北航17系研究生复试笔试大纲.docx

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北航17系研究生复试笔试大纲

物理光学

（一）主要内容及基本要求

1）光的电磁理论基础

主要内容：

掌握光的电磁性质、光在电介质分界面上的反射和折射规律；掌握光波的叠加定律和叠加条件，深入理解干涉、拍频、驻波、偏振等各种现象的产生条件和现象。

基本要求：

掌握光的电磁波理论基本概念，学会用数学方法描绘波的叠加，了解菲涅耳公式。

2）光的干涉和干涉系统

主要内容：

理解光波的干涉条件，掌握杨氏干涉；掌握干涉条纹的可见度的定义和影响因素；掌握平板的双光束干涉的基本原理，学会分析典型的双光束干涉系统（菲索干涉仪和迈克耳逊干涉仪）及其应用；深入理解平行平板的多光束干涉的基本原理，了解其应用。

基本要求：

掌握等倾干涉和等厚干涉的工作原理和应用方法；了解双光束干涉条纹的形成原理和影响条纹质量的因素；掌握多光束干涉的工作原理。

3）光的衍射

主要内容：

了解光波的标量衍射理论，掌握典型孔径的夫琅和费衍射的工作原理和现象；理解光学成像系统的衍射和分辨本领之间的相互关系；掌握多缝夫琅和费衍射的工作原理，掌握衍射光栅的分析方法。

基本要求：

掌握惠更斯-菲涅耳原理；掌握夫琅和费单缝、双缝、多缝衍射和圆孔衍射的工作原理；掌握衍射光栅和光栅光谱仪。

4）光的偏振和晶体光学基础

主要内容：

偏振光概述；光在晶体中的传播；光波在晶体表面的折射和反射；晶体偏振器件；偏振的矩阵表示；了解基本的偏振现象（马吕斯定律和偏振光的干涉）；了解磁光、电光和声光效应。

基本要求：

掌握偏振光的基本概念；掌握偏振器件的基本原理及偏振琼斯矩阵表示；熟练掌握用惠更斯做图法求取光线方向。

5）光的量子性和激光基础

主要内容：

掌握光的量子性的基本概念，掌握自发发射、受激发射与受激吸收的基本原理和现象；了解激光的基本原理，了解激光器的类型；了解半导体激光器的工作原理及应用。

基本要求：

掌握激光的基本原理；了解不同类型激光器（气体激光器、固体激光器和半导体激光器）的结构和应用。

（二）参考教材

《工程光学》，郁道银、谈恒英主编，机械工业出版社，2005年

数字电子技术

（一）主要内容及基本要求

1.逻辑代数基础

Ø逻辑代数基本逻辑运算、符号表示，基本公式及常用公式，逻辑代数的四种表示方法及转换；

Ø逻辑函数化简法：

公式法和卡诺图法，具有约束项的卡诺图法化简，多输出逻辑函数的卡诺图化简；

2.门电路

ØTTL与非门的工作原理、输入信号噪声容限及抗干扰能力、输入端负载特性、平均传输时间、动态尖峰电流及其解决措施、有源泄放电路、抗饱和肖特基电路。

ØOC门上拉电阻的计算，三态门的使用特点及应用。

ØMOS门电路特点，传输门工作原理及应用。

3.组合逻辑电路

Ø组合逻辑电路分析与设计方法。

Ø全加/全减器工作原理及其在函数发生方面的应用，数据选择器和译码器工作原理及其扩展以及在函数发生方面的应用，编码器工作原理及其在组合逻辑电路中的应用。

4.触发器

ØRS触发器、JK触发器、D触发器、T触发器和T’触发器的功能、特性方程、特性表、约束条件、工作条件。

Ø同步触发器的空翻现象，主从触发器的一次变化问题。

Ø会认各类触发器的符号，会进行各类触发器的相互转换。

5.时序逻辑电路

Ø时序逻辑电路的概念。

Ø寄存器、计数器工作原理。

Ø同步时序电路分析，异步时序电路分析，自启动判断。

同步时序逻辑电路的设计，有输入变量的同步时序电路设计，会从实际问题出发进行逻辑抽象、状态分配、等价状态合并、会画次态卡诺图、输出卡诺图，求输出方程、驱动方程，画逻辑图，检查自启动，会自启动设计。

Ø熟悉集成计数器（74LS160、74LS161、74LS290）的功能端的使用，会使用其分析和设计时序逻辑电路。

会使用异步复位法、预置数法设计，会采用串行进位方式和并行进位方式设计电路。

6.脉冲波形的产生和整形

Ø555时基电路工作原理。

Ø施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器的工作特性。

Ø掌握如何用555电路构成施密特触发器、单稳态触发器、多谐振荡器，会认图形符号。

Ø施密特触发器：

会画电压传输特性图

Ø单稳态触发器和多谐振荡器：

会画电压波形图，会计算输出脉冲周期和占空比并会通过调整电路参数调整周期。

7.半导体存储器

ØROM类型及使用ROM设计逻辑电路。

ØEPROM地址扩展和位扩展方法。

8.模数-数模电路

Ø梯形、倒梯形DAC工作原理，会计算D/A转换电压，会计算D/A转换器的转换精度。

Ø掌握并联比较式ADC、逐次渐进式ADC和双积分型ADC的转换过程，几种类型ADC的转换精度、转换速度的比较。

会画电压转换波形图，会根据图形求输出数字量。

（二）参考教材

《数字电子技术基础》（第五版），阎石主编，高等教育出版社，2006年

自动控制原理

复习内容及基本要求

1．自动控制的一般概念

主要内容：

自动控制的概念；基本控制方式：

开环、闭环（反馈）控制；自动控制的性能要求。

基本要求：

掌握反馈控制原理与动态过程的概念；由给定物理系统建数学模型和原理方块图。

2．数学模型

主要内容：

传递函数及动态结构图；典型环节的传递函数；结构图的等效变换、梅逊公式。

基本要求：

掌握典型环节的传递函数；闭环系统动态结构图的绘制；熟练结构图的等效变换。

3．时域分析法

主要内容：

典型响应及性能指标、一、二阶系统的分析与计算。

系统稳定性的分析与计算：

劳斯、古尔维茨判据。

稳态误差的计算。

基本要求：

掌握典型响应（以一、二系统的阶跃响应为主）及性能指标计算；系统参数对响应的影响；熟练应用劳斯、古尔维茨判据；系统稳态误差、终值定理的使用条件。

4．根轨迹法

主要内容：

根轨迹的概念与根轨迹方程；根轨迹的绘制法则；零、极点分布与阶跃响应性能的关系。

基本要求：

掌握根轨迹法则，熟练根轨迹的绘制；利用根轨迹估算阶跃响应的性能指标。

5．频率响应法

主要内容：

线性系统的频率响应；典型环节的频率响应及开环频率响应；Nyquist稳定判据和对数频率稳定判据；稳定裕度及计算；闭环幅频与阶跃响应的关系，峰值及频宽的概念；开环频率响应与阶跃响应的关系，三频段（低频段，中频段和高频段）的分析方法。

基本要求：

掌握典型环节和开环系统频率响应曲线（Nyquist曲线和对数幅频、相频曲线）的绘制；系统稳定性判据（Nyquist判据和对数判据）；熟练相稳定裕度和模稳定裕度的计算；明确最小相位和非最小相位系统的差别，掌握截止频率和带宽的概念。

6．线性系统的校正方法

主要内容：

系统设计问题概述；串联校正特性及作用：

超前、滞后及PID；校正设计的频率法及根轨迹法；反馈校正的作用及计算要点。

基本要求：

掌握校正装置的作用及频率法的应用；掌握以串联校正为主，反馈校正为辅的设计方法；掌握以频率法为主，根轨迹法为辅的计算方法。

7．线性连续系统的状态空间分析方法

主要内容：

状态方程的列写；状态方程的解（矩阵指数及其性质）；系统等价变换；状态方程与传递函数的关系；系统的可控性、可观性及其判据；状态反馈及极点配置。

基本要求：

对于单输入单输出线性定常连续系统，熟练运用系统可控性、可观性判据，掌握状态反馈及极点配置方法。

（二）参考教材

《自动控制原理》，程鹏主编，高等教育出版社出版，2003.8

C语言程序设计

（一）主要内容及基本要求

1）C语言基本知识

C语言的特点以及C语言程序的组成；

数据类型，包括整型、实型、字符型等常量与变量和变量的赋值；用typedef定义类型；

各种类型数据之间的混合运算；

各类运算符（包括自增、自减运算符）的运算规则与优先级，条件运算符；

算术表达式、关系表达式和逻辑表达式，逗号运算符和逗号表达式，表达式sizeof的含义。

2）语句

赋值语句（含条件赋值语句）、条件语句（含if、if-else、switch）、循环语句（含while、do-while、for语句，包括循环嵌套和break语句与continue语句）；

输入/输出语句，包括整型、实型、字符型（含字符串）等类型数据的格式输入函数scanf和格式输出函数printf。

3）数组

一维数组和二维数组的定义、引用与初始化；

字符数组的定义、引用与初始化，字符数组的输入与输出，字符串和字符串处理函数。

4）函数

函数的定义，函数参数（形参和实参）与函数的返回值；

函数的调用，包括函数的嵌套调用和递归函数的调用；

命令行参数的基本概念，带参数的主函数的概念和应用。

5）宏定义

带参数的宏定义；

包含文件的处理。

6）指针

指针的基本概念，变量的指针与指向变量的指针变量，包括定义、引用以及指针变量作为函数参数；

数组与指针，包括指向数组的指针变量的定义与赋值、通过指针引用数组元素、数组名作为函数参数；

字符串与指针，指向字符串的指针变量。

7）结构体

结构体的基本概念和特点，结构体变量的初始化与引用；

结构体数组。

8）文件

C文件的基本概念，文本文件的类型指针FILE与文本文件的使用方式；

文本文件的打开（fopen函数）与关闭（fclose函数）；

文本文件的状态，包括feof函数和ferror函数；

文本文件的读/写，包括fputc函数和fgetc函数、fgets函数与fputs函数等；

文本文件的输入函数fscanf和输出函数fprintf。

（二）参考教材

《C程序设计第三版》谭浩强著，清华大学出版社2005

传感器原理及应用

（一）复习内容及基本要求

1）传感技术

主要内容：

传感技术重要性；典型案例介绍；发展动态，基本术语；教学方式

关键点：

信息获取的重要性、趋势

2）特性评估

主要内容：

静态特性、静态校准及其性能评估；主要指标；误差及其合成

关键点：

误差形成的机理；标定本质

3）常用敏感元件

主要内容：

敏感元件的一般特性；常用弹性敏感元件力学特性（位移、应变、应力、振动）

关键点：

力学量作用的变换规律

4）电位器式传感器

主要内容：

变换原理、特性；非线性电位器；负载特性；大位移电位器式传感器

关键点：

负载误差及其补偿；典型电位器式传感器

5）应变式传感器

主要内容：

应变效应，横向效应；温度特性及其补偿；典型应变片式传感器介绍

关键点：

直流电桥原理；差动原理

6）压阻式传感器

主要内容：

压阻效应；单晶硅晶面、晶向，压阻系数；典型硅压阻式传感器

关键点：

各向异性；压阻特性与应力特性

7）热电式传感器

主要内容：

热效应；热电阻、热电偶，典型热电式传感器；测温的应用

关键点：

温度的“场”特性；应用及特点

8）电容式传感器

主要内容：

变换原理，典型测量电路；典型电容式传感器

关键点：

容抗特性；交流电桥

9）变磁路式传感器

主要内容：

变换原理，电路、磁路分析；电涡流效应,霍尔效应

关键点：

磁路的复杂性

10）压电式传感器

主要内容：

压电式效应，压电材料；等效电路；典型压电式传感器

关键点：

高效率机电相互转换；高阻抗

11）谐振式传感器

主要内容：

谐振形象、谐振状态、Q值问题、闭环自激；典型谐振式传感器

关键点：

数字式传感技术；谐振状态

12）传感器的新进展

主要内容：

新型传感器及智能化传感器介绍

（二）参考教材

《传感器技术及应用》，樊尚春，北京航空航天大学出版社，2010.8

摄影测量基础、

（一）主要内容及基本要求

1．摄影测量的基本概念和基础知识

主要内容：

摄影测量的定义、任务、发展概况；摄影测量常用坐标系、成像模型等。

基本要求：

掌握摄影测量学科的定义、基本任务、发展过程；熟悉摄影测量常用坐标系的建立、中心投影构像方程的建立。

2．单张航摄像片解析

主要内容：

航摄像片上的特殊点线面、航摄片段内、外方位元素、空间直角坐标变换、航摄片的像点位移与比例尺、单张航片的空间后方交会。

基本要求：

熟悉航空摄影中的基本几何关系、熟练掌握空间直角坐标变换、掌握单张航片的空间后方交会方法。

3．双像解析摄影测量

主要内容：

航摄像对的立体观察与测量、双像解析摄影测量的任务与方法、立体像对的前方交会、双像解析计算的空间后交-前交方法、解析法相对定向、模型点坐标的计算、解析法绝对定向、光束法双像解析摄影测量、解析法空中三角测量。

基本要求：

熟悉双像解析摄影测量的任务与方法、熟练掌握立体像对的前方交会、双像解析计算的空间后交-前交方法、解析法相对定向、解析法绝对定向、光束法双像解析摄影测量、解析法空中三角测量。

4．数字摄影测量

主要内容：

基本概念，数字图像与影像重采样、基于灰度的影像相关、基于特征的影响匹配、同名核线的确定与核线相关。

基本要求：

掌握数字摄影测量与模拟、解析摄影测量的区别与联系，熟练掌握基于灰度的影像相关方法、基于特征的影响匹配，掌握核线相关的方法。

5．测图原理及测图仪器

主要内容：

立体测图方法、模拟法测图原理、模拟测图仪的结构与分类；解析测图方法、解析法测图原理、解析测图仪的结构与分类。

基本要求：

掌握各种测图方法及仪器的原理。

6．数字高程模型及其应用

主要内容：

基本概念，数据点的获取、预处理、存储，曲面的内插和逼近、曲线内插与逼近、等高线的绘制。

基本要求：

数字高程模型的基本概念，数字高程模型的建立、数据点的获取及存储，曲面的内插和逼近、曲线内插与逼近、绘制等高线的方法。

（二）参考教材

张剑清，潘励，王树根编著，摄影测量学（高等学校测绘类系列教材），武汉大学出版社，2003.6。

信号分析与处理

（一）主要内容及基本要求

1）概论

主要内容：

信号的定义、分类及表示，基本信号之间的相互关系，信号分析、信号处理及信号的基本运算的相关概念。

基本要求：

主要掌握典型（连续和离散）信号的定义、表达式和波形（包括阶跃信号与冲激信号等）；信号的运算。

2）信号分析和处理基础

主要内容：

连续时间信号的时域和频域分析，包括线性非移变连续时间系统的数学模型及特性；信号卷积的概念及性质；周期信号、非周期信号、抽样信号的傅里叶分析；信号的能量谱和功率谱等，以建立信号频谱分析的基本概念。

基本要求：

主要掌握频域分析，傅里叶级数的定义及典型周期信号的傅里叶级数，傅里叶变换的定义、性质；卷积性质；典型非周期信号的傅里叶变换，周期信号和抽样信号的傅里叶变换；抽样定理等。

3）离散时间序列及其z变换

主要内容：

离散时间信号Z变换及其基本性质；Z反变换的求解方法；

基本要求：

主要掌握z变换的定义、性质和收敛域，典型序列的z变换，逆z变换的部分分式展开法。

4）离散时间信号分析

主要内容：

序列傅里叶变换DTFT；离散傅里叶级数DFS；离散傅里叶变换DFT；信号的拉氏变换、傅里叶变换和z变换之间的关系；快速傅里叶变换FFT及其应用（用FFT实现快速卷积，连续时间信号的数字谱分析）。

基本要求：

DTFT、DFS、DFT的定义、基本特点、表达式、相互关系；离散傅里叶变换DFT的性质；信号的拉氏变换、傅里叶变换和z变换之间的关系；基2按时间抽取的FF算法；用FFT实现快速卷积；连续时间信号的数字谱分析。

5）数字滤波基础

主要内容：

离散时间系统的基础知识，包括离散时间系统的Z域分析方法；离散系统的系统函数、传输函数、以及系统函数与系统特性（频响特性、因果性、稳定性）的关系；模拟滤波器的设计方法及其实现。

基本要求：

离散时间系统数学模型——差分方程的建立；差分方程的递推解法及z变换求解；离散系统为因果稳定系统的时域和频域条件；离散系统的系统函数；离散系统的系统函数、传输函数、以及系统函数与系统特性（频响特性、因果性、稳定性）的关系；低通巴特沃思模拟滤波器和低通切比雪夫模拟滤波器的设计方法及其实现。

6）数字滤波器

主要内容：

数字滤波器的特性、设计方法、结构及软硬件实现；数字滤波器的选型原则；无限冲激响应数字滤波器设计的冲激响应不变法和双线性变换法；有限冲激响应滤波器的窗口法和频率抽样法。

基本要求：

数字滤波器的特性、设计方法、结构及软硬件实现；数字滤波器的选型原则；无限冲激响应数字滤波器设计的双线性变换法；有限冲激响应滤波器的窗口法。

（二）参考教材

《测试信号处理技术》周浩敏王睿编著北京航空航天大学出版社2004