通信工程专业课考查学生是否理解数字电路的基本概念和原理，掌握数字逻辑电路的基本分析方法以及是否具备设计数字逻辑电路的能力。

一、信号的基本概念与分类

信号是携带信息的物理量或函数，通常表示为随时间、空间或其他独立变量变化的量。根据不同的特征，信号可以分为以下几类：

1. 连续时间信号与离散时间信号：连续时间信号在时间上是连续变化的，如模拟音频信号；离散时间信号只在离散时间点上有定义，如数字音频信号。

2. 周期信号与非周期信号：周期信号在固定时间间隔后重复自身，如正弦波；非周期信号则不呈现这种重复性。

3. 能量信号与功率信号：能量信号的总能量有限而平均功率为零；功率信号的平均功率有限而总能量无限。

4. 确定性信号与随机信号：确定性信号可以用明确的数学表达式描述；随机信号则具有不确定性，需要用统计方法分析。

二、系统的基本特性

系统是对信号进行处理的实体，可以是物理系统或抽象数学模型。系统的主要特性包括：

1. 线性与时不变性：线性系统满足叠加原理；时不变系统的特性不随时间变化。线性时不变(LTI)系统具有许多优良的分析性质。

2. 因果性：因果系统的输出只依赖于当前和过去的输入，不依赖于未来输入。

3. 稳定性：有界输入产生有界输出的系统称为稳定系统。

4. 可逆性：不同输入产生不同输出的系统是可逆的，存在逆系统。

三、信号与系统的时域分析

时域分析直接研究信号随时间变化的特性及系统对信号的响应：

1. 卷积积分与卷积和：对于连续时间和离散时间LTI系统，输出信号可以通过输入信号与系统冲激响应的卷积计算得到。

2. 微分方程与差分方程：连续时间LTI系统可以用线性常系数微分方程描述；离散时间LTI系统则用线性常系数差分方程描述。

3. 相关分析：用于研究信号之间的相似性或信号自身的周期性。

四、信号与系统的频域分析

频域分析通过傅里叶变换等工具将信号分解为不同频率成分，揭示信号的频谱特性：

1. 连续时间傅里叶变换(CTFT)：将连续时间信号表示为连续频率的复指数函数的积分。

2. 离散时间傅里叶变换(DTFT)：将离散时间信号表示为连续频率的复指数函数的求和。

3. 傅里叶级数：周期信号可以表示为离散频率复指数函数的加权和。

4. 采样定理：阐述了连续信号离散化的条件，是数字信号处理的理论基础。

5. 拉普拉斯变换与Z变换：分别用于连续时间和离散时间系统的更一般分析，可以处理不稳定系统。