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信号与线性系统题解 阎鸿森 第五章

信号与线性系统题解  阎鸿森 第五章
信号与线性系统题解  阎鸿森 第五章

信号与线性系统题解 阎鸿森 第五章 习题答案

1. 对下面离散时间周期信号,确定其离散时间傅立叶级数的系数k A 。

(a) )2sin()2cos()(n n n x ππ+=

(b) n

n x ??

?

??=21)(, ,32≤≤-n 且)(n x 以6为周期。

(c) )4sin(1)(n n x π-=,,30≤≤n 且)(n x 以4为周期。 (d) )4sin(1)(n n x π-=,,110≤≤n 且)(n x 以12为周期。

(e) )(n x 如图P5.1(a)所示。 (f) )(n x 如图P5.1(b)所示。 (g) )(n x 如图P5.1(c)所示。 (h) )(n x 如图P5.1(d)所示。

(a )

(b)

(c)

(d) 解:

(a) ??

????-+?????

?+=--n j n j n j

n j

e e j e

e

n x 7

27

23

23

22121)(ππππ, N=21

??

????-+??????+=--n j n j n j n j e e

j e e 32123212721272122121π

πππ 若取200≤≤k ,则有: 0;21

;21;21;2131837147=-======

--k a j

a a j a a a a 其余 (b) ∑-=-???

???????? ??---?=??? ??=-323

2113232

1

146

1216126

n k j e k j

kn j n k e e

e

a k j ππ

π

=()??????

?

???

?

?-??? ??--212111323

6

k j k e π

, (50≤≤k )

(c) )(2114sin 1][44n

j n j e e j

n

n x π

ππ---=-=, (30≤≤n )

∑∑∑=+-=--=-+-=80

)

21

(280)21(2802818141n k n j n k n j n kn j k e

j e j e a πππ =

)2

1

(2)

2

1

(2)21(2)

2

1

(222118111811141+-+---------?+--?---?k j k j k j k j k j k

j e e

j e e j e e ππππππ =22

cos 222

2111412

2----?--k e e k j k j ππ

π 即: ,4

23)21(4110-=+-=a ),2

cos 21()1(411πk a k k +-=

+ 3,2,1=k (d) ∑∑∑=+-=--=-+-=110

)

23

(6110)23

(61106241241121n k n j n k n j n kn j k e j e j e a ππ

π

= )2

3(6)

2

3

(2)23(6)

2

3

(262112411124111121+-+---------?+--?---?k j k j k j k j k j k j e e

j e e j e e ππππππ = 26

cos 222

61111216

2-?---?--k e e k j k j π 即: 12

21122226110-=-?

-=a ,3

c o s 1

6c o s 212126cos 22121k

k k a k ππ

π+-=--= 111≤≤k

(e) ∑∑=--=----?===503

3

45033

116

161][61n k j k j

n kn j kn j k e e e e n x a π

ππ

π

=

k k

e

k j 6sin 32sin

6

12

πππ

- 51≤≤k ; 320

=a

(f) ∑=-=----+++-==223233323]212[6

1

][61n n k j k j k j k j kn j k e e e e e n x a π

πππ

π

=

k k 3

2cos 313cos 3261ππ-+, 50≤≤k (g) ∑-=-----+==225452525452]22[5

1][51n k j k k j k

j kn j k e e e e e n x a π

π

π

π

π

=-

)5

4sin 252(sin 52k k j π

π+, (40≤≤k ) (h) )221(6

1][6133

2503k j k j n kn j k e e e n x a π

π

π

--=-++==∑, 50≤≤k

2. 已知周期为8的离散时间信号具有如下傅立叶技术系数,试确定信号)(n x 。

(a) )4

3sin()4cos(k k A k ππ+= (b) k A 如图P5.2(a)所示。

(b) ?????=≤≤=7

,06

0),3sin(k k k A k π (d) k A 如图P5.2(b)所示。

(a)

(b )

解:(a) k

j k j k j k j k e

j

e j e e a 84844421212121π

πππ---++=, 8=N ∴ ]4[4]3[4]1[4]1[4][+--+++-=n j n j n n n x δδδδ, 43≤≤-n ∑+∞

-∞

=+=r r n x n x ]8[][, 即为所求周期信号。

(b)

]3[4

1

]

3[4

1

]2[21]2[21]1[]1[][2-+++-+++-+++=k k k k k k k a k δδδδδδδ

∴ ,4

3c o s 212c o s 4c o s 22][4

3

4

n n n e

a n x k kn j k π

πππ

+++==

∑-= (70≤≤n )

x [n]= ∑+∞-∞

=+r r n x ]8[即为所求周期信号。

(c)

]3[2

1

]3[21]2[]2[]1[2

3

]1[23][2-+++

-+++-+++=k k k k k k k a k δδδδδδδ ∴ ,4

3c o s 212c o s 4c o s 22][4

3

4

n n n e

a n x k kn

j k π

πππ

+++==∑-= 70≤≤n

∑+∞

-∞

=+=

r r n x n x ]8[][ 即为所求周期信号。

(d)

]4[]3[]3[]1[]1[][-+-+++-+++=k k k k k k a k δδδδδδ, (43≤≤-k )

∴ ,4

3cos 2)1(4cos 21][4

34

n n e

a n x n k kn j k π

ππ

+-++==∑-= (70≤≤n )

∑+∞

-∞

=+=

r r n x n x ]8[][即为所求周期信号。

3. 如图x(n)是以N 为周期的实信号,其傅立叶级数系数为k k k jb a A +=,其中k k b a 和均

为实数。

(a)

(b)

(a) 证明*

k k A A -=。进而推出k a 与k a -,k b 与k b -之间的关系。

(b) 证明当N 为偶数时,2

N A 是实数,2

N A 是实数,2

2

N N a A = 。

(c) 证明x(n)能够表示为三角函数形式的傅立叶级数,即N 为奇数时

-=-+=2

)

1(1

0)]2sin()2cos([2

)(N k k k N

kn b N kn a a n x ππ

N 为偶数时

∑-=-+-+=121

2

0)]2sin()2cos([2

])1([)(N k k k

N n

N kn

b N

kn

a

a a n x ππ

(d) 若k

j k k e

A A θ=,其中k k A A =,k θ是k A 的相角,证明三角函数形式的傅立叶级数

也可以表示为如下形式: N 为奇数时:

-=++=2

)

1(1

0)2cos(2)(N k k k N

kn

A a n x θπ

N 为偶数时:

∑-=++-+=121

2

0)]2cos([2

])1([)(N k k k

N n

N

kn

A

a a n x θπ

(e) 如果P5.3所示信号x(n)和y(n)的三角函数形式傅立叶级数为:

∑=-+=8

10)]72sin()72cos([2

)(k k k

kn b kn a

a n x ππ

∑=-+=8

1

0)]7

2sin()72cos([2)(k k k

kn f kn d

b n y ππ 试画出z(n)的图形

∑=-++-=8

1

00)]7

2sin()()72cos([2

)()(k k k k

kn b f kn d

d a n z ππ 解: (a) x[n]是实信号,∴ ][][*n x n x =

而 ==

--=∑n N

jk

N k k

e

a

n x π21

*][*][*21

0n x e

a n N

jk

N k k =∑-=-π

=n N

jk N k k e

a n x π21

][*∑-==

∴ *k k a a -=或写为k k a a -=*

令 k k k jc b a +=,则有k k k jc b a ---+=,从而有

k k b b -=,k k c c --= (b) 当N 为偶数时,2

N

为一整数。

∑-?-=10

2

22

][1N n N

N j N

e

n x N a π∑∑-=---==1010][)1(1][1N n n N n j n x N e n x N π 显然, 2

N a 是一个实数。

(c) 设k k k jc b a +=,由傅立叶级数综合公式有。 ∑∑-=-=+==

1

21

2)(][N k n N

jk

k k N k n N

jk

k e

jc b e

a n x ππ

当N 为奇数时,上式可写为:

)(][)(22

)

1(1

20n k N N

j

k N N k n N

jk

k

e

a a a n x ---=++

=∑

π

π

)*()(22

)

1(1

20n k N N

j

k N k n N

jk

k

e

a a a --=++

=∑

π

π

=))2sin(2cos

(2

2

)

1(10kn N

c kn N b a k N k k π

π-+∑

-= 当N 为偶数时,相应有 )()1(][)(21

2

)(1

22

0n k N N

j

k N N k n N

jk

k

n

N e

a a a a n x --=++

-+=∑

π

π-

=)*()1()(21

2

)(1

22

0n k N N

j

k N k n N

jk

k

n

N e

a a a a -=++

-+∑

π

π-

=))2sin(2cos

(2

)1(1

2

)(1

2

0kn N

c kn N b a a k N k k n

N π

π-+-+∑

-= (d) 由(c)知,当k

j k k e

A a θ=时,有

N 为奇数时:

}Re{2

][2

)

1(1

20∑

-=+=N k n N

jk

k

a a n x π

=)2cos(

(2

2)

1(1

0∑

-=++N k K k kn N

A a θπ

N 为偶数时: }Re{2

)1(][1

2

)(1

22

0∑

-=+-+=N k n N

jk

k

n

N a a a n x π

-=++-+=1

2

)(1

2

0)2cos(

2

)1(N k k k n N kn N

A a a θπ

(e) ∑=-++-=8

100)]7

2sin()()72cos([2

)()(k k k k

kn c f kn d

d a n y ππ

∑=+=8

1

072c o s 2

]}[{k k

kn b a n x π

ν ∑=-=?8

1

72sin

2

]}[{k k d kn c n x π ∑=+=8

1

07

2cos

2]}[{k k kn d d n z πν ∑=-=?8

1

7

2sin

2

]}[{k k d kn f n z π ∴ ]}[{]}[{]}[{2)(00n z n x n z d a n y d d v ?-?++-=

而;1,100==d a ]},[{n z d ?]}[{n z ν ,]}[{n x d ?分别如图PS5.3-1所

示,因此y[n]如图PS5.3-2所示。

PS5.3-1

PS5.3-2

4. 已知x(n)是以N 为周期得序列,其傅立叶级数表示式为∑>

=<=

N k N

kn

j k e

A n x π2)(,试用k

A

表示下列信号得傅立叶级数系数

(a) )(0n n x - (b) )1()(--n x n x (c) )(*n x (d) )()1(n x N -设N 为偶数 (e) )()1(n x N -(假定N 为奇数,此时该信号得周期为2N).

(f) ?????=n

0m ),()()(,其他得倍数

为n m n x n x m

解: (a) ∑>=<-=-=N n n N jk k e n n x N a π

20][1?0222][1n N jk k N m n N jk m N jk e a e e m x N π

π

π

->=<--∑=? (b) N jk k

k N n n N jk k e a a e n x n x N a π

π

22])1[][(1?->

=<--=--=∑ (c) **]][[1][*1?22k N n n N jk N n n N jk k a e n x N e n x N a =-=-=∑∑>=<>

=<-π

π

(d) )2

(2)2(2]][[1][)1(1

?N k N n n N

N k j N n n N

jk

n

k a e n x N e

n x N

a

->

=<-->

=<-==-=∑

∑π

π

(k=0,1,2,……..N-1)

(e) ∑∑>=<->

=<-?=-=N n n j n N jk N n n N jk n k e e n x N e n x N a 22][21][)1(21?ππ

π ]][][[211

01

2)2

(2)2

(2∑∑-=-=----+

=N n N N

n N k n N j

N

k n N j e

n x e n x N ππ

]][][[211

10

)()2

(2)2

(2∑∑-=-=------?++=N n N n N k j N k n N j

N

k n N j e e

N n x e n x N πππ

)1(21

)(2)(N k j N k e a ---+=π ?????=-为偶数

,为奇数

,k 0k 2)(N k a

(f) ][n x m 是以mN 为周期的序列,

∴ n mN jk mN n m k e n x mN a π

2)

(][1?->=<∑==n mN jk mN n e m n x mN π

2]/[1->=<∑ =)1,2,1,0(,1][12-??????==->=<∑mN k a m

e r x mN k mr mN

jk r n π 5. (a) 如果x(n)和y(n)都是以N 为周期的,它们的傅立叶级数系数分别为k

k B A 和,试推

倒离散时间傅立叶级数的调制特性。即证明 ∑>

=<=N k kn

N j k e C n y n x )2()()(π ,其中

l

N k N k l

k l k l k

B A

B A C

∑>

=<>

=<--=

= (b) 利用调制特性求下列信号的傅立叶级数表达式,其中x(n)的傅立叶级数系数的k A 。

1.)6cos(][N n n x π 2. ∑+∞

-∞

=-K KN n n x )(][δ (c) 如果)3

cos(][n n x π=,y(n)的周期为12,且

?????≤≤≤=8

4,03

,1][n n n y

求x(n)y(n)的傅立叶级数表达式。

解:

a.

=

∑∑

>=<->

=

jk

N k l k l N l e

b a π2)(n N

jk

N k l

k N l l e

b

a π2)(

∑>

=<->

=<

=

n N

jl

n N

jm

N l m

N m l

e

e

b a ππ22??∑∑>

=<>=<

=

n N

jm

N l m

N m n N j l

e

b e

a ππ22∑∑>

=<>

=

=x[n]y[n]

∴x[n]y[n]=

∑>

=

jk

k

e

c π2, 其中∑>

=<-=

N l l

k l k b

a c

同样可以证明: ∑>

=<-=

N l l

l k k b a

c

b (i) n

N j n N j e e N n 32322

1216cos π

π

π-+=得: ;2133==-b b 其余0=k b

∴∑>

=<+--+==

N l k k l l k k a a b a c 33

21

21 =n N

n x π6cos ][n N

jk N k k k e a a π

23

3)(2

1∑>=<+-+ =n N jk N k N k k e a a π233)(2

1

∑>=<-+-+

(ii) 令

∑∑+∞

-∞

=>

=<=-r N k n N

jk

k

e

b rN n πδ2][, 其中

∑>

=<-=

=

N n n N

jk

k N

e

n b 1][2πδ ∴∑>=<-=

=

N l l l k k b a c ∑∑>

=<>

=<-=

N i l N l k l l a N b a 1

∑∑∑+∞

-∞=>=<>

=<=-r N k n N jk i N i e a N rN n n x π

δ2)1

(][][ (c) x[n]= n j n j e e n 62622

1213cos π

ππ

-+=,

∴ 2

1

1022=

==-a a a , 其余0k =a k k e e e e b k j k j k j n kn j k 12

sin 127sin

12

11)1(1211216

6

72

8

86

πππ

π

π

π

=--==---=-∑ (110≤≤k ) )10(12

sin )10(127sin 241)2(12sin )2(127sin 24112--+

--==∑>

=<-k k k k b a c l l k l k ππππ (110≤≤k ) 6. 求下列信号的离散时间傅立叶变换:

(a) )2()4

1(-n u n (b) )(2n u n

- (c) 1),()cos (0

(d) 1),sin (0

ω) (e) )35(n -δ (f) n

n )2

1(

(g)

)3(41k n n

k -??

? ??∑

+∞

-∞

=δ (h) )2sin()718cos(n n +π (i) ])4sin(][)3sin([

n n n n ππππ

(j) 44,n

,0)

3cos()(≤≤-?????=n n n x 其他π (k) x(n)如图P5.6(a)所示。 (l) x(n)如图P5.6(b)所示

(m) x(n)如图P5.6(c)所示 (n) x(n)如图P5.6(d)所示

(a)

(b)

(c)

(d)

解: (a) =

-==

Ω∑∞

+=ΩΩ-Ω-2

24

11)41

()41()(n j j n j n e e e x Ω-Ω

--j j e e 4

111612 (b) ∑-∞

=ΩΩ--=

=

Ω0

2

111

)

2()(n j n j n

e e x (c) ][][2

1)(]cos [[000n u e e a n u n a n x n j n j n n

Ω-Ω+=Ω=

)1111(2121)(21)()

()(00)()(0000Ω-Ω-Ω-Ω-+∞=+∞=Ω+Ω-Ω-Ω--+-=+=Ω∑∑j j n n n j n n

j n ae

ae e a e a x =Ω

-Ω-Ω-+Ω-Ω-2200

cos 21cos 1j j j e

a e a ae (d)

Ω

+ΩΩ+-Ω+Ω

Ω-=

---++--=Ω+Ω=

ΩΩ+ΩΩ+ΩΩ-ΩΩ-ΩΩ-Ω-Ω-Ω---∞

=Ω-∞

=Ω--∑∑2cos 2cos cos )1(4)cos 21(sin sin )1(2]11[21]1111[21)sin()sin()

()(20220202)()()()()()(1

00000000a a a a a ja ae ae ae ae j ae ae j e n a e

n a x j j j j j j n n

j n n n

j n

(e) )36(n -σ ∴ Ω-=Ω2)(j e x (f) 令 n

n x )2

1()(1=, 则有:

Ω-=

-+-=+=

ΩΩ-ΩΩ∞=Ω-Ω---∞

=∑∑

cos 3

543

211121121)2

1(2)(0

1

1j j j n n j n n j n n e e e

e

e x ∴ 21)cos 4

5(sin 4

3

)()(Ω-Ω-=ΩΩ

=Ωj

X d d

j

x (g) ∑∑∑∑

+∞-∞

=Ω-∞-∞=∞

=Ω-∞

=-=-=

Ωn n j n k k n j n k e k n e k n x ]3[)41(]3[)41()(030σσ =

∑∞

=Ω-Ω--=0

3

33)4

1

(11)41(k j k j k e e

(h) )(21)(2

12sin )718cos(227

187

18n

j n j n j

n j

e e j

e

e

n n ---+

+=+π

π

π

∑∑∑∑∞-∞

=+Ω-∞-∞=-Ω-+∞-∞=+∞-∞=+Ω--Ω--++=Ωn jn n jn n n n j n j e

j e j e e x )

2()2()718

()718(21212121)(ππ =

∑∞

-∞

=-+Ω+----+Ω+--

Ωk k j k j k k )]22()22()27

4()274([πσπσππ

σππσπ

(i) ?????≤Ω<≤Ω=Ω?πππππ2,03,1)()3sin(1X n n ??

???≤Ω<≤Ω=Ω?πππππ4,04,1)()4sin(2X n n ∴ 如图PS5.5所示。

(j) ∑∑-=+Ω--=-Ω-+=Ω44

)

3(44)3(2121)(n jn n jn e

e X π

π

)

1(2]

1[2]1[226543)

3

()

3

(5)

3

(4)

3

()

3

(6)

3

(4Ω-Ω-Ω-Ω-ΩΩ+Ω-+Ω-+Ω-Ω--Ω--Ω+-+++-

=--+

--=

j j j j j j j j j j j j e e e e e e e

e

e

e

e

e

ππ

π

ππ

π

s

(k) ∑∑+∞

-∞=Ω

-=Ω-Ω---===

Ωn j j n n

j n

j e

e e

e

n x X 11)()(54

(l) Ω+Ω+Ω+==

Ω∑+-=Ω-3c o s 2c o s 2c o s 32)()(3

3

n n

j e

n x X

(m) x[n]是以6为周期的序列,因此有

)3

s i n 41(61)(61113k j e n x a n n jk k π

π

+==∑-=-

∑∑∑∑

∞-∞===∞

-∞=--

Ω+=

--

Ω=Ωl k k k l l k k j l k a X 5

5

)

23

()3

sin

41(3)

23

(2)(ππ

δπ

π

ππ

δπ

(n) Ω????--Ω--Ω-==Ω∑+-=Ω-sin 2)]1(sin[)1(2)sin(2)()(N N N N e

n x X N

N

n n

j

=

(1)2(1)

(1)02(1)j N j N j j j j N j N

Ne N e e e e N e

Ne

Ω≤Ω-Ω-Ω-Ω-Ω--Ω----?????++++????+-+

=()(1)()()j N j j j j j N e e N e e e e Ω-ΩN Ω(N-1)-Ω(N-1)Ω-Ω-----?????-- = 2sin()2(1)sin[(1)]2sin N N N N -Ω--Ω--????Ω 7. 已知离散时间信号的傅立叶变换为()j X e ω,求信号x(n).

(a) 24()1324j j j j X e e e e ω-ωω-ω=-++

(b) 1,0()0,j W

X e W π

ω

?≤ω≤?=?<ω≤??

(c) ()(1)()2

j k k X e k π

+∞

ω

=-∞

=

-δω-

(d)()cos()sin 2

j X e j ω

ω=+ω

(e)2()11

166

j j j j w

e X e e e -ω

ω

-ω-=

+-

(f) 0,0()1,320,3j X e π

ππππω

?≤ω≤3?

?2=<ω≤?3?

<ω≤??

(g) ()j X e ω

如图P5.7(a)所示 (h) ()j X e ω如图P5.7(b)所示

解: (a) ()2[()3(1)2(2)4(4)]x n n n n n π=δ-δ-+δ++δ-

(b) 1

sin ()2W

jwn W

Wn

x n e dw n

π

π+-=

=

?

(c) ()X Ω如图PS5.7-1所示,在一个周期内可表示为

PS5.7-1

()()()()()22

X π

π

πΩ=δΩ-δΩ-

-δΩ++δΩ- ∴ 22

211[](1)cos (1)22j n j n j n j n n x n e e e e πππ

ππππ-=+--=- (d) 221111()2222

j j j j X e e e e ΩΩ

-Ω-Ω

Ω=++- (ππ-≤Ω≤)

∴ 2

2

1

[]()4j j j j j n x n e

e

e e e d π

ππ

Ω

-Ω-ΩΩ-

=

++-Ω?

=

11()()(1)(1)22

11111[]]

114(1)(1)()()

22

j n j n j n j n e e e e j n j n j n j n πππΩ+Ω-Ω+Ω-++--+-+-=11sin ()sin ()122[

(1)(1)]11222

n n n n n n πππππ+-++δ+-δ-+- =

12(1)11

[1][1]1222()4

n n n n π+-+δ+-δ--

(e)

135(sin sin )88

n n n ππ-π 6161[]()[]()[]5352

n n

x n u n u n ∴=--

(f) 23

32223

3

1

1[]22j j n

j j n x n e

e

d e e d ππ

π

π

π

π

ΩΩΩ-=

Ω+

Ω??

=(2)(2)21133

22(2)2(2)33

j n j n e e j n j n ππππππΩ+Ω+-+++-

=

12[sin (2)sin (2)](2)33

n n n ππ

π+-++

(g) 001[][(1)()]2j n j n x n e d e d ππππ

πωω-ωω

=

+ω+ω??

=1(1)2n

jn π

+-

(h) 令()X Ω=12()()X X ΩΩ+,其中1()X Ω和2()X Ω如图PS5.15-2所示。

1(sin sin )88

n n n π7π-π =5318[]38582j n j n j n e e e jn πΩΩΩπ-ππ++-ππ-π

135(sin sin )88

n n n ππ

-π 78

8

27

8

8

1

11()222j n

j n j n x n e

d e d e d π

π

π

π

π

π

π

π

π

-ΩΩΩ-

-

=

Ω+

Ω+

Ω???

818[]8

2j n

j n

j n

e

e e

jn

πΩΩΩ7π-ππ

++-π7π-π

=1(sin sin )88

n n n π7π-π

1

(23cos 2cos 2cos3)8

+ω+ω+ω 8. 已知()x

n 如图P5.8(a)所示得周期信号,1()x n 和2()x n 分别是从()x n 中截取一个周期所得到得非周期信号,如图P5.8(b),(c)所示。

信号与线性系统五六章自测题(标准答案)

第五、六章自测题标准答案 1. 判断题 (1) 当且仅当一个连续时间线性时不变系统的阶跃响应是绝对可积的,则该系统是稳定的。 ( × ) (2) 若h (t )是一个线性时不变系统的单位冲激响应,并且h(t)是周期的且非零,则系统是非稳定的。 ( √ ) (3) 对于一个因果稳定的系统,可以利用ωωj s s H j H ==|)()( 求系统的频率响应。 ( √ ) (4) 一个稳定的连续时间系统,其系统函数的零极点都必定在s 平面的左半平面。 ( × ) 2.填空题 (1)某二阶系统起始状态为2_)0(',1_)0(=-=r r ;初始条件为,1)0(',3)0(==++r r 则确定零输入响应待定系数的初始条件为)0(+zi r = -1 ,)0('+zi r = 2 ;而确定零状态响应待定系数的初始条件为 )0(+zs r = 4 ,)0('+zs r = -1 。 (2)2 3)(2++=-s s e s F s 的逆变换为 )(][ )1(2)1(t e e t t ε-----。 (3))()sin( )(t t t f εφα+=的拉普拉斯变换为2 22 2sin cos )(αφαα φ+? ++?=s s s s F 。 3.求图5-1中所示单边周期信号的拉氏变换。 图5-1 解: +---+- -=)2 3()()2()()(T t T t T t t t f εεεε 4.一个单位冲激响应为h (t )的因果LTI 系统有下列性质: (1)当系统的输入为t e t x 2)(=时,对所有t 值,输出t e t y 26 1)(= 。 (2)单位冲激响应h(t)满足微分方程 )()()(2) (4t b t e t h dt t dh t εε+=+-。这里b 为一个未知常数。 确定该系统的系统函数。 解:本题中用到了特征函数的概念。一个信号,若系统对该信号的响应仅是一个常数(可能是复数)乘以输入,则该信号为系统的特征函数。(请注意:上面所指的系统必须是线性时不变系统。) 因为t e t x 2)(=是因果LTI 系统的特征函数,所以t t s e e s H t y 2226 1|)()(= ?==。即

《信号与线性系统》试题与答案5

综合测试(三) 一、选择题(本题共6小题,每小题3分,共18分) 1、若想使连续时间信号在通过线性非时变系统传输时,波形不会产生失真,而仅仅是延时一段时间输出,则要求系统的单位冲激响应必须满足() A. B. C. D. 2、序列和等于() A. 1 B. C. D. 3、连续时间信号的单边拉普拉斯变换为() A. B. C. D. 4、下列各式中正确的是() A. B. C.D. 5、单边Z变换对应的原时间序列为() A.B. C.D. 6.请指出是下面哪一种运算的结果?()

A . 左移6 B. 右移6 C . 左移2 D. 右移2 三、描述某系统的微分方程为 y ”(t) + 4y ’(t) + 3y(t) = f(t) 求当f(t) = 2e -2t ,t ≥0;y(0)=2,y ’(0)= -1时的解;( 15分) 解: (1) 特征方程为λ2 + 4λ+ 3 = 0 其特征根λ1= –1,λ2= –2。齐次解为 y h (t) = C 1e -t + C 2e -3t 当f(t) = 2e –2 t 时,其特解可设为 y p (t) = Pe -2t 将其代入微分方程得 P*4*e -2t + 4(–2 Pe -2t ) + 3Pe -t = 2e -2t 解得 P=2 于是特解为 y p (t) =2e -t 全解为: y(t) = y h (t) + y p (t) = C 1e -t + C 2e -3t + 2e -2t 其中 待定常数C 1,C 2由初始条件确定。 y(0) = C 1+C 2+ 2 = 2, y ’(0) = –2C 1 –3C 2 –1= –1 解得 C 1 = 1.5 ,C 2 = –1.5 最后得全解 y(t) = 1.5e – t – 1.5e – 3t +2 e –2 t , t ≥0 三、描述某系统的微分方程为 y ”(t) + 5y ’(t) + 6y(t) = f(t) 求当f(t) = 2e -t ,t ≥0;y(0)=2,y ’(0)= -1时的解;( 15分) 解: (1) 特征方程为λ2 + 5λ+ 6 = 0 其特征根λ1= –2,λ2= –3。齐次解为 y h (t) = C 1e -2t + C 2e -3t 当f(t) = 2e – t 时,其特解可设为 y p (t) = Pe -t 将其代入微分方程得 Pe -t + 5(– Pe -t ) + 6Pe -t = 2e -t 解得 P=1 于是特解为 y p (t) = e -t 全解为: y(t) = y h (t) + y p (t) = C 1e -2t + C 2e -3t + e -t 其中 待定常数C 1,C 2由初始条件确定。 y(0) = C 1+C 2+ 1 = 2, y ’(0) = –2C 1 –3C 2 –1= –1 解得 C 1 = 3 ,C 2 = – 2 最后得全解 y(t) = 3e – 2t – 2e – 3t + e – t , t ≥0 四、如图信号f(t)的拉氏变换F(s) = ,试观 )e e 1(e 2s s s s s -----)e e 1(e 2 s s s s s -----

信号与线性系统七八章习题答案

第七、八章习题答案 7.1 绘出下列离散信号的图形。 (2)2()()k k δε- 解: 7.5 判断下列信号是否是周期性信号,如果是则其周期为多少? (2)0.4j k e π (3)sin(0.2)cos(0.3)k k ππ+ 解: (2) 0.40.4cos(0.4)sin(0.4) cos[0.4()]cos(0.4)0.42515sin(0.4)55j k j k e k j k k T k T n T n n T k e πππππππππ=++=?=?=?==因为当时,同理的周期为。所以的周期为。 (3) s i n [0.2()] s i n (0.2)0.2210 120 [0.3]cos(0.3)0.323 3sin[0.2()][0.3]20k T k T n T n n k T k T n T n n k T k T ππππππππππ+=?=?==+=?=?= =+++因为当时,T=10。 cos ()当时,T=20。 所以,cos ()是周期信号,周期为。 7.6一个有限长连续时间信号,时间长度为2分钟,频谱包含有直流至100Hz 分量的连续时间信号。为便于计算机处理,对其取样以构成离散信号,求最小的理想取样点。 解: min max min 10011200200 260224000 1200 m s m s s f Hz f sf Hz T s f ===?==?==min 由采样定理可知采样周期最大值所以在分钟内最小的理想采样点数: n

7.7设一连续时间信号,其频谱包含有直流、1kHz 、2kHz 、3kHz 四个频率分量,幅度分别为0.5、1、0.5、0.25;相位谱为0,试以10kHz 的采样频率对该信号取样,画出取样后所得离散序列在0到25kHz 频率范围内的频谱。 解:由采样定理可知采样后的频谱为原序列频谱以采样频率为周期进行周期延拓。故在0~25kHz 范围内有三个周期。其频谱如下图所示: 1 0.50.25 7.12一初始状态不为零的离散系统。当激励为()e k 时全响应为 11()[()1]()2k y k k ε=+,当激励为()e k -时全响应为21 ()[()1]()2 k y k k ε=--,求当初 始状态增加一倍且激励为4()e k 时的全响应。 解:设初始状态不变,当激励为()e k 时,系统的零输入响应为()zi y k ,零状态响应为()zs y k 。按题意得到: 1111 ()()()[()1]()(1) 2 ,(),1 ()()()[()1]()(2) 2 (1),(2),11 ()[()()]() 2211 ()[()()1]() 22 ,4(),()k zi zs k zi zs k k zi k k zs y k y k y k k e k y k y k y k k y k k y k k e k y k εεεε+++=+=+-=-=--=--=+-+=根据线性非时变系统的性质当激励为时全响应为联立两式可解得 所以当初始状态增加一倍且激励为时11 2()4()[43()()]() 22 k k zi zs y k y k k ε+=+-- 7.13试列出图P7-13所示系统的差分方程。 (a )

信号与线性系统题解 阎鸿森 第二章

信号与线性系统题解 阎鸿森 第二章 习题答案 2.1 (1) 已知连续时间信号()x t 如图P2.1(a)所示。试画出下列各信号的波形图,并加以标 注。 (a) (2)x t - (b) (1)x t - (c) (22)x t + (2) 根据图P2.1(b)所示的信号()h t ,试画出下列各信号的波形图,并加以标注。 (a) (3)h t + (b) (2)2 t h - (c) (12)h t - (3) 根据图P2.1(a)和(b)所示的()x t 和()h t ,画出下列各信号的波形图,并加以标注。 (a) ()()x t h t - (b) (1)(1)x t h t -- (c) (2)(4)2 t x h t -+ 图P2.1 解:(1) 各信号波形如下图所示:

(a) (b)(c) 1 2 (2)x t -(1)x t -(22)x t +t t t 22 22111 11210 01 -1-1 -2 -2 -3 5 (2) 各信号波形如下图所示: (a) (b)(c) 12 12 -32 (3)h t +(2)2t h -(12) h t -t t t 00 1 1 1 12468 1-2-3-4-5- (3) 各信号波形如下图所示: ()()x t h t -(1)(1)x t h t --(2)2 t x -(a) (b) (c) t t t ∴(2/2)(4)0 x t h t -+=00 111112 2222 2 1-1-4 6 2 - 2.2 已知信号(52)x t -的波形图如图P2.2所示,试画出()x t 的波形图,并加以标注。 (52) x t -t 3252 1123 图P2.2 解:波形如下图所示:

信号与线性系统 答案

实验一 信号的MATLAB 表示 三、 实验内容: 1. 用MA TLAB 表示连续信号:t Ae α,)cos(0?ω+t A ,)sin(0?ω+t A 。 t Ae α t=0:001:10; A=1; a=-0.4; ft=A*exp(a*t); plot(t,ft) )cos(0?ω+t A t=0:0.1:10; A=1; a=1; b=pi/4; ft=A*sin(a*t+b); plot(t,ft)

)sin(0?ω+t A t=0:0.1:10; A=1; a=1; b=pi/4; ft=A*cos(a*t+b); plot(t,ft)

2. 用信号处理工具箱提供的函数表示抽样信号、矩形脉冲信号及三角脉冲信号。y=sinc(t) y=sinc(t); plot(t,y) y=rectpuls(t, width) t=0:0.01:4; T=1; y=rectpuls(t-2*T, 2*T); plot(t,y)

y=tripuls(t , width, skew) t=-5:0.01:5; width=2;skew=0.6; y=tripuls(t, width, skew); plot(t,y) 3. 编写如图所示的MA TLAB 函数,并画出)5.0(t f ,)5.02(t f 的图形。 )(t f t=-2:0.01:3; ft=rectpuls(t+0.5, 1)+(1-t).*rectpuls(t-0.5,1)-rectpuls(t-1.5, 1); plot(t,ft)

f 5.0(t ) function ft=f(t) ft=rectpuls(t+0.5, 1)+(1-t).*rectpuls(t-0.5,1)-rectpuls(t-1.5, 1); plot(t,ft) t=-5:0.01:5; y=f(0.5*t); plot(t,y)

南航金城信号与线性系统课后答案 第二章 连续系统的时域分析习题解答

X 第二章 连续系统的时域分析习题解答 2-1 图题2-1所示各电路中,激励为f (t ),响应为i 0(t )和u 0(t )。试列写各响应关于激励微分算子方程。 解: . 1)p ( ; )1(1)p ( , 111 , 1 111)( )b (; 105.7)625(3 102 ; )(375)()6253(4) ()()61002.041( )a (0202200 204006000f i p f p u p f p p p u i f p p p p p f t u pf i p pu i t f t u p t f t u p =+++=++?++=+=+++= ++= ?=+??==+?=++-- 2-2 求图题2-1各电路中响应i 0(t )和u 0(t )对激励f (t )的传输算子H (p )。 解:. 1 )()()( ; 11)()()( )b (; 625 3105.7)()()( ; 6253375)()()( )a (22 0 20 40 0 +++==+++== +?==+== -p p p p t f t i p H p p p t f t u p H p p t f t i p H p t f t u p H f i f u f i f u 2-3 给定如下传输算子H (p ),试写出它们对应的微分方程。 . ) 2)(1() 3()( )4( ; 323)( )3(; 3 3)( )2( ; 3)( )1( +++=++=++=+= p p p p p H p p p H p p p H p p p H 解:; 3d d 3d d )2( ; d d 3d d )1( f t f y t y t f y t y +=+=+ . d d 3d d 2d d 3d d )4( ; 3d d 3d d 2 )3( 2222t f t f y t y t y f t f y t y +=+++=+ 2-4 已知连续系统的输入输出算子方程及0– 初始条件为: . 4)(0y ,0)(0y )y(0 ),()2(1 3)( )3(; 0)(0y ,1)(0y ,0)y(0 ),()84() 12()( )2(; 1)(0y ,2)y(0 ),()3)(1(4 2)( )1(---2 ---2 --=''='=++==''='=+++-=='=+++= t f p p p t y t f p p p p t y t f p p p t y f (u 0(t ) (b) u 0(t ) (a) 图题2-1

信号与线性系统分析_(吴大正_第四版)第一章习题答案

专业课习题解析课程 第1讲 第一章信号与系统(一)

专业课习题解析课程 第2讲 第一章 信号与系统(二) 1-1画出下列各信号的波形【式中)()(t t t r ε=】为斜升函数。 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ= (4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f = (7))(2)(k t f k ε= (10))(])1(1[)(k k f k ε-+=

解:各信号波形为 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ= (4))(sin )(t t f ε=

(5)) t f= r ) (sin (t (7)) f kε = t ) ( 2 (k

(10))(])1(1[)(k k f k ε-+= 1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2))2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f

(5))2()2()(t t r t f -=ε (8))]5()([)(--=k k k k f εε (11) )]7()()[6 sin( )(--=k k k k f εεπ (12))]()3([2)(k k k f k ---=εε 解:各信号波形为 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2) )2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f

信号与线性系统分析习题答案-(吴大正-第四版--高等教育出版社)

第一章 信号与系统(二) 1-1画出下列各信号的波形【式中)()(t t t r ε=】为斜升函数。 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ= (4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f = (7))(2)(k t f k ε= (10))(])1(1[)(k k f k ε-+= 解:各信号波形为 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)(

(3)) ()sin()(t t t f επ= ( 4))(sin )(t t f ε=

(5)) t f= r ) (sin (t (7)) f kε = t ) ( 2 (k

(10))(])1(1[)(k k f k ε-+= 1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2) )2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f (5))2()2()(t t r t f -=ε (8))]5()([)(--=k k k k f εε

(11))]7()()[6 sin()(--=k k k k f εεπ (12))]()3([2)(k k k f k ---=εε 解:各信号波形为 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2))2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f

(5))2()2()(t t r t f -=ε (8))]5()([)(--=k k k k f εε

信号与线性系统分析-(吴大正-第四版)习题答案 (1)

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下载可编辑复制 (4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f =

下载可编辑复制 (7))(2)(k t f k ε= (10))(])1(1[)(k k f k ε-+=

下载可编辑复制 1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2))2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f (5) )2()2()(t t r t f -=ε (8))]5()([)(--=k k k k f εε (11))]7()()[6 sin()(--=k k k k f εεπ (12) )]()3([2)(k k k f k ---=εε 解:各信号波形为 (1) )2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε

下载可编辑复制 (2) )2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f (5) )2()2()(t t r t f -=ε

信号与线性系统分析习题答案吴大正_第四版__高等教育出版社

第一章 信号与系统(二) 1-1画出下列各信号的波形【式中)() (t t t r ε=】为斜升函数。 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ= (4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f = (7))(2)(k t f k ε= (10))(])1(1[)(k k f k ε-+= 解:各信号波形为 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ= (4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f = (7))(2)(k t f k ε= (10))(])1(1[)(k k f k ε-+= 1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2) )2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f (5) )2()2()(t t r t f -=ε (8) )]5()([)(--=k k k k f εε (11))]7()()[6 sin( )(--=k k k k f εεπ (12))]()3([2)(k k k f k ---=εε 解:各信号波形为 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2))2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f (5) )2()2()(t t r t f -=ε

(8) )]5()([)(--=k k k k f εε (11))]7()()[6sin()(--=k k k k f εεπ (12) )]()3([2)(k k k f k ---=εε 1-3 写出图1-3所示各波形的表达式。 1-4 写出图1-4所示各序列的闭合形式表达式。 1-5 判别下列各序列是否为周期性的。如果是,确定其周期。 (2))6 3cos()443cos()(2 π πππ+++=k k k f (5))sin(2cos 3)(5t t t f π+= 解: 1-6 已知信号 )(t f 的波形如图1-5所示,画出下列各函数的波形。 (1))()1(t t f ε- (2))1()1(--t t f ε (5))21(t f - (6) )25.0(-t f (7)dt t df ) ( (8)dx x f t ?∞-)( 解:各信号波形为 (1))()1(t t f ε- (2))1()1(--t t f ε (5))21(t f - (6) )25.0(-t f (7)dt t df )(

信号与线性系统分析习题答案

1 / 257 信号与线性系统课后答案 第一章 信号与系统(一) 1-1画出下列各信号的波形【式中)() (t t t r ε=】为斜升函数。 (2)∞<<-∞=- t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ= (4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f = (7))(2)(k t f k ε= (10))(])1(1[)(k k f k ε-+= 解:各信号波形为 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3)) ()sin()(t t t f επ=

2 / 257 (4))(sin )(t t f ε= (5)) (sin )(t r t f =

3 / 257 (7))(2)(k t f k ε= (10)) (])1(1[)(k k f k ε-+=

4 / 257 1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2))2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f (5) )2()2()(t t r t f -=ε (8))]5()([)(--=k k k k f εε (11))]7()()[6 sin()(--=k k k k f εεπ (12) )]()3([2)(k k k f k ---=εε 解:各信号波形为 (1) ) 2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε

5 / 257 (2) )2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f (5) ) 2()2()(t t r t f -=ε

《信号与线性系统》试题与答案

1.下列信号的分类方法不正确的是( A ): A 、数字信号和离散信号 B 、确定信号和随机信号 C 、周期信号和非周期信号 D 、因果信号与反因果信号 2.下列说法正确的是( D ): A 、两个周期信号x (t ),y (t )的和x (t )+y(t )一定是周期信号。 B 、两个周期信号x (t ),y (t )的周期分别为2和2,则其和信号x (t )+y(t ) 是周期信号。 C 、两个周期信号x (t ),y (t )的周期分别为2和π,其和信号x (t )+y(t )是周期信号。 D 、两个周期信号x (t ),y (t )的周期分别为2和3,其和信号x (t )+y(t )是周期信号。 3.下列说法不正确的是( D )。 A 、一般周期信号为功率信号。 B 、 时限信号(仅在有限时间区间不为零的非周期信号)为能量信号。 C 、ε(t )是功率信号; D 、e t 为能量信号; 4.将信号f (t )变换为( A )称为对信号f (t )的平移或移位。 A 、f (t –t 0) B 、f (k–k 0) C 、f (at ) D 、f (-t ) 5.将信号f (t )变换为( A )称为对信号f (t )的尺度变换。 A 、f (at ) B 、f (t –k 0) C 、f (t –t 0) D 、f (-t ) 6.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是( B )。 A 、)()0()()(t f t t f δδ= B 、()t a at δδ1 )(= C 、 )(d )(t t εττδ=? ∞ - D 、)()-(t t δδ= 7.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是( D )。 A 、?∞ ∞ -='0d )(t t δ B 、)0(d )()(f t t t f =? +∞ ∞ -δ C 、 )(d )(t t εττδ=? ∞ - D 、?∞∞ -=')(d )(t t t δδ 8.下列关于冲激函数性质的表达式不正确的是( B )。 A 、)()1()()1(t f t t f δδ=+ B 、)0(d )()(f t t t f '='? ∞ ∞-δ C 、 )(d )(t t εττδ=? ∞ - D 、)0(d )()(f t t t f =?+∞ ∞ -δ 9.下列基本单元属于数乘器的是( A ) 。

信号与线性系统分析(第四版)习题答案

1-1画出下列各信号的波形【式中)()(t t t r ε=】为斜升函数。 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ= (4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f = (7))(2)(k t f k ε= (10))(])1(1[)(k k f k ε-+= 解:各信号波形为 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ=

(4)) fε t = (sin ) (t (5)) t r f= (sin ) (t

(7)) t (k f kε = ) ( 2 (10)) f kε k - = (k + ( ] )1 ( 1[ )

1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2))2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f (5))2()2()(t t r t f -=ε (8))]5()([)(--=k k k k f εε (11))]7()()[6sin()(--=k k k k f εεπ (12) )]()3([2)(k k k f k ---=εε 解:各信号波形为 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε

(2) )2 ( )1 ( 2 )( )(- + - - =t r t r t r t f (5) ) 2( ) 2( )(t t r t f- =ε

信号与线性系统分析报告习题问题详解

信号与线性系统课后答案 第一章 信号与系统(一) 1-1画出下列各信号的波形【式中)() (t t t r ε=】为斜升函数。 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ= (4))(sin )(t t f ε= (5))(sin )(t r t f = (7))(2)(k t f k ε= (10))(])1(1[)(k k f k ε-+= 解:各信号波形为 (2)∞<<-∞=-t e t f t ,)( (3))()sin()(t t t f επ=

(4)) fε t = (sin ) (t (5)) t r f= (sin ) (t

(7)) t (k f kε = ) ( 2 (10)) f kε k - = (k + ( ] )1 ( 1[ )

1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(t t t r ε=为斜升函数]。 (1))2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε (2))2()1(2)()(-+--=t r t r t r t f (5) )2()2()(t t r t f -=ε (8))]5()([)(--=k k k k f εε (11))]7()()[6 sin()(--=k k k k f εεπ (12) )]()3([2)(k k k f k ---=εε 解:各信号波形为 (1) )2()1(3)1(2)(-+--+=t t t t f εεε

(2) )2 ( )1 ( 2 )( )(- + - - =t r t r t r t f (5) ) 2( ) 2( )(t t r t f- =ε

信号与线性系统分析复习题及答案

信号与线性系统复习题 单项选择题。 1. 已知序列3()cos( )5 f k k π =为周期序列,其周期为 ( C ) A . 2 B. 5 C. 10 D. 12 2. 题2图所示()f t 的数学表达式为 ( B ) 图题2 A .()10sin()[()(1)]f t t t t πεε=+- B. ()10sin()[()(1)]f t t t t πεε=-- C. ()10sin()[()(2)]f t t t t πεε=-- D. ()10sin()[()(2)]f t t t t πεε=+- 3.已知sin() ()()t f t t dt t πδ∞ -∞= ?,其值是 ( A ) A .π B. 2π C. 3π D. 4π 4.冲激函数()t δ的拉普拉斯变换为 ( A ) A . 1 B. 2 C. 3 D. 4 5.为了使信号无失真传输,系统的频率响应函数应为 ( D ) A . ()d jwt H jw e = B. ()d jwt H jw e -= C. ()d jwt H jw Ke = D. ()d jwt H jw Ke -= 6.已知序列1()()()3 k f k k ε=,其z 变换为 ( B ) A . 13 z z + B. 13 z z - C. 14 z z + D. 14 z z - 7.离散因果系统的充分必要条件是 ( A ) A .0,0)(<=k k h B. 0,0)(>=k k h C. 0,0)(<>k k h 8.已知()f t 的傅里叶变换为()F jw ,则(3)f t +的傅里叶变换为 ( C ) A .()jw F jw e B. 2()j w F jw e C. 3()j w F jw e D. 4()j w F jw e 9.已知)()(k k f k εα=,)2()(-=k k h δ,则()()f k h k *的值为( B )

信号与线性系统习题答案西安交大版阎鸿森编

第六章习题答案 1. 用定义计算下列信号的拉氏变换及其收敛域,并画出零极点图和收敛域。 (a)(),0at e u t a > (b) (),0at te u t a > (c) (),0at e u t a --> (d) [cos()]()c t u t Ω- (e) [cos()]()c t u t Ω+θ- (f) [sin()](),0at c e t u t a -Ω> (g) (),b at b a δ-和为实数 (h) 23,0(),0 t t e t x t e t -?>? =?-,见图(a) (b) 2 1 ,Re{}() s a s a >-, 见图(a) (c) 1 ,Re{}s a s a -<-+,见图(b) (d) 22 ,Re{}c s s a s - <-+Ω, 见图(c) (e) 22 cos sin ,Re{}0c c s s s θθ -Ω>+Ω,见图(d) (f) 22 ,Re{}()c c s a a s Ω>-++Ω,见图(e) (g) 2 1|| sb a e a - ,整个s 平面 (h) 11,2Re{}332s s s +-<<-+,见图 (f) σ

(a) σ (b) jΩ (c) (d)

σ (e) σ (f) 2. 用定义计算图P6.2所示各信号的拉氏变换式。 X(t) (a)

X(t) (b) (c) X(t) (d) t (e)

X(t) (f) 解: (a) 222sin 111sin [()()]111 st sT st s te dt e t u t u t e dt e s s s π --+∞ --π -∞-=--π=-?=+++? ?0 1 (1)T st sT e dt e s --=-? (b) 1 2 3 1 2 223232121 (1)()()1 (1)st st st s s s s s s s s e dt e dt e dt e e e e e s s s e e e s -----------++=-+-+-=+--??? (c) 20111(1)T st sT sT te dt e e T s Ts ---=-+-? (d) 0221(1)11111 (1)(1)(1)T st sT sT sT sT t e dt T e e e e s Ts s s Ts ------ +=--+-=--? (e) 2222221212()(1)[(1)]sT sT sT s X s e e e e s Ts s Ts ----=-+-+-- (f) s 222 sin 111sin [()()]111 st sT st s te dt e t u t u t e dt e s s s π --+∞ --π -∞-=--π=-?=+++? ? 3. 对图P6.3所示的每一个零极点图,确定满足下述情况的收敛域。 (a) x(t)的傅立叶变换存在。 (b) 2()t x t e 的傅立叶变换存在 (c) ()0,0x t t => (d) ()0,5x t t =<

管致中信号与线性系统第5版知识点课后答案

第1章绪论 1.1 复习笔记 一、信号的概念 信号是随着时间变换的某种物理量。信号可按不同方式进行分类,通常的分类如下: 1.确定信号与随机信号 当信号是一确定的时间函数时,给定某一时间值,就可以确定一相应的函数值。这样的信号是确定信号。 但是,带有信息的信号往往具有不可预知的不确定性,它们是一种随机信号。随机信号不是一个确定的时间函数,当给定某一时间值时,其函数值并不确定,而只知道此信号取某一数值的概率。 严格地说,在实际工程中遇到的信号绝大部分都是随机信号。 2.连续信号与离散信号 确定信号可以表示为确定的时间函数,如果在某一时间间隔内,对于一切时间值,除了若干不连续点外,该函数都给出确定的函数值,这信号就称为连续信号(continuous signal)。在日常生活中遇到的信号大都属于连续信号,例如音乐、声音、电路中的电流和电压等。 和连续信号相对应的是离散信号(discrete signal)。离散信号的时间函数只在某些不连续的时间值上给定函数值。 3.周期信号与非周期信号 用确定的时间函数表示的信号,又可分为周期信号(periodic signal)和非周期信号(non—periodic signal)。周期信号是指对于任意的时间点,都满足=其中的被称为信号的周期。从直观上看,周期信号是一段长度为的信号按照时间不断重复而构成的信号。而不满足上述特性的信号被称为非周期信号。 4.能量信号与功率信号 信号的能量,功率公式为: 如果信号总能量为非零的有限值,则称其为能量信号;如果信号平均功率为非零的有限值,则称其为功率信号(power signal)。 二、信号的简单处理 1.信号的相加与相乘 两个信号的相加(乘)即为两个信号的时间函数相加(乘),反映在波形上则是将相同时刻对应的函数值相加(乘)。图1-1所示就是两个信号相加的一个例子。

信号与线性系统题解第二章

第二章习题答案 收集自网络 2.1 (1) 已知连续时间信号()x t 如图P2.1(a)所示。试画出下列各信号的波形图,并加以标 注。 (a) (2)x t - (b) (1)x t - (c) (22)x t + (2) 根据图P2.1(b)所示的信号()h t ,试画出下列各信号的波形图,并加以标注。 (a) (3)h t + (b) (2)2 t h - (c) (12)h t - (3) 根据图P2.1(a)和(b)所示的()x t 和()h t ,画出下列各信号的波形图,并加以标注。 (a) ()()x t h t - (b) (1)(1)x t h t -- (c) (2)(4)2 t x h t -+ 图P2.1 解:(1) 各信号波形如下图所示:

(a) (b)(c) 1 2 (2)x t -(1)x t -(22)x t +t t t 22 22111 11210 01 -1-1 -2 -2 -3 5 (2) 各信号波形如下图所示: (a) (b)(c) 12 12 -32 (3)h t +(2)2t h -(12) h t -t t t 00 1 1 1 12468 1-2-3-4-5- (3) 各信号波形如下图所示: ()()x t h t -(1)(1)x t h t --(2)2 t x -(a) (b) (c) t t t ∴(2/2)(4)0 x t h t -+=00 111112 2222 2 1-1-4 6 2 - 2.2 已知信号(52)x t -的波形图如图P2.2所示,试画出()x t 的波形图,并加以标注。 (52) x t -t 3252 1123 图P2.2 解:波形如下图所示:

信号与线性系统分析答案

信号与线性系统分析答案 第一部分考试说明 一、考试性质 全国硕士研究生入学考试是为高等学校招收硕士研究生而设置的。其中,《信号与线性系统》实行按一级学科统考。它的评价标准是高等学校优良本科毕业生能达到的及格或及格以上水平,以保证被录取者具有基本的专业水平,并有利于各高等学校的择优选拔。 考试对象为参加2018年全国硕士研究生入学考试的本科应届毕业生,或具有同等学历的在职人员。 科学学位硕士研究生和专业学位硕士研究生招生考试中的《信号与线性系统》均采用本考试大纲。 二、考试形式与试卷结构 (一)答卷方式:闭卷,笔试。

(二)答题时间:180分钟。 (三)各部分内容的考试比例(满分150分)基本概念及技能:25分 傅里叶级数及傅里叶变换:40分 拉普拉斯变换:35分 Z变换:35分 状态模型分析:15分 (四)题型比例 填空题:30分 选择题:20分 画图题:10分

计算题:90分 第二部分考查要点 一、信号与系统 1.单位冲激信号和单位阶跃信号的概念及性质 2.信号的波形图、基本运算与奇、偶分解 3.离散正弦、指数的周期性 4.计算信号的能量与功率 5.确定信号的基波周期 6.判断系统的线性、时不变、因果、稳定、可逆等性质 二、线性时不变系统 1. 线性时不变系统的卷积积分(卷积和)特性

2.线性时不变系统的零输入响应、零状态响应3. 卷积积分(卷积和)的性质及计算 4.单位冲激响应和单位阶跃响应 5. 根据单位冲激响应判断系统的因果性和稳定性6.线性常系数微分方程的时域解法 7.线性常系数差分方程的时域解法 三、周期信号的傅里叶级数表示 1. 线性时不变(LTI)系统的特征函数 2. 连续时间周期信号的傅里叶级数表示 3. 连续时间傅里叶级数的性质 4. 离散时间周期信号的傅里叶级数表示

信号与线性系统题解第二章

信号与线性系统题解第二章

第二章习题答案 收集自网络 2.1 (1) 已知连续时间信号()x t 如图P2.1(a)所示。 试画出下列各信号的波形图,并加以标注。 (a) (2)x t - (b) (1) x t - (c) (22) x t + (2) 根据图P2.1(b)所示的信号()h t ,试画出下 列各信号的波形图,并加以标注。 (a) (3)h t + (b) (2)2t h - (c) (12) h t - (3) 根据图P2.1(a)和(b)所示的()x t 和()h t ,画 出下列各信号的波形图,并加以标注。 (a) ()() x t h t - (b) (1)(1)x t h t -- (c) (2)(4)2t x h t -+

图P2.1 解:(1) 各信号波形如下图所示: (a)(b)(c) 1 2 (2)x t -(1)x t -(22)x t +t t t 22 22111 11210 01 -1-1 -2 -2 -3 5 (2) 各信号波形如下图所示: (a)(b)(c) 12 12 -32 (3)h t +(2)2t h -(12) h t -t t t 00 1 1 1 12468 1-2-3-4-5- (3) 各信号波形如下图所示:

()()x t h t -(1)(1)x t h t --(2) 2 t x -(a)(b) (c) t t t ∴(2/2)(4)0 x t h t -+=00 111112 2222 2 1-1-4 62 - 2.2 已知信号(52)x t -的波形图如图P2.2所示,试画出()x t 的波形图,并加以标注。 (52) x t -t 3252 1123 图P2.2 解:波形如下图所示: 32 52 (52)x t -(5)x t -(5) x t +()x t t t t t 0001111111 2 2233 456 1-2-3-4-5-6- 2.3 (1) 已知离散时间信号()x n 如图P2.3(a)所 示,试画出下列各信号的波形图,并加以标注。 (a) (4) x n - (b) (21) x n +

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