控制学院 管理学院 人文学院
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2-1.P N + 结空间电荷区边界分别为p x -与n x ,利用2T V V i np n e =导出)(n n x p 表达式。给出N 区空穴为小注入与大注入两种情况下的)(n n x p 表达式。 解:在n x x =处 ()()??? ??????? ??-=?? ? ??-=KT E E n x n KT E E n x p i Fn i n n FP i i n n exp exp ()()VT V i Fp Fn i n n n n e n KT E E n x n x p 22exp =? ?? ? ??-= 而 ()()() 000n n n n n n n n n n n n p x p p p n x n n n p x =+?≈?=+?=+ (n n n p ?=?) ()()T T V V i n n n V V i n n n e n p n p e n n n p 2020=?+?=?+ 2001T V V n i n n n p n p e n n ???+= ?? ? T V V 2 2n n0n i p +n p -n e =0 n p = (此为一般结果) 小注入:(0n n n p <>? 且 n n p p ?= 所以 T V V i n e n p 22=或 T V V i n e n p 2= 2-2.热平衡时净电子电流或净空穴电流为零,用此方法推导方程 2 0ln i a d T p n n N N V =-=ψψψ。 解:净电子电流为 ()n n n n I qA D n x με?=+? 处于热平衡时,I n ＝0 ,又因为 d dx ψ ε=- 所以n n d n n D dx x ψμ?=?,又因为n T n D V μ=(爱因斯坦关系)
第1章 信号与系统分析导论 北京交通大学 1、 信号的描述及分类 周期信号： ()000 002sin ,sin ,2t T m k N π ωωπ= ΩΩ=当为不可约的有理数时，为周期信号 能量信号：直流信号和周期信号都是功率信号。 一个信号不可能既是能量信号又是功率信号，但有少数信号既不是能量信号 也不是功率信号。 2、 系统的描述及分类 线性： 叠加性、均匀性 时不变：输出和输入产生相同的延时 因果性：输出不超前输入 稳定性：有界输入有界输出 3、 信号与系统分析概述 ※ 第2章 信号的时域分析 信号的分析就是信号的表达。 1、 基本连续信号的定义、性质、相互关系及应用 ()()()()()()0 '0,,,,,,sin ,,j t t st a t t u t r t Ae e t e S t ωαδδωL 144424443 1444442444443 奇异信号 普通信号 ()() ()()()()()()()()()()''t t t d t t t d dt du t t u t d dt dr t u t r t u d dt δδδδττ δδττττ -∞ -∞-∞ = == == =??? ()t δ的性质：筛选特性：000()()()()x t t t x t t t δδ-=- 取样特性： 00()()d ()x t t t t x t δ∞ -∞ -=? 展缩特性：1 ()() (0)t t δαδαα = ≠
()'t δ的性质：筛选特性：00000()'()()'()'()()x t t t x t t t x t t t δδδ-=--- 取样特性： 00()'()d '()x t t t t x t δ∞ -∞ -=-? 展缩特性：1 '()'() (0)t t δαδααα = ≠ '()'()t t δδ=-- '()d 0t t δ∞ -∞ =? 2、连续信号的基本运算 翻转、平移、展缩、相加、相乘、微分、积分、卷积 3、基本离散信号 [][][][][]0 0,,,,,,sin ,j k k k N k u k r k R k Ar e k Az δΩΩL [][][1]k u k u k δ=-- [][1][]u k r k r k =+- [][]k n u k n δ=-∞ = ∑ [1][]k n r k u n =-∞ += ∑ 4、离散信号的基本运算 翻转、位移、抽取和内插、相加、相乘、差分、求和、卷积 5、确定信号的时域分解 直流分量+交流分量、奇分量+偶分量、实部分量+虚部分量、()[],t k δδ的线性组合。 第3章 系统的时域分析 1、系统的时域描述 连续LTI 系统：线性常系数微分方程 ()()y t x t 与之间的约束关系 离散LTI 系统：线性常系数差分方程 [][]y k x k 与之间的约束关系 2、 系统响应的经典求解（一般了解） 衬托后面方法的优越 纯数学方法 全解=通解+特解 ()()()h p y t y t y t =+ [][][]h p y k y k y k =+
1、 若系统的输入f (t)、输出y (t) 满足()3()4t y t e f t -=，则系统为 线性的 （线性的、非线性 的）、 时变的 （时变的、时不变）、 稳定的 （稳定的、非稳定的）。 2、 非周期、连续时间信号具有 连续 、非周期频谱；周期、连续时间信号具有离散、非周期 频谱； 非周期、离散时间信号具有 连续 、周期频谱；周期、离散时间信号具有离散、 周期 频谱。 3、 信号f(t)的占有频带为0-10KHz,被均匀采样后,能恢复原信号的最大采样周期为 5×10-5 s . 4、 )100()(2 t Sa t f =是 能量信号 （功率信号、能量信号、既非功率亦非能量信号）。 5、 ()2cos()f t t =+是 功率信号 （功率信号、能量信号、既非功率亦非能量信号）。 6、 连续信号f(t)=sint 的周期T 0= 2π ,若对f(t)以fs=1Hz 进行取样，所得离散序列f(k)= sin(k) ,该离散序列是周期序列？ 否 。 7、 周期信号2sin(/2)()j n t n n f t e n ππ+∞ =-∞ = ∑，此信号的周期为 1s 、直流分量为 2/π 、频率为5Hz 的谐波分量的幅值为 2/5 。 8、 f (t) 的周期为0.1s 、傅立叶级数系数**033555 32F F F F F j --=====、其余为0。试写 出此信号的时域表达式f (t) = 5 + 6 cos ( 60 π t ) - 4 sin (100 π t ) 。 9、 f (k) 为周期N=5的实数序列，若其傅立叶级数系数()205=F ()5 2511, πj e F -+= ()5 4512πj e F -+=、 则F 5 (3 )= ()5 4512πj e F +=- 、F 5 (4 )= ()5 2511π j e F +=- 、F 5 (5 )= 2 ； f(k) =())1.725 4 cos(62.052)9.3552cos(62.152525140525?-?+?-?+=∑=k k e n F n k jn πππ 。 10、 离散序列f(k) = e j 0.3k 的周期N 不存在 。 11、 离散序列f (k) = cos (0.3πk)的周期N= 20 。 12、 若有系统()dx x f e t y t x t ? ∞ ----= 2)()(，则其冲激响应=)(t h ()2)2(---t e t ε 。 13、 若有系统()dt t f t y t ? ∞ -=)(，则其=)(t h ()t ε 、=)(ωj H ()ωπδω +j 1 。 14、 若有系统dt t df t y ) ()(= ，则其=)(t h ()t 'δ 、ωωj j H =)( 。
《信号与系统》复习要点 第一章 1．信号的运算：时移、反褶、尺度变换、微分、积分等； 2．LTI 系统的基本性质：叠加性、时不变特性、微分特性、因果性、可分解线性； 3．阶跃型号与冲激信号及其特性。 单位冲激信号的性质： 1. )()()()(t o f t t f δδ= 2. )()()()(0 t t t f t t t f -=-δδ 3. ?∞ ∞-=)0()()(f dt t t f δ 4. ? ∞ ∞ -=-)()()(00t f dt t t t f δ 5. )()(t t -=δδ 6. dt t du t )()(=δ ?∞ -=t t u d )()(ττδ 7. ∑∞ -∞=-= n T nT t t )()(δδ ∑∞ -∞ =-=n T nT t nT f t t f )()()()(δδ 例、求下列积分 dt t t t t f ? ∞ ∞ -= )2sin() (2)(δ 例、已知信号)(t f 的波形如下图1所示，试画出下列各信号的波形 （1） )2(t f ，（2）)()2(t u t f ---，（3）)2()2(t u t f -- 例 已知 )3(2)(-=t t f δ求系列积分?)25(0 =-?∞ dt t f
第二章 1．响应的分解，各种响应分量的含义、可分解线性； 2．卷积及其特性（微积分特性）； 3．零状态响应及卷积积分求解。 第三章 1．典型信号的傅里叶变换； 2．傅里叶变换的基本性质：对称性、尺度变换特性、平移特性、微积分特性；3．傅里叶变换卷积定理。
*)(ωj F o 为周期信号取一个单周期信号的傅立叶变换 ● 理想抽样序列： ∑∞ -∞ =-=n s T nT t t )()(δδ ● 非理想抽样序列： ∑∞ -∞ =-= n s nT t G t P )()(τ 被抽样信号的表达式： ∑∞-∞ =-=n s s nT t t f t f )()()(δ ∑∞ -∞ =-=n s s nT t G t f t f )()()(τ
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检验你的复习情况 各位同学，经过一段时间的紧张复习，马上就要考试了。你复习得怎样？能否顺利通过考试？请按照下面的问题，自行检查一下自己的复习成果。 信号与系统的时域分析 1. 什么是LTI 系统？在时域中，我们如何表示系统？什么是系统的单位冲激响应？理解信号与系统的基本分析方法就是信号分解. 2. 请写出LTI 系统的卷积表达式。你会计算两个信号之间的卷积吗？ 3. 信号x(t)与单位冲激信号δ(t-t0)相乘、卷积，你会吗？ 4. 形如 )()(2) (3)(2 2t x t y dt t dy dt t y d =++的微分方程，你会求解吗？ 例如: 一因果LTI 系统，其微分方程描述如下： )(2)(6) (5)(22t x t y dt t dy dt t y d =++ 如果输入为)()(t u e t x t -=, 初始条件为y(0) = 2, y ’(0) = 0, 确定完全解 y(t). 5. LTI 系统的因果性、稳定性，你理解吗？如何用单位冲激响应h(t)来这两个性质描述系统的这两个性质？ 例如: 考虑如图（a ）所示的LTI 系统，假 设如图（b ）所示的输入信号对应的输出信号为y 1(t)=e -t u(t)，确定如图（c ）所示的周期信号x(t)作为输入所对应的输出信号y(t)。 ) (1t x ) (t x 13 -1 -1 3 1t t 00Figure (1) (a) (b) (c) 1 -1
傅里叶级数 6. 周期信号的傅里叶级数表达式，包括级数的系数的计算公式你记清楚了吗？是否会用这个公式完成系数的计算？你是否理解，一个连续的周期信号，在满足狄氏条件时，可以分解成由很多具有谐波关系的周期复指数信号加权和这个道理？ 7. 你知道什么叫基本频率分量、什么叫特征函数？特征函数具体有哪些形式？ 8. 你理解这句话吗：若LTI 系统的输入信号是一个特征函数时，其输出信号是与输入相同的特征函数，但是，其幅度要用H(s)或H(j ω)加权。 9. 如果给定一个LTI 系统的输入为周期信号，你会使用相关结论，求解出该系统的输出信号傅里叶级数表达式吗？ 10. 理解周期信号的线谱吗？a k （傅里叶级数系数）通常是关于k 的复函数吗？k 表示什么？ 11. 给你二幅图，一幅图描述的是| a k |，另一幅图描述的是k a ∠，你能根据这两幅图，直接写出它所代表的时域信号表达式吗？ 例如: 假设ω0 = π. 下图给出了连续周期信号x(t)的傅立叶级数系数。 (a). 写出的表达式。 (b). 如果 x(t) 作用于如下频率响应的理想低通 滤波器: ???≤=otherwise j H ,012,1)(π ωω 确定输出信号 y(t)。 12. 你理解滤波的含义吗？ 傅立叶变换及应用 Figure
2012年中科院859信号与系统回忆版 一、简答题 70分 1，已知信号X(n)=sin(n π/5)[u(n)-u(n-11)],写出▽x(n). 2，写出卷积的适用于什么计算，卷积表达式，计算0[()]*[(sin )()] n t n u t u t d p ￥=-? 3写出傅里叶计算的充分条件，傅里叶变换对，求δ（w-w0）的逆变换 4 已知滤波器h(n)=[sin(n π/4)sin(n π/8)]/[πn^2]，求H （e^jw ），并判断类型（高低带阻） 5写出无限实信号的自相关表达式，并计算信号Ecos(wt)的自相关及功率谱函数。 6、求初值和终值，H （z ）=[1+z^(-1)+z^(-2)]/(1-z^-1)(1-2Z^(-1))] 7、简述什么是系统的线性性，时不变性和因果性，并判断r(t)=3()t e d - ò 的线性，时不变，因果性 8、画出电阻电感电容的S 域模型图 9、对于离散时间系统，特征矩阵A=1113轾-犏犏臌 ,求转移矩阵()n f 10、因果信号的实虚部满足什么条件，已知一信号的实部R （w ）=22w a a + 求信号的I （w ） 二、选择题 30分 1、一实信号x(t)的最高频率3000hz ，则x(3t)的最小无失真的抽样频率 2、关于最小相移的零极点的特点 3、一个信号关于纵轴对称，判断傅里叶级数的特点 4、求nU(n)的Z 变换 5、H(z)=[Z^2+1.5]/[z^2-A*Z-0.25]，当稳定时，A 的取值范围 6、一个LTI 系统，冲激响应h(t)，输入信号的自相关为Re （t ）,则输出信号的自相关为 Re(t)*h(t)*(-t) 7、关于FIR 滤波器传递函数的特点，有无反馈