杭州应用声学研究所在线咨询专业课程考试大纲

第一部分 硕士研究生入学考试专业课程复习大纲

《数字电路》

一. 建议参考书目

阎石编《数字电子技术基础》(第五版)，高教出版社

二.基本要求

1. 掌握十进制代码、8421 BCD码、8421 BCD码和余3码的编码方法;掌握格雷码的编码规律。

2. 掌握逻辑代数的基本运算、基本定律和基本规则;掌握逻辑函数的标准形式;掌握逻辑函数的代数化简方法和卡诺图化简方法。

3. 了解TTL集成门电路和CMOS集成门电路的电路组成和原理;掌握TTL电路和CMOS电路的主要参数的物理意义、输入输出特性和输入输出等效电路;掌握集成电路使用的注意事项。

4. 掌握组合逻辑电路的分析和设计;掌握组合逻辑的竞争险象及消除方法。

5. 熟悉优先编码器、译码器和数据选择器的电路功能、逻辑关系和在设计组合电路中的应用;掌握常用组合逻辑模块电路功能、运算关系和扩展使用方法;了解储存器的工作原理。

6. 掌握触发器的状态转换表、状态转换方程、时序关系;掌握主从和边沿型JK、D触发器和T触发器的状态转换表、状态转换方程、激励方程和时序转换关系和各种触发器的电路符号。

7. 学会同步时序电路的分析过程;掌握同步时序电路的设计方法与步骤, 了解寄存器二进制计数器、十进制同步计数器、可逆计数器和移位寄存器电路功能，掌握这些器件的应用。

8. 学会用计数器、移位寄存器实现控制器的、序列信号发生器等常用时序电路的方法。

9. 了解集成门构成的脉冲单元电路基本原理, 理解施密特触发器CC40106和555定时器的工作原理, 掌握施密特触发器CC40106和555定时器的使用方法。

10. 了解数模、模数转换的原理和应用。

11. 掌握只读存储器(ROM)的基本原理和应用，熟悉专用集成电路ASIC的基本原理和应用。

三.考试题型

选择题(单选或多选)、判断题、填空题、作图题(波形图、逻辑电路图)、分析设计题。

《信号与系统》

《信号与系统》考试大纲适用于七一五研究所声纳总体、声纳信号处理、通信等专业的硕士研究生入学考试。信号与系统是声纳、通信、自动控制等许多领域的基础理论课程，它主要研究信号与线性系统的基本概念和基本分析方法，并能解释所得结果的物理意义。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，并灵活应用。

一、基本要求

(一)概论

1、掌握信号的基本分类方法，以及指数信号、正弦信号、复指数信号、钟形信号的定义和表示方法;

2、掌握信号的移位、反褶、尺度倍乘、微分、积分以及两信号相加或相乘运算，熟悉在运算过程中的波形变化，了解运算的物理背景;

3、掌握阶跃信号与冲激信号;

4、掌握信号的直流与交流、奇与偶、脉冲、实部与虚部、正交函数等分解方法;

5、掌握系统的分类，连续时间系统与离散时间系统、即时系统与动态系统、集总参数与分布参数系统、线性系统与非线性系统、时变系统与时不变系统、可逆与不可逆系统的定义和物理意义，熟悉各种系统的数学模型;

6、掌握线性时不变系统的基本性质，叠加性与均匀性、时不变性，微分特性。

(二)连续时间系统的时域分析

1、熟悉微分方程式的建立与求解;

2、掌握零输入响应和零状态响应;

3、掌握冲击响应与阶跃响应;

4、熟练掌握卷积的定义、性质和计算。

(三) 傅里叶变换

1、掌握周期信号的傅里叶级数，三角函数形式和指数形式;

2、理解典型周期信号，如周期矩形脉冲信号、周期三角脉冲信号、周期半波余弦信号、周期全波余弦信号频谱的特点;

3、熟练掌握傅立叶变换;

4、掌握典型非周期信号，如单边指数信号、双边指数信号、矩形脉冲信号、钟形脉冲信号、升余弦脉冲信号的傅立叶变换;

5、熟练掌握冲激函数和阶跃函数的傅立叶变换;

6、掌握傅立叶变换的基本性质，对称性、线性、奇偶虚实性、尺度变换特性、时移特性、频移特性微分特性、积分特性;

7、熟练掌握卷积;

8、掌握周期信号的傅立叶变换，正弦和余弦信号、一般周期信号;

9、理解抽样信号的傅立叶变换;

10、熟练掌握抽样定理。

(四)拉普拉斯变换

1、深入理解拉普拉斯变换的定义、应用范围、物理意义及收敛;

2、掌握常用函数的拉氏变换，阶跃函数、指数函数、冲激函数;

3、熟练掌握拉氏变换的性质，线性、原函数积分、原函数微分、延时、S域平移、尺度变换、初值、终值、卷积;

4、掌握拉普拉斯逆变换。

(五)S域分析、极点与零点

1、熟练掌握用拉普拉斯变换法分析电路、S域元件模型;

2、深入理解系统函数的定义及物理意义;

3、熟练掌握系统零、极点分布与其时域特征的关系;

4、熟练掌握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;

5、熟练掌握系统零、极点分布与系统的频率响应的关系;

6、灵活运用二阶谐振系统的S平面分析方法;

7、深入理解系统稳定性的定义与判断。

(六)滤波、调制与抽样

1、掌握利用系统函数求响应，理解其物理意义;

2、深入理解无失真传输的定义、特性;

3、熟练掌握理想低通滤波器的频域特性和冲激响应、阶跃响应;

4、掌握系统的物理可实现性、佩利-维纳准则;

5、掌握希尔伯特变换;

6、掌握调制与解调以及带通滤波器的运用;

7、理解从抽样信号恢复连续时间信号的原理;

8、理解脉冲编码调制、频分复用和时分复用。

(七)信号矢量空间分析

1、理解完备正交函数集、帕塞瓦尔定理;

2、掌握沃尔什函数;

3、深入理解相关;

4、了解能量谱和功率谱;

5、掌握匹配滤波器;

6、了解码分复用、码分多址通信。

(八)离散时间系统的时域分析

1、掌握离散时间信号-序列的分类与运算;

2、掌握离散时间系统的数学模型及求解;

3、深入理解单位样值响应;

4、熟练掌握离散卷积和的定义、性质与计算等。

(九)离散时间信号与系统的Z变换分析

1、深入理解Z变换的定义与收敛域;理解逆Z变换;

2、掌握Z变换的性质;掌握典型序列的Z变换;

3、理解Z变换与拉普拉斯变换的关系;

4、掌握差分方程的Z变换求解;

5、理解离散系统的系统函数;

6、理解离散系统的频率响应;

7、理解序列的傅立叶变换。

(十)系统的状态方程分析

1、利用系统的状态方程求解系统的输出响应;

2、利用S域流图分析析连续系统的性能;

3、利用Z域流图掌握无限冲击响应数字滤波器，掌握有限冲激响应数字滤波器。

二、主要参考书目：

郑君里等，《信号与系统》，上下册，高等教育出版社，第二版。

《普通物理》

本考试大纲适用于报考杭州应用声学研究所的硕士研究生入学考试。《普通物理》作为一门专业考试科目，主要内容包括：力学、电磁学、热学和光学，原子物理和量子力学等近代物理学部分不作为考试内容。

要求考生理解和掌握物理学的基本概念、原理、定律和基本实验方法，具备综合运用所学知识来分析和解决问题的能力。

一、基本要求

1、力学：理解和掌握有关质点和刚体的物理量，会分析和计算惯性和非惯性系中质点运动、牛顿运动定律、功和能、冲量和动量、角动量、刚体的定轴转动问题。理解和掌握多普勒效应、狭义相对论有关的概念和原理。理解和掌握机械振动以及机械波的物理量的物理意义及各量之间的相互关系，掌握波的相干条件，会建立简谐振动方程和平面简谐波的波动方程;了解驻波和多普勒效应。

2、电磁学：理解和掌握静电场、恒定磁场和电磁感应的物理量，会利用高斯定理和环路定理、毕奥-萨伐尔定律等分析和计算电场强度和电势、磁感应强度和磁通量、电容、电场能和磁场能、自感系数和互感系数等，掌握法拉第电磁感应定律，理解动生电动势及感生电动势的本质，并掌握计算它们的方法。了解介质的磁化现象及其微观解释。了解麦克斯韦方程组(积分形式)的物理意义，以及电磁场的物质性。

3、热学：理解和掌握热力学第一定律、气体分子运动论，掌握理想气体状态方程、理想气体压强公式和温度公式，会计算简单等值过程的功、热量和内能变化;了解热力学第二定律、可逆过程等。理解能量按自由度均分原理，并能熟练用于理想气体内能的计算。了解麦克斯韦速率分布律、速率分布函数和速率分布曲线的物理意义。了解气体分子的平均碰撞次数及平均自由程的概念。

4、光学：理解和掌握成像原理、光的干涉、衍射和偏振的物理量，会运用光程差的概念分析干涉现象的条纹分布特征及其有关规律，理解惠更斯-菲涅尔原理中包含的基本概念，掌握单缝夫朗和费衍射和光栅衍射条纹的特点及成因，掌握用光栅方程计算谱线位置、强度分布和谱线缺级等的方法，会分析光栅常数及波长对光栅衍射谱线的影响。理解自然光和线偏振光、光的其它偏振状态，布儒斯特定律。

二、考试题型

判断题、填空题、计算题及证明题。

三、参考书目

程守洙、江之永主编，《普通物理学》(第五版)，北京：高等教育出版社，1998。

《声学基础》

《声学基础》考试大纲适用于杭州应用声学研究所水声工程专业的硕士研究生入学考试。声学基础是水声换能器、声纳总体、声纳信号处理等研究领域的基础理论课程，主要内容包括振动和声、声传播、声辐射、声散射等方面的基础理论。

一、基本要求

(一)机械振动系统

1.掌握单自由度和多自由度振动系统的自由振动、强迫振动的基本概念，熟悉运动方程和求解方法，掌握谐振、机械阻抗、品质因数等基本概念和基本关系式。

2.掌握机电类比和电声类比，能利用类比方法求解机械振动系统和声学系统。

(二)理想流体中声传播

1.掌握理想流体中声波波动方程的推导过程和基本假设，掌握声压、质点振速、声强、声能流密度、声功率、声速、声阻抗等基本概念。

2.掌握平面波、球面波、柱面波三种基本声场类型，能给出三种基本声场类型的基本声学量表达式。

3.掌握声反射、声折射的基本规律和求解方法，掌握平行波导和圆管波导中声传播的求解方法，以及简正波、相速度、群速度等基本概念。

(三) 声辐射

1.了解水下结构振动激起声辐射的基本原理，掌握辐射阻抗、辐射声功率、辐射效率、指向性、互辐射阻抗等基本概念，掌握赫姆霍茨公式。

2.掌握脉动球、摆动球、柱形声源、平面活塞、弯曲圆盘声辐射的求解方法。

3.掌握平面无限大障板上声辐射的求解方法。

(四)声散射

1. 了解声散射基本概念，掌握散射强度、散射功率、散射面积等基本概念。

2. 掌握平面波声场中刚硬不动球、刚硬圆柱散射的散射求解方法和基本规律。

二、主要参考书目：

何祚镛、赵玉芳，《声学理论基础》，国防工业出版社。

《工程光学》

《工程光学》考试大纲适用于杭州应用声学研究所光学工程专业的硕士研究生入学考试。工程光学是光纤传感技术、激光测试技术等研究领域的基础理论课程，主要内容包括光的电磁理论基础、光的干涉和干涉系统、光的衍射、光的偏振和晶体光学基础、导波光学基础、激光基础等方面的基础理论。

一、基本要求

(一)光的电磁理论基础

熟练掌握光的电磁波表达形式和电磁场复振幅描述;掌握光在介质分界面上的反射和折射，光发生全反射时的特性;掌握光波的叠加原理与方法。

(二)光的干涉和干涉系统

熟练掌握光程差概念以及对条纹的影响及基本的等厚等倾干涉系统。掌握条纹定域和非定域的概念及条纹可见度概念;典型的多光束干涉系统实际应用。

(三) 光的衍射

熟练掌握典型的夫朗和费衍射系统概念和计算;掌握闪耀光栅的原理和计算;衍射极限的概念及在典型光学系统设计中的运用;夫朗和费衍与傅立叶变换的关系;菲涅耳波带片的概念和使用。

(四)光的偏振和晶体光学基础

熟练掌握偏振光概念;了解基于晶体双折射性质的偏振器件及作用;掌握偏振光的琼斯矩阵表示方法;掌握磁光、电光和声光效应的原理与应用。

(五)导波光学基础

熟练掌握光纤特性及光在光纤中的传播原理;了解光纤在光纤通信技术和光纤传感技术中的应用。

(六)激光基础

了解光的自发发射、受激发射与受激吸收等概念;掌握光在激活介质中放大的物理过程、光学谐振腔理论及激光的模式等激光的基本原理;了解典型激光器的基本结构及特点。

二、主要参考书目：

《工程光学》郁道银、谈恒英著，机械工业出版社。

第二部分 博士专业课程考试科目

一、《现代数字信号处理》

1、英文译名：Modern Diginal Processing

2、适用学科、领域：信号处理、电子技术、通信系统

3、预修课程：信号与系统、线性代数

4、任课教师：徐新盛

5、内容摘要：离散信号与系统、Z变换、离散付里叶变换、数字滤波器的信号流图及矩阵表示法、数字滤波器的设计技术、离散付立叶变换的快速算法、离散希尔伯特变换、数字信号处理中的有限寄存器长度效应。

6、主要教材：《数字信号处理》 奥本海姆著 英文版

7、主要教参：《数字信号处理》 西交大 清华大学

二、《检测与估计理论》

1、英文译名：Detection and Estimation Theory

2、适用学科、领域：雷达、通信、声纳

3、预修课程：概率论与随机过程

4、任课教师：蔡平

5、内容摘要：检测与估计理论主要研究统计信号检测与估计。统计信号的检测主要内容：信号的统计检测理论、介绍几种常用的佳接收机准则。介绍匹配滤波理论，介绍相参与非相参与信号在噪声中的信号检测问题。统计信号参数估计主要讲最常用的几种估计方法，在线性系统状态估计中介绍了维纳滤波、卡尔曼滤波理论。

6、主要教材：《统计信号处理》

7、《噪声中的信号检测》

三、《数学物理方法》

1、英文译名：Mathematical Method in Physics

2、适用学科、领域：物理等领域

3、预修课程：高等数学、常微分方程、线性代数、复变

4、任课教师：罗跃生

5、内容摘要：解析函数、初等函数、复数积分，级数，泰勒展开和络浪展开，残数理论及其应用，函数函数，拉普拉斯变换，线性常微分方程的解法，数理方程的导出，分离变函数法，本征值问题，勒让德函数，贝塞耳函数，格林函数，积分变换的应用。

6、主要教材：《数学物理方法》

7、主要教参：《复变函数》、《物理方程与特殊函数》

四、《信号与系统》

1、教材：《信号与系统》ALAN V。OPPENHEIM著 刘树棠译，西安交通大学出版社，1998.3

2、参考资料：信号与系统 清华大学

线性系统理论 郑大钟

(原标题：杭州应用声学研究所在线咨询专业课程考试大纲)