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2020年国家海洋技术中心研究生招生考试自命题科目考试大纲及参考书目

  一、802遥感基础

  参考书目《海洋遥感基础及应用》,潘德炉主编,海洋出版社,2017年。

  二、804物理基础

  参考书目《普通物理学》(上册及下册热学、电磁学、振动、波动、光学,第六版),程守洙等编,高等教育出版社。

  三、806测控技术基础

  (一)考试的总体要求

  掌握测控技术的基础知识和基本理论,并能合理运用解决实际问题。

  (二)考试内容

  考试内容分为A、B两个模块,考生可任选其中一个模块。A模块为精密测量理论与技术基础,B模块为传感技术与测控电路。

  1.A模块:精密测量理论与技术基础

  (1)测量技术

  主要内容:测量的基本概念;测量系统的组成,测量系统性能指标。

  基本要求:测量、测试、计量的基本概念,国际单位制,测量标准,量值传递与溯源体系,标定、检定与校准;测量系统的组成及各部分功能;理想频率响应特性及不失真测试条件;测量系统(仪器)主要性能指标。

  (2)测量误差

  主要内容:测量误差的基本概念。

  基本要求:误差的定义及表示方法、分类和特征;实验标准偏差的求取方法。

  (3)测量不确定度

  主要内容:测量不确定度的概念,测量不确定度的评定,测量不确定度的合成。

  基本要求:测量不确定度的基本术语,不确定度的来源;标准不确定度的两类评定、合成标准不确定度和扩展不确定度的求取方法;不确定度报告。

  (4)长度量测量

  主要内容:长度测量的标准量和标准环境,阿贝原则,长度尺寸测量,坐标测量,形位误差测量,表面粗糙度测量,微纳尺度测量。

  基本要求:长度测量的标准量和标准环境;阿贝原则;长度的直接测量和间接测量、绝对测量和相对测量方法及各种常用测量仪器;三坐标测量机的组成、工作原理、测量数据处理方法;视觉三维测量系统的组成、基本工作原理、工程测量中的应用;形位误差测量的基本概念、测量方法和步骤;直线度误差的概念和评定方法,常用测量方法和仪器;表面粗糙度评定基准和参数,常用测量仪器;扫描隧道显微镜和原子力显微镜的基本原理、特点和应用。

  (5)角度量测量

  主要内容:角度的自然基准、实物基准和圆周封闭原则,角度尺寸的测量,圆分度误差的测量。

  基本要求:角度的自然基准、实物基准和圆周封闭原则;角度的直接测量和间接测量方法及常用测量仪器;圆分度误差的评定指标;圆分度误差的绝对测量和相对测量方法。

  (6)速度、转速和加速度测量

  主要内容:速度、转速和加速度测量的基本方法。

  基本要求:速度的测量方法;压差测速和多普勒测速原理;陀螺仪基本特性及角速度测量原理;频闪式转速测量原理及方法;加速度测量原理和方法。

  (7)力、力矩和压力测量

  主要内容:力、力矩和压力测量的基本方法。

  基本要求:力的测量方法和常用测量装置;转矩的测量方法和常用测量装置;压力和真空的测量方法和常用测量装置。

  (8)机械振动的测试

  主要内容:机械振动的概念、类型,振动测试系统的组成,振动特性参量的测量方法。

  基本要求:机械振动的概念、类型及其表征参数;振动测试系统的组成;固有频率和阻尼比的常用测量方法。

  (9)温度的测量

  主要内容:温标的概念及各种类型温度计的工作原理和特点。

  基本要求:温标的定义;热电偶温度计的工作原理、基本定律和参比端处理方法;热辐射基本定律,热辐射温度计的工作原理及特点。

  (10)流量的测量

  主要内容:流量的基本概念及各种类型流量计的工作原理和特点。

  基本要求:流量的定义;差压式流量计;速度式流量计。

  (11)参考书目

  精密测量理论与技术基础,孙长库,胡晓东,机械工业出版社,2015。

  2.B模块:测控电路

  (1)绪论

  主要内容:测控电路的功用,对测控电路的主要要求与特点,测控电路的输入输出信号,测控电路的类型与组成。

  基本要求:了解测控电路的功用,测控电路的主要要求与特点,测控电路的输入输出信号及测控电路的类型与组成。

  (2)信号放大电路

  主要内容:运算放大器的误差及其补偿,噪声的基础知识,典型测量放大电路,隔离放大电路。

  基本要求:掌握实际运算放大器的误差及其补偿方法,包括输入失调电压,失调电流,共模抑制比等的影响;掌握典型测量放大电路的设计及计算;了解运算放大器噪声的种类与处理方法,了解隔离放大器的基本工作原理。

  (3)信号调制与解调电路

  主要内容:调幅式测量电路,调频式测量电路,调相式测量电路,脉冲调制式测量电路。

  基本要求:掌握调幅式测量电路的基本原理和方法,包括包络检波和相敏检波的电路的原理及设计方法;了解调频、调相的方法。

  (4)信号分离电路

  主要内容:滤波器基本知识,RC滤波电路,集成有源滤波器

  基本要求:了解滤波器种类,掌握各种滤波器的设计方法,重点掌握二阶滤波器的分析与设计。

  (5)信号运算电路

  主要内容:比例运算放大电路,加/减法运算电路,对数、指数和乘、除运算电路,常用特征值运算电路,函数型运算电路,微分积分运算电路,过程调节器电路。

  基本要求:熟练掌握同相、反相和差分比例放大电路设计方法。掌握加减运算电路,微分、积分电路原理及设计。了解指数、对数电路,常用特征值运算电路和PID电路的工作原理。

  (6)信号转换电路

  主要内容:模拟开关,采样保持电路,电压比较器电路,电压频率转换电路,电压电流转换电路,模拟数字转换电路。

  基本要求:掌握几种常用模拟开关原理,了解采样保持电路原理,掌握电平比较电路、滞回比较电路、窗口比较电路原理及应用。掌握V/f和f/V转换电路原理,运放构成的V/I转换器原理,掌握D/A和A/D转换的基本原理和方法。

  (7)信号细分与辩向电路

  主要内容:直传式细分电路,平衡补偿式细分电路。

  基本要求:掌握单稳四细分辩向电路,电阻链分相细分电路原理及设计方法以及计算机细分的原理与方法。掌握平衡补偿式细分中的相位跟踪细分,了解幅值跟踪细分,脉冲调宽型跟踪细分以及频率跟踪细分的原理与方法。

  (8)连续信号控制电路

  主要内容:脉宽调制控制电路,导电角控制逆变器,变频控制电路。

  基本要求:了解脉宽调制控制电路的工作原理与控制电路;了解导电角逆变器的基本原理;了解变频控制的基本原理。

  (9)逻辑与数字控制电路

  主要内容:二值逻辑控制与驱动电路,异步与步进电动机驱动电路。

  基本要求:了解二值逻辑控制与驱动电路的基本原理和设计方法。了解异步与步进电动机驱动电路的原理。

  (10)测控电路设计实例

  主要内容:动力调谐陀螺仪再平衡回路,系统建模,电路设计

  基本要求:了解测控系统基于电路的实现方法。

  (11)参考书目

  测控电路(第5版),李醒飞主编,机械工业出版社,2016。

  四、811电路

  (一)考试的总体要求

  掌握电路的基本理论和分析计算电路的基本方法,灵活运用所学的电路理论及方法解决复杂的综合性电路问题。

  (二)考试的内容及比例

  1.基本概念:电路模型,电压、电流及其参考方向,电阻、电容、电感、独立源和受控源等元件的特性及其电压电流关系,线性和非线性的概念,电功率和电能量,基尔霍夫定律,等效和等效变换。

  2.线性电路的系统分析:电阻电路的计算,支路分析法,回路分析法,节点分析法。

  3.电路定理:齐次性原理,叠加定理,替代定理,戴维南定理和诺顿定理,最大功率传输定理,互易定理,定理的综合应用。

  4.交流电路的稳态分析:正弦量的基本概念,正弦量的相量、相量图、电路元件电压电流关系的相量形式、复阻抗和复导纳及其等效变换,基尔霍夫定律的相量形式,正弦电路的功率,功率因数,正弦稳态电路的相量分析法(包括解析法和相量图辅助分析法),谐振电路的特点及其分析计算,互感及含互感电路的分析计算,三相电路的连接方式,三相电路的电压、电流和功率的计算,非正弦周期电流电路的分析计算方法。

  5.线性动态电路的时域分析:一阶动态电路的动态过程,换路定则,一阶动态电路的分析计算(零输入响应,零状态响应和全响应,三要素法),阶跃函数和冲激函数,阶跃响应和冲激响应,二阶电路的时域分析。

  6.线性电路的复频域分析:电路元件电压电流关系的复频域形式,复频域阻抗和复频域导纳,基尔霍夫定律的复频域形式,网络函数,用复频域分析法分析计算动态电路。

  7.非线性电路:图解法和小信号分析法。

  8.网络方程的矩阵形式:关联矩阵,基本回路矩阵,基本割集矩阵,节点方程、基本回路方程和基本割集方程的概念和列写。电路状态方程的列写。

  9.二端口网络:二端口网络及其四种参数(Z、Y、H、T)方程和参数的计算,互易条件,对称条件,二端口网络的等效电路,有载二端口网络,复合二端口网络,二端口器件,二端口网络的综合计算。

  10.分布参数电路:特性阻抗和传播常数,无损传输线的正弦稳态解,行波和驻波,入射波和反射波,匹配的概念,无损传输线的暂态分析,波的发生和反射,柏德生法则。

  11.电工测量:电压表、电流表和功率表在电路中的应用,电路参数的测量,功率的测量,三相电路功率的测量。

  上述前六部分约占总分的65%,后五部分约占总分的35%。

  (三)考试题型

  以分析计算为主。

  (四)参考书目

  1.电路基础理论(第2版),孙雨耕,余晓丹,李桂丹,高等教育出版社。

  2.电路基础理论,孙雨耕,高等教育出版社。

  3.电路基础理论学习指导书,钱巨玺,余晓丹,李桂丹,高等教育出版社。

  五、812自动控制理论

  (一)考试的总体要求

  包括经典控制理论和现代控制理论两部分,主要考察学生对自动控制系统进行分析和设计的能力。

  (二)考试内容及比例

  经典控制理论部分(占60%)现代控制理论部分(占40%):

  1.控制系统的数学模型

  系统的微分方程描述和传递函数描述,传递函数及其零点和极点,简单被控对象或系统的模型,结构图及其简化,信号流图与梅逊增益公式,简单的物理模型和电网络模型。

  2.控制系统的时域分析

  控制系统的稳定性,劳斯与赫尔维茨稳定判据,控制系统的动态性能、稳态性能和稳态误差,典型输入下系统的响应,一阶和二阶系统的响应及其指标,高阶系统的主导极点和动态性能的估算。

  3.控制系统的根轨迹分析

  一般根轨迹、广义根轨迹(零度根轨迹、参数根轨迹)绘制法则,利用根轨迹对系统的性能分析。

  4.控制系统的频域分析

  系统的频率特性,幅相频率特性曲线的绘制,对数频率(渐近)特性曲线的绘制,系统的开环频率特性、闭环频率特性及其指标,系统频域指标和时域指标之间的关系,简单的延迟系统稳定性判别,奈奎斯特稳定性判据,稳定裕度。

  5.控制系统的校正与综合

  无源、有源校正网络,串联超前校正、滞后校正,按期望频率特性进行校正,复合校正。

  6.系统的状态空间分析方法

  系统的状态空间表达式,线性变换,状态转移矩阵,状态方程的解,系统的能控性、能观性及其判定方法,系统的能控、能观标准型和约当标准型,系统的结构分解,系统的状态空间实现与最小实现。

  7.系统的状态空间设计方法

  系统的状态反馈和输出反馈,系统的极点配置,系统的镇定问题,能稳(能镇定)与能检测性,状态反馈解耦,状态观测器设计,基于状态观测器的综合。

  8.非线性控制系统

  非线性系统的平衡状态,线性化,非线性系统的相平面分析法(一阶和二阶)、描述函数分析法,李亚普诺夫意义下系统的稳定性,李亚普诺夫方法在线性系统与非线性系统中的应用。

  (三)试卷类型

  以分析与计算题为主,可以有简答题等多样形式。

  (四)参考书目

  1.自动控制原理,胡寿松,科学出版社。

  2.自动控制原理,夏超英,科学出版社。

  3.现代控制理论,刘豹,机械工业出版社。

  4.现代控制理论,夏超英,科学出版社。

  六、814通信原理

  (一)考试的总体要求

  《通信原理》是电子信息技术类专业的一门重要的基础理论课程。因此要求考生必须较好地掌握通信系统的基本原理,基本性能的分析方法;并应了解通信网的基本概念。能够运用数学的方法分析通信系统中各种调制、解调原理,掌握基本信源、信道编码和解码的原理和方法,能够对各种系统进行抗噪声性能分析。能够应用所学知识,对目前通信领域的一些实际问题进行分析研究,并能根据要求设计出性能指标较高的适用的通信系统。了解通信技术的发展动态。主要考核考生对基本知识和基本技能的掌握程度,了解考生在通信领域中分析问题和解决问题的能力。

  (二)考试的内容及比例

  1.通信的基本概念:定义,系统模型,信息的度量、性能分析指标。(占5%)

  2.信道特性:恒参和变参信道,随机过程的基本概念、信道中的加性噪声,信道容量公式应用。(占10%)

  3.模拟通信系统:调制的概念和分类、幅度调制和角度调制的时域和频域分析,调制和解调方法,带宽和功率的计算,噪声性能分析。频分复用。(占15%)

  4.信源编码:抽样定理;PCM和ΔM的编译码原理,噪声性能分析;PCM和ΔM的改进型;时分复用基本概念。(占15%)

  5.数字信号的基带传输:常用码型,数字基带信号的功率谱、基带传输特性设计,基带传输带宽计算,奈奎斯特准则,眼图和均衡,部分响应技术。(占10%)

  6.数字信号的载波传输:二进制数字调制和解调方法。多进制数字调制的基本原理,产生和解调方法。各种数字调制的带宽计算。二进制和四进制数字调相的波形分析。最佳接收基本概念、最大输出信噪比准则和匹配滤波器的概念,二进制调制系统最佳接收机性能分析。(占10%)

  7.现代数字调制技术;MSK、QAM、π/4-QPSK、OQPSK,扩频通信等的基本原理,调制和解调方法,码分多址的基本概念。(占5%)

  8.同步原理:载波同步、位同步、帧同步及网同步的基本原理和实现方法。(占10%)

  9.信道编码:有扰离散信道的编码定理,最小码距与检错、纠错的关系,差错控制技术,几种常用的检错码,掌握线性分组码、循环码的编译码原理,实现方法,了解卷积码的基本概念。(占15%)

  10.了解移动通信、光通信的基本知识及通信领域前沿技术发展动态。(占5%)

  (三)试卷类型及比例

  1.基本知识;填空、选择题(占40%);

  2.基本技能:计算、作图,设计和证明(占60%);

  3.课程内容大致比例:模拟通信占30%,数字通信占70%。

  (四)参考书目

  1.现代通信原理(第二版),沈保锁、侯春萍主编,国防工业出版社,2006。

  七、815信号与系统

  (一)考试的总体要求

  信号与系统是通信、电子信息、电子科学与技术等专业的一门专业基础课程,是国内外高校相应专业的主干课程之一。要求考生熟练地掌握本课程所讲述的基本概念、基本理论和基本分析方法,并利用这些经典理论分析、解释和计算信号、系统及其相互之间约束关系的问题。

  (二)考试的内容及比例

  1.信号与系统的基本知识(10~20%)

  (1)基本信号及其两种(函数表达式和波形图)表示方法;

  (2)信号的基本运算;

  (3)系统的描述及系统的基本性质;

  2.连续系统的时域分析(10~20%)

  (1)零输入响应和零状态响应的概念、性质及其求法;

  (2)冲激响应和阶跃响应;

  (3)卷积、卷积的性质及卷积的计算方法;

  (4)系统响应的时域求法;

  3.连续信号与系统的变换域分析(30~40%)

  (1)周期信号的傅里叶级数;

  (2)周期信号的频谱及周期信号的傅立叶变换;

  (3)非周期信号的傅里叶变换及其性质;

  (4)取样信号、取样信号的频谱、取样定理及其应用;

  (5)周期和非周期信号通过线性系统的频域分析;

  (6)拉普拉斯变换及其性质;

  (7)信号通过线性系统的S域分析;

  (8)拉普拉斯变换与傅里叶变换之间的映射关系;

  4.离散信号与系统分析(10~20%)

  (1)离散时间信号(序列)的描述及其运算;

  (2)离散卷积及其性质;

  (3)线性离散系统的特性及其描述方法;

  (4)差分方程的建立及其解法;

  (5)Z变换及其性质;

  (6)离散系统的Z域分析法;

  5.系统函数(10~20%)

  (1)系统函数的零极点与系统响应之间的关系;

  (2)系统稳定性及其判断方法;

  (3)系统的方框图、信号流图表示法与系统模拟;

  6.连续与离散系统的状态变量分析(10~20%)

  (1)状态、状态变量与状态方程的基本概念;

  (2)连续与离散状态方程的建立方法;

  (3)连续系统状态方程的求解;

  (4)离散系统状态方程的求解;

  (5)描述系统的状态方程与输入-输出方程之间的关系;

  (6)系统的稳定性、可控性和可观测性的概念。

  (三)试卷题型及比例

  试卷题型分为简答题(包括选择题和填空题等)、一般计算题和综合计算题三种类型,其中简答题和一般计算题约占80~90%,综合计算题约占10~20%。

  (四)参考书目

  1.信号与线性系统分析(第四版),吴大正主编,高等教育出版社。

  八、801力学综合

  (一)考试的总体要求

  主要考察学生对理论力学和材料力学基本概念、基本理论和基本方法的掌握程度,以及相关综合问题的分析求解能力。

  (二)考试的内容及比例

  1.静力学(20%):

  (1)掌握各种常见约束类型,对物体系统进行受力分析。

  (2)计算力的投影和力矩、力偶。

  (3)应用各类平面力系的平衡方程求解单个物体、物体系统和平面桁架的平衡问题(主要是求约束反力和桁架内力问题)。

  (4)考虑滑动摩擦时平面物系的平衡问题。

  2.运动学(20%):

  (1)理解刚体平动和定轴转动的特征。求解定轴转动刚体的角速度和角加速度,求解定轴转动刚体上各点的速度和加速度。

  (2)掌握点的合成运动中的基本概念。应用点的速度和加速度合成定理求解平面问题中的运动学问题。

  (3)理解刚体平面运动的特征。应用基点法、瞬心法和速度投影法求平面机构上各点的速度。应用基点法求平面机构上各点的加速度。

  3.动力学(20%):

  (1)计算力的功和质点、质点系、平面运动刚体的动能。应用质点和质点系的动能定理求解有关的动力学问题。

  (2)计算动力学中各基本物理量。运用动量定理、质心运动定理、刚体绕定轴转动等动力学普遍定理综合求解动力学问题。

  4.材料力学综合(40%)

  (1)分析杆件在各种基本变形下的内力、应力和变形,进行强度和刚度计算。

  (2)应力状态理论和广义虎克定律概念及计算。

  (3)应用强度理论计算组合变形构件的强度。

  (4)简单静不定问题的求解。

  (5)压杆稳定性计算。

  (6)材料基本力学性能实验测试方法、电测法的基本原理和方法。

  (三)试卷题型

  计算、简答、综合分析题。

  九、803机械原理与机械设计

  (一)考试的总体要求

  1.机械原理部分

  主要考查学生对机构学与机器动力学的基本概念、基本理论和常用机构的分析与设计方法的掌握,以及相关的分析、解决问题的能力。

  2.机械设计部分

  主要考查学生对通用机械零件设计计算的基本理论和基本方法的掌握,以及运用基本理论和方法解决一般机械设计问题的能力。

  (二)考试的内容及比例

  1.机械原理部分(占50%)

  机构的组成和结构分析,平面机构的运动分析,平面机构的力分析,平面连杆机构及其设计,凸轮机构及其设计,齿轮机构及其设计,轮系及其设计,其他常用机构(间歇运动机构、组合机构、螺旋机构),机器的运转和调速,机械的平衡,机械的效率。

  2.机械设计部分(占50%)

  机械零件工作能力及计算准则,机械零件的疲劳强度计算,摩擦、磨损及润滑,连接(螺纹、键、花键、过盈),机械传动(带、链、齿轮、蜗杆),轴,轴承(滑动、滚动),联轴器和离合器,弹簧。

  (三)试卷类型及比例

  1.机械原理部分(占50%)

  (1)填空题、选择题,约占10%~20%。

  (2)计算题、图解分析题,约占80%~90%。

  2.机械设计部分(占50%)

  (1)填空题、选择题,约占20%~30%。

  (2)分析题、简答题,约占10%~15%。

  (3)计算题、结构设计题,约占55%~70%。

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