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信号与系统第4章答案

信号与系统第4章答案
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第4章拉普拉斯变换与连续系统复频域分析4.6本章习题全解

4.1 求下列函数的拉普拉斯变换(注意:为变量,其它参数为常量)。

(1)(2)

(3)(4)

(5)(6)

(7)(8)

(9)(10)

(11)(12)

(13)(14)

(15)(16)

(17)(18)

(19)(20)

(21)(22)

(23)(24)

解:

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18) ()

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

4.2 已知,求下列信号的拉普拉斯变换。(1)(2)

(3)(4)

(5)

解:(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

所以

4.3 已知信号的拉普拉斯变换如下,求其逆变换的初值和终值。(1)(2)

(3)(4)解(1)初值:

终值:

(2)初值:

终值:

(3)初值:

终值:

(4)初值:

终值:

4.4 求题图4.4所示信号的单边拉普拉斯变换。

题图4.4解(1)

所以

根据微分性质

所以

注:该小题也可根据定义求解,可查看(5)小题(2)根据定义

(3)

根据(1)小题的结果

再根据时移性质

所以

根据微分性质得

(4)根据定义

注:也可根据分部积分直接求取(5)根据单边拉氏变换的定义,

本小题与(1)小题的结果一致。

(6)根据单边拉氏变换的定义,在是,

对比(3)小题,可得

4.5 已知为因果信号,,求下列信号的拉普拉斯变换。(1)(2)

(3)(4)

解:(1)根据尺度性质

再根据s域平移性质

(2)根据尺度性质

根据s域微分性质

根据时移性质

(3)根据尺度性质

再根据s域平移性质

(4)根据时移性质

再根据尺度性质

本小题也可先尺度变化得到,再时移单位,得到结果4.6 求下列函数的拉普拉斯逆变换。

(1)(2)

(3)(4)

(5)(6)

(7)(8)

(9)(10)

(11)(12)

(13)(14)

(15)(16)

(17)(18)

(19)(20)

(21)(22)

(23)(24)

解:

(1)(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

{} =

(15){} =

(16){}=

(17){}=

(18){}=

(19){}=

(20){}=

(21){}=

(22){}=

(23) {}=

(24) ()=

4.7 求如题图4.7所示的单边周期信号的拉普拉斯变换。

题图4.7(1)矩形脉冲信号第一周期的时间信号为:

(2) 第一个周期时间信号为

(3)第一个周期时间信号为:

(4) 一个周期内:

4.8 已知线性连续系统的单位冲激响应为。

(1)若系统输入,求系统的零状态响应;

(2)若,求系统输入。

解:将系统的单位冲激响应作拉氏变换得系统函数

(1)系统输入的拉氏变换为

根据系统的S域分析,所以零状态响应的拉氏变换为

,所以

(2)

根据系统的S域分析,所以输入的拉氏变换为

求拉氏反变换得

4.9 已知系统微分方程为,求下列输入时的零状态响应。(1);(2);

(2)。

解:系统微分方程在零状态下两边做拉氏变换得

整理得:

(1)输入信号的拉氏变换为

所以得

做拉氏反变换得零状态响应

(2)输入信号的拉氏变换为

所以得

做拉氏反变换得零状态响应

(3)输入信号的拉氏变换为

所以得

做拉氏反变换得零状态响应

4.10 利用拉普拉斯变换求解下列系统的系统函数、零状态响应、零输入响应和全响应。(1)。

(2)

(3);

;(4);

,,,解:

(1)将系统方程两边拉氏变换得:

(2)将系统方程两边拉氏变换得:

把代入上式,

(3)

系统函数:

(4)

4.11 求下列微分方程描述的连续系统的零输入响应。(1);(2);(3)。

解:(1)考虑输入,将微分方程两边做拉氏变换得

代入初始条件,

整理得,

做拉氏反变换得零输入响应

(2)考虑输入,将微分方程两边做拉氏变换得

代入初始条件,

整理得,

做拉氏反变换得零输入响应

(3)考虑输入,将微分方程两边做拉氏变换得

代入初始条件,

整理得,

做拉氏反变换得零输入响应

4.12 已知连续系统的微分方程为,求在下列输入时的零输入响应、零状态响应和全响应。

(1);

(2);

解:将系统方程两边拉氏变换得

整理得

令状态,得零状态响应的拉氏变换为

令,即,得零输入响应的拉氏变换为

(1)输入的拉氏变换,和初始状态得

对上式求拉氏反变换得,

零状态响应

零状态响应

完全响应

(2)输入的拉氏变换,和初始状态得

对上式求拉氏反变换得,

零状态响应

零状态响应

完全响应

4.13 已知线性连续系统的系统函数和输入信号,求系统的完全响应。(1);(2)。

解:根据系统得s域分析,系统的零状态响应的拉氏变换为

(1)

所以

根据系统方程可得二阶系统特征方程的系数为1,4,3

所以系统的零输入响应的拉氏变换为

所以

求拉氏反变换得系统的完全响应为

(2)

所以

根据系统方程可得三阶系统特征方程的系数为1,3,2,0

所以系统的零输入响应的拉氏变换为

所以

求拉氏反变换得系统的完全响应为

4.14 一线性系统,当输入为时,零状态响应为

,求系统的单位冲激响应。

信号与系统课后答案.doc

1-1 (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-+= 1-3 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()(2π πππ+++=k k k f (5))sin(2cos 3)(5t t t f π+= :

1-9 已知信号的波形如图1-11所示,分别画出 )(t f和 dt t df)( 的波形。 解:由图1-11知,) 3(t f-的波形如图1-12(a)所示() 3(t f-波形是由对) 2 3(t f- 的波形展宽为原来的两倍而得)。将) 3(t f-的波形反转而得到)3 (+ t f的波形,如图1-12(b)所示。再将)3 (+ t f的波形右移3个单位,就得到了)(t f,如图1-12(c)所示。dt t df)(的波形如图1-12(d)所示。 1-23 设系统的初始状态为)0(x,激励为)(? f,各系统的全响应)(? y与激励和初始状态的关系如下,试分析各系统是否是线性的。 (1)?+ =-t t dx x xf x e t y ) ( sin )0( )((2)?+ =t dx x f x t f t y ) ( )0( )( )( (3)?+ =t dx x f t x t y ) ( ])0( sin[ )((4))2 ( ) ( )0( )5.0( ) (- + =k f k f x k y k (5)∑=+ = k j j f kx k y ) ( )0( ) (

信号与系统课后习题答案

信号与系统课后习题答 案 Company number:【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-

1-1 试分别指出以下波形是属于哪种信号 题图1-1 1-2 试写出题1-1图中信号的函数表达式。 1-3 已知信号)(1t x 与)(2t x 波形如题图1-3中所示,试作出下列各信号的波形 图,并加以标注。 题图1-3 ⑴ )2(1-t x ⑵ )1(1t x - ⑶ )22(1+t x ⑷ )3(2+t x ⑸ )22 (2-t x ⑹ )21(2t x - ⑺ )(1t x )(2t x - ⑻ )1(1t x -)1(2-t x ⑼ )2 2(1t x -)4(2+t x 1-4 已知信号)(1n x 与)(2n x 波形如题图1-4中所示,试作出下列各信号的波形 图,并加以标注。 题图1-4 ⑴ )12(1+n x ⑵ )4(1n x - ⑶ )2 (1n x ⑷ )2(2n x - ⑸ )2(2+n x ⑹ )1()2(22--++n x n x ⑺)2(1+n x )21(2n x - ⑻ )1(1n x -)4(2+n x ⑼ )1(1-n x )3(2-n x 1-5 已知信号)25(t x -的波形如题图1-5所示,试作出信号)(t x 的波形图,并加以标注。 题图1-5 1-6 试画出下列信号的波形图:

⑴ )8sin()sin()(t t t x ΩΩ= ⑵ )8sin()]sin(21 1[)(t t t x ΩΩ+= ⑶ )8sin()]sin(1[)(t t t x ΩΩ+= ⑷ )2sin(1 )(t t t x = 1-7 试画出下列信号的波形图: ⑴ )(1)(t u e t x t -+= ⑵ )]2()1([10cos )(---=-t u t u t e t x t π ⑶ )()2()(t u e t x t --= ⑷ )()()1(t u e t x t --= ⑸ )9()(2-=t u t x ⑹ )4()(2-=t t x δ 1-8试求出以下复变函数的模与幅角,并画出模与幅角的波形图。 ⑴ )1(1)(2Ω-Ω= Ωj e j X ⑵ )(1 )(Ω-Ω-Ω =Ωj j e e j X ⑶ Ω -Ω---=Ωj j e e j X 11)(4 ⑷ 21 )(+Ω=Ωj j X 1-9 已知信号)]()([sin )(π--=t u t u t t x ,求出下列信号,并画出它们的波形图。 ⑴ )() ()(2 21t x dt t x d t x += ⑵ ττd x t x t ?∞-=)()(2 1-10 试作出下列波形的奇分量、偶分量和非零区间上的平均分量与交流分量。 题图1-10 1-11 试求下列积分: ⑴ ?∞ ∞--dt t t t x )()(0δ ⑵ ?∞ ∞ ---dt t t u t t )2()(00δ ⑶ ?∞ ∞---dt t t t e t j )]()([0δδω ⑷ ?∞ ∞--dt t t )2 (sin π δ

信号与系统答案(刘卫东)第八章

8-1对连续非周期信号进行抽样获得离散非周期信号,说明离散非周期信号频谱和连续非周期信号频谱的 关系。 解:对非周期信号()a x t 进行冲激抽样,得到的非周期连续信号的傅里叶变换,等于对非周期信号()a x t 进 行数值抽样得到的离散非周期信号的离散时间傅里叶变换。即()()as d X X ωθ=,而冲激抽样信号的傅里叶变换()as X ω是被抽样的非周期连续信号的傅里叶变换()a X ω的周期延拓,延拓周期为2s s T πω=,如果()a x t 频率有限,且抽样过程满则抽样定理,即22s m s T πωω=≥,则延拓过程不产生混叠,()as X ω(即()d X θ)中有完整的()a X ω的波形,在此情况下,截取()as X ω的一个周期,它和()a X ω的关系为: ()()(),22 s s a s as s d X T X T X ωωωωθω==? << 8-2 已知)()(n u a n x d n d =(1

信号与系统课后习题答案

《低频电子线路》 一、单选题(每题2分,共28分:双号做双号题,单号做单号题) 1.若给PN结两端加正向电压时,空间电荷区将() A变窄 B基本不变 C变宽 D无法确定 2.设二极管的端电压为 U,则二极管的电流与电压之间是()A正比例关系 B对数关系 C指数关系 D无关系 3.稳压管的稳压区是其工作() A正向导通 B反向截止 C反向击穿 D反向导通 4.当晶体管工作在饱和区时,发射结电压和集电结电压应为 ( ) A前者反偏,后者也反偏 B前者反偏,后者正偏 C前者正偏,后者反偏 D前者正偏,后者也正偏 5.在本征半导体中加入何种元素可形成N型半导体。() A五价 B四价 C三价 D六价 6.加入何种元素可形成P 型半导体。() A五价 B四价 C三价 D六价 7.当温度升高时,二极管的反向饱和电流将()。

A 增大 B 不变 C 减小 D 不受温度影响 8. 稳压二极管两端的电压必须( )它的稳压值Uz 才有导通电流,否则处于截止状态。 A 等于 B 大于 C 小于 D 与Uz 无关 9. 用直流电压表测得放大电路中某三极管各极电位分别是2V 、6V 、2.7V ,则三个电极分别是( ) A (B 、C 、E ) B (C 、B 、E ) C (E 、C 、B ) D (B 、C 、E ) 10. 三极管的反向电流I CBO 是由( )形成的。 A 多数载流子的扩散运动 B 少数载流子的漂移运动 C 多数载流子的漂移运动 D 少数载流子的扩散运动 11. 晶体三极管工作在饱和状态时,集电极电流C i 将( )。 A 随 B i 增加而增加 B 随B i 增加而减少 C 与 B i 无关,只决定于 e R 和 CE u D 不变 12. 理想二极管的正向电阻为( ) A A.零 B.无穷大 C.约几千欧 D.约几十欧 13. 放大器的输入电阻高,表明其放大微弱信号能力( )。 A 强 B 弱 C 一般 D 不一定 14. 某两级放大电路,第一级电压放大倍数为5,第二级电压 放大倍数为20,该放大电路的放大倍数为( )。 A 100

信号与系统课后习题答案—第章

第1章 习题答案 1-1 题1-1图所示信号中,哪些是连续信号?哪些是离散信号?哪些是周期信号?哪些是非周期信号?哪些是有始信号? 解: ① 连续信号:图(a )、(c )、(d ); ② 离散信号:图(b ); ③ 周期信号:图(d ); ④ 非周期信号:图(a )、(b )、(c ); ⑤有始信号:图(a )、(b )、(c )。 1-2 已知某系统的输入f(t)与输出y(t)的关系为y(t)=|f(t)|,试判定该系统是否为线性时不变系统。 解: 设T 为此系统的运算子,由已知条件可知: y(t)=T[f(t)]=|f(t)|,以下分别判定此系统的线性和时不变性。 ① 线性 1)可加性 不失一般性,设f(t)=f 1(t)+f 2(t),则 y 1(t)=T[f 1(t)]=|f 1(t)|,y 2(t)=T[f 2(t)]=|f 2(t)|,y(t)=T[f(t)]=T[f 1(t)+f 2(t)]=|f 1(t)+f 2(t)|,而 |f 1(t)|+|f 2(t)|≠|f 1(t)+f 2(t)| 即在f 1(t)→y 1(t)、f 2(t)→y 2(t)前提下,不存在f 1(t)+f 2(t)→y 1(t)+y 2(t),因此系统不具备可加性。 由此,即足以判定此系统为一非线性系统,而不需在判定系统是否具备齐次性特性。 2)齐次性 由已知条件,y(t)=T[f(t)]=|f(t)|,则T[af(t)]=|af(t)|≠a|f(t)|=ay(t) (其中a 为任一常数) 即在f(t)→y(t)前提下,不存在af(t)→ay(t),此系统不具备齐次性,由此亦可判定此系统为一非线性系统。 ② 时不变特性 由已知条件y(t)=T[f(t)]=|f(t)|,则y(t-t 0)=T[f(t-t 0)]=|f(t-t 0)|, 即由f(t)→y(t),可推出f(t-t 0)→y(t-t 0),因此,此系统具备时不变特性。 依据上述①、②两点,可判定此系统为一非线性时不变系统。 1-3 判定下列方程所表示系统的性质: 解:(a )① 线性 1)可加性 由 ?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(可得?????→+=→+=??t t t y t f dx x f dt t df t y t y t f dx x f dt t df t y 01122011111) ()()()()()()()()()(即即 则 即在)()()()()()()()(21212211t y t y t f t f t y t f t y t f ++前提下,有、→→→,因此系统具备可加性。 2)齐次性 由)()(t y t f →即?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(,设a 为任一常数,可得 即)()(t ay t af →,因此,此系统亦具备齐次性。 由上述1)、2)两点,可判定此系统为一线性系统。 ② 时不变性 )()(t y t f → 具体表现为:?+=t dx x f dt t df t y 0)()()( 将方程中得f(t)换成f(t-t 0)、y(t)换成y(t-t 0)(t 0为大于0的常数),

信号与系统课后习题答案

1-1 试分别指出以下波形是属于哪种信号? 题图1-1 1-2 试写出题1-1图中信号的函数表达式。 1-3 已知信号)(1t x 与)(2t x 波形如题图1-3中所示,试作出下列各信号的波形图,并 加以标注。 题图1-3 t ) (b t ) (a t ) ( a t ) (b t ) (c n

⑴ )2(1-t x ⑵ )1(1t x - ⑶ )22(1+t x ⑷ )3(2+t x ⑸ )22 (2-t x ⑹ )21(2t x - ⑺ )(1t x )(2t x - ⑻ )1(1t x -)1(2-t x ⑼ )2 2(1t x -)4(2+t x 1-4 已知信号)(1n x 与)(2n x 波形如题图1-4中所示,试作出下列各信号的波形图,并加以 标注。 题图1-4 ⑴ )12(1+n x ⑵ )4(1n x - ⑶ )2 (1n x ⑷ )2(2n x - ⑸ )2(2+n x ⑹ )1()2(22--++n x n x ⑺)2(1+n x )21(2n x - ⑻ )1(1n x -)4(2+n x ⑼ )1(1-n x )3(2-n x 1-5 已知信号)25(t x -的波形如题图1-5所示,试作出信号)(t x 的波形图,并加以标注。 题图1-5 t n n )(a

1-6 试画出下列信号的波形图: ⑴ )8sin()sin()(t t t x ΩΩ= ⑵ )8sin()]sin(2 1 1[)(t t t x ΩΩ+ = ⑶ )8sin()]sin(1[)(t t t x ΩΩ+= ⑷ )2sin(1)(t t t x = 1-7 试画出下列信号的波形图: ⑴ )(1)(t u e t x t -+= ⑵ )]2()1([10cos )(---=-t u t u t e t x t π ⑶ )()2()(t u e t x t --= ⑷ )()() 1(t u e t x t --= ⑸ )9()(2 -=t u t x ⑹ )4()(2 -=t t x δ 1-8试求出以下复变函数的模与幅角,并画出模与幅角的波形图。 ⑴ )1(1)(2Ω-Ω= Ωj e j X ⑵ )(1 )(Ω-Ω-Ω =Ωj j e e j X ⑶ Ω -Ω---=Ωj j e e j X 11)(4 ⑷ 21 )(+Ω=Ωj j X 1-9 已知信号)]()([sin )(π--=t u t u t t x ,求出下列信号,并画出它们的波形图。 ⑴ )() ()(221t x dt t x d t x += ⑵ ττd x t x t ?∞-=)()(2 1-10 试作出下列波形的奇分量、偶分量和非零区间上的平均分量与交流分量。

信号与系统课后习题答案

1 第一章习题参考解答 1.1 绘出下列函数波形草图。 (1) | |3)(t e t x -= (2) ()? ???<≥=0 2 021)(n n n x n n (3) )(2sin )(t t t x επ= (4) )(4 sin )(n n n x επ = (5) )]4()([4cos )(--=-t t t e t x t εεπ (6) )]4()1([3)(---=n n n x n εε (7) t t t t x 2 cos )]2()([)(π δδ--= (8) )]1()3([)(--+=n n n n x δδ

2 (9) )2()1(2)()(-+--=t t t t x εεε (10) )5(5)]5()([)(-+--=n n n n n x εεε (11) )]1()1([)(--+= t t dt d t x εε (12) )()5()(n n n x --+-=εε (13) ?∞--= t d t x ττδ)1()( (14) )()(n n n x --=ε 1.2 确定下列信号的能量和功率,并指出是能量信号还是功率信号,或两者均不是。 (1) | |3)(t e t x -= 解 能量有限信号。信号能量为: ()??? ?∞ -∞ -∞ ∞ --∞ ∞-+===0 2022 ||2 993)(dt e dt e dt e dt t x E t t t ∞<=?-?+??=∞ -∞ -9)2 1 (921 90 202t t e e (2) ()?????<≥=0 2 021)(n n n x n n 解 能量有限信号。信号能量为: () ∞<=+=+= = ∑∑∑∑∑∞ =--∞=∞ =--∞ =∞ -∞ =35)4 1(4])21[(2)(01021 2 2 n n n n n n n n n n x E (3) t t x π2sin )(=

信号与系统第八章答案

8.1 (2) a=[1 4 2 ]; b=[1 0 3]; t=0:0.001:10; f=exp(-t).*Heaviside(t); sys=tf(b,a); lsim(sys,f,t) title('8.1.(2)') xlabel('t') Warning: Function call Heaviside invokes inexact match 8.3 (1) a=[1,3,2]; b=[1]; y1=impulse(b,a,0:1:10) y2=step(b,a,0:1:10) subplot(1,2,1); impulse(b,a,10); title('冲击信号'); subplot('1,2,2'); step(b,a,10); title('阶跃响应'); y1 = 0.2325 0.1170 0.0473 0.0180 0.0067

0.0009 0.0003 0.0001 0.0000 y2 = 0.1998 0.3738 0.4515 0.4819 0.4933 0.4975 0.4991 0.4997 0.4999 (3) a=[1,4,5]; b=[1,0]; y1=impulse(b,a,0:1:10) y2=step(b,a,0:1:10) subplot(1,2,1); impulse(b,a,5) title('冲击响应') subplot(1,2,2) step(b,a,5) title('阶跃响应') y1 = 1.0000 -0.1546 -0.0409

0.0003 0.0001 0.0000 -0.0000 -0.0000 -0.0000 0.0000 y2 = 0.1139 0.0167 0.0003 -0.0003 -0.0000 -0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 8.4 (2) a=[1,1/2]; b=[1,2]; n=0:20; f=2*cos(n.*pi/3); y=filter(b,a,f) subplot(1,2,1) stem(n,f,'filled') title('输入x(n)') subplot(1,2,2) stem(n,y,'filled') title('响应序列y')

信号与系统答案 西北工业大学 段哲民 第八章 习 题

第八章 习 题 8.1 求长度为N 的斜坡序列 , 01 ()0, 0,N k k N R k k k N ≤≤-?=? <≥? 的z 变换()N R z ,并求4N =时的()N R z (见图题81) 。 答案 解 方法一 ()()(),N G k U k U k N =--设则 ()()N N R k kG k = 因 1 ()11N N z z G z z z -+=- -- 故 121112 22 2()()(1)(1)(1)N N N N N N N N d z z Nz Nz z z Nz Nz R z z G z dz z z z -+-+-+-+-+-++--+-=-=-=--- 4N =当时

3324242323 443423 ()(1)(1)z z z z z z z z R z z z z z ----+-+-++=== -- 方法二 ()(1)2(2)3(3)(1)(1)N R k k k k N k N δδδδ=-+-+-++--+ (2)34123(1) (1)23(1)()23(1)N N N N N N z z z N R z z z z N z z ---------++++-=++++-= 24323 4()z z N R z z ++== 当时 8.2 求下列序列的z 变换()F z ,并标明收敛域,指出()F z 的零点和极点。 (1) 1 ()()2k U k (2) 1 ()()2k U k - (3) 12 ()()()() 43k k U k U k - (4) 1 ()(1)2k U k --- (5) 11 ()()()(1) 53k k U k U k --- (6) ()jk e U k ω 答案

信号与系统习题集规范标准答案

《信号与系统》复习题 1.已知f(t)如图所示,求f(-3t-2)。 2.已知f(t),为求f(t0-at),应按下列哪种运算求得正确结果?(t0和a都为正值)

3.已知f(5-2t)的波形如图,试画出f(t)的波形。 解题思路:f(5-2t)?? ???→?=倍 展宽乘22/1a f(5-2×2t)= f(5-t)

??→?反转f(5+t)??→?5 右移f(5+t-5)= f(t) 4.计算下列函数值。 (1) dt t t u t t )2(0 0--?+∞ ∞-) (δ (2) dt t t u t t )2(0 --?+∞ ∞-) (δ (3) dt t t e t ?+∞ ∞ --++) (2)(δ 5.已知离散系统框图,写出差分方程。 解:2个延迟单元为二阶系统,设左边延迟单元输入为x(k) 左○ ∑:x(k)=f(k)-a 0*x(k-2)- a 1*x(k-1)→ x(k)+ a 1*x(k-1)+ a 0*x(k-2)=f(k) (1) 右○ ∑: y(k)= b 2*x(k)- b 0*x(k-2) (2) 为消去x(k),将y(k)按(1)式移位。 a 1*y(k-1)= b 2* a 1*x(k-1)+ b 0* a 1*x(k-3) (3) a 0*y(k-2)= b 2* a 0*x(k-2)-b 0* a 0*x(k-4) (4) (2)、(3)、(4)三式相加:y(k)+ a 1*y(k-1)+ a 0*y(k-2)= b 2*[x(k)+ a 1*x(k-1)+a 0*x(k-2)]- b 0*[x(k-2)+a 1*x(k-3)+a 0*x(k-4)] ∴ y(k)+ a 1*y(k-1)+ a 0*y(k-2)= b 2*f(k)- b 0*f(k-2)═>差分方程

信号与系统课后习题答案

1-1 试分别指出以下波形是属于哪种信号 题图1-1 1-2 试写出题1-1图中信号的函数表达式。 1-3 已知信号)(1t x 与)(2t x 波形如题图1-3中所示,试作出下列各信号的波形图,并 加以标注。 题图1-3 ⑴ )2(1-t x ⑵ )1(1t x - ⑶ )22(1+t x ⑷ )3(2+t x ⑸ )22 (2-t x ⑹ )21(2t x - ⑺ )(1t x )(2t x - ⑻ )1(1t x -)1(2-t x ⑼ )2 2(1t x -)4(2+t x 1-4 已知信号)(1n x 与)(2n x 波形如题图1-4中所示,试作出下列各信号的波形图,并加以 标注。 题图1-4 ⑴ )12(1+n x ⑵ )4(1n x - ⑶ )2 (1n x ⑷ )2(2n x - ⑸ )2(2+n x ⑹ )1()2(22--++n x n x ⑺)2(1+n x )21(2n x - ⑻ )1(1n x -)4(2+n x ⑼ )1(1-n x )3(2-n x 1-5 已知信号)25(t x -的波形如题图1-5所示,试作出信号)(t x 的波形图,并加以标注。 题图1-5 1-6 试画出下列信号的波形图: ⑴ )8sin()sin()(t t t x ΩΩ= ⑵ )8sin()]sin(2 1 1[)(t t t x ΩΩ+ =

⑶ )8sin()]sin(1[)(t t t x ΩΩ+= ⑷ )2sin(1)(t t t x = 1-7 试画出下列信号的波形图: ⑴ )(1)(t u e t x t -+= ⑵ )]2()1([10cos )(---=-t u t u t e t x t π ⑶ )()2()(t u e t x t --= ⑷ )()() 1(t u e t x t --= ⑸ )9()(2 -=t u t x ⑹ )4()(2 -=t t x δ 1-8试求出以下复变函数的模与幅角,并画出模与幅角的波形图。 ⑴ )1(1)(2Ω-Ω= Ωj e j X ⑵ )(1 )(Ω-Ω-Ω =Ωj j e e j X ⑶ Ω -Ω---=Ωj j e e j X 11)(4 ⑷ 21 )(+Ω=Ωj j X 1-9 已知信号)]()([sin )(π--=t u t u t t x ,求出下列信号,并画出它们的波形图。 ⑴ )() ()(221t x dt t x d t x += ⑵ ττd x t x t ?∞-=)()(2 1-10 试作出下列波形的奇分量、偶分量和非零区间上的平均分量与交流分量。 题图1-10 1-11 试求下列积分: ⑴ ?∞ ∞--dt t t t x )()(0δ ⑵ ? ∞ ∞ ---dt t t u t t )2()(00δ ⑶ ? ∞ ∞---dt t t t e t j )]()([0δδω ⑷ ?∞ ∞--dt t t )2(sin π δ ⑸ ? ∞ ∞ --++dt t t t )1()2(3δ ⑹ ? --11 2)4(dt t δ 1-12试求下列积分: ⑴ ? ∞ -'-=t d t x ττδτ)()1()(1 ⑵ ?∞ --=t d t x ττδτ)()1()(2 ⑶ ? ∞ ---= t d u u t x ττττ)]1()([)(3

信号与系统作业任务答案解析郑君里版

《信号与系统》习题与答案 第一章 1.1 画出信号[]) ()(sin )(00t t a t t a t f --= 的波形。 1.2 已知信号[])2()1()1()(--++=t u t u t t f ,画出)32(+-t f 的波形。 1.3 已知信号[])2()1()1()(--++=t u t u t t f ,试求它的直流分量。 答案:0 1.4 已知信号[])2()1()1()(--++=t u t u t t f ,试求它的奇分量和偶分量。 答案:偶分量:[][][])2()1()1(5.0)1()1()1()2()1(5.0---++--+++-+-t u t u t t u t u t u t u t 奇分量:[][][])2()1()1(5.0)1()1()1()2()1(5.0---++--+++-+-t u t u t t u t u t t u t u t 1.5 信号???=20)(t t f 0 ≥t 时为1;当00t 时为0 (5) ? ∞ ∞ --++dt t t e t )2()(δ; 答案:2e 2-

信号与系统课后习题答案—第1章

第1章 习题答案 1-1 题1-1图所示信号中,哪些就是连续信号?哪些就是离散信号?哪些就是周期信号?哪些就是非周期信号?哪些就是有始信号? 解: ① 连续信号:图(a )、(c )、(d ); ② 离散信号:图(b ); ③ 周期信号:图(d ); ④ 非周期信号:图(a )、(b )、(c ); ⑤有始信号:图(a )、(b )、(c )。 1-2 已知某系统得输入f(t)与输出y(t)得关系为y(t)=|f(t)|,试判定该系统就是否为线性时不变系统。解: 设T 为此系统得运算子,由已知条件可知: y(t)=T[f(t)]=|f(t)|,以下分别判定此系统得线性与时不变性。① 线性 1)可加性 不失一般性,设f(t)=f 1(t)+f 2(t),则 y 1(t)=T[f 1(t)]=|f 1(t)|,y 2(t)=T[f 2(t)]=|f 2(t)|,y(t)=T[f(t)]=T[f 1(t)+f 2(t)]=|f 1(t)+f 2(t)|,而 |f 1(t)|+|f 2(t)|≠|f 1(t)+f 2(t)| 即在f 1(t)→y 1(t)、f 2(t)→y 2(t)前提下,不存在f 1(t)+f 2(t)→y 1(t)+y 2(t),因此系统不具备可加性。 由此,即足以判定此系统为一非线性系统,而不需在判定系统就是否具备齐次性特性。 2)齐次性 由已知条件,y(t)=T[f(t)]=|f(t)|,则T[af(t)]=|af(t)|≠a|f(t)|=ay(t) (其中a 为任一常数) 即在f(t)→y(t)前提下,不存在af(t)→ay(t),此系统不具备齐次性,由此亦可判定此系统为一非线性系统。② 时不变特性 由已知条件y(t)=T[f(t)]=|f(t)|,则y(t-t 0)=T[f(t-t 0)]=|f(t-t 0)|, 即由f(t)→y(t),可推出f(t-t 0)→y(t-t 0),因此,此系统具备时不变特性。 依据上述①、②两点,可判定此系统为一非线性时不变系统。 1-3 判定下列方程所表示系统得性质: )()()]([)()(3)(2)(2)()()2()()(3)(2)()()()()() (2''''''''0t f t y t y d t f t y t ty t y c t f t f t y t y t y b dx x f dt t df t y a t =+=++-+=+++=? 解:(a )① 线性 1)可加性 由 ?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(可得?????→+=→+=??t t t y t f dx x f dt t df t y t y t f dx x f dt t df t y 01122011111)()()()()()()()()()(即即 则 ???+++=+++=+t t t dx x f x f t f t f dt d dx x f dt t df dx x f dt t df t y t y 0212102201121)]()([)]()([)()()()()()( 即在)()()()()()()()(21212211t y t y t f t f t y t f t y t f ++前提下,有、→→→,因此系统具备可加性。 2)齐次性 由)()(t y t f →即?+=t dx x f dt t df t y 0)()()(,设a 为任一常数,可得 )(])()([)()()]([)]([000t ay dx x f dt t df a dx x f a dt t df a dx x af t af dt d t t t =+=+=+??? 即)()(t ay t af →,因此,此系统亦具备齐次性。 由上述1)、2)两点,可判定此系统为一线性系统。 ② 时不变性

信号与系统课后答案(全)

第八章习题 8.1 图示一反馈系统,写出其状态方程和输出方程。 解 由图写出频域中输入、输出函数间的关系 ??? ???+-+= )(11)()3(3)(s Y s s E s s s Y 把此式加以整理可得 ) (3 34)1(3)(23s E s s s s s Y ++++= 故系统的转移函数为 334)1(3)(23++++= s s s s s H 根据转移函数,可以用相变量直接写出状态方程和输出方程分别为 e x x x x x x ??????????+????????????????????---=??????????100433100010 '''321321 []????? ?????=321033x x x y 8.2 写出下图所示三回路二阶系统的状态方程。 解: 第一步,选取状态变量。由于两个储能元件都是独立的,所以选电感电流 为状态变量1x ,电容电压为另一状态变量2x ,如图所示。 第二步, 分别写包含有电感电压的回路电压方程和包含有电容电流的节点电

流方程。根据第二个回路的回路方程,并代入元件参数,则有 112122'i x x x +--= 3 12'21 i x x -= 第三步,上两式中1i 和3i 不是状态变量,要把它们表为状态变量。由第一个回路有 1124x i e -=, 即 1121 41x e i += 由第三个回路有 32 3i x =, 即 2 331x i = 把1i 和3i 分别代入第二步中两式,并经整理,最后得所求状态方程为 e x x x 21'211+--=2 12322'x x x -= 或记成矩阵形式 8.3 图示一小信号谐振放大器的等效电路,这里的激励函数)(t e 是一压控电流源,输出电压)(t y 由耦合电路的电阻L R 上取得。要求写出此电路 的状态方程和输出方程。 解:第一步,选状态变量。因为电感电流和电容电压等三个变量都是独立的,所以选回路电感L 中的电流1x 、回路电容C 上的电压2x 、耦合电容c C 上的电压3x 为状态变量。 第二步,分别写回路方程或节点方程。由RLC 回路有 211'x Rx Lx =+ e i x x C Cx r c -=+++132''

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