线性系统分析_习题答案

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专业课习题解析课程

西安电子科技大学

844信号与系统

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)()(tttr】为斜升函数。

(2)tetft,)( (3))()sin()(tttf

(4))(sin)(ttf (5))(sin)(trtf

(7))(2)(ktfk (10))(])1(1[)(kkfk

解:各信号波形为

(2)tetft,)(

(3))()sin()(tttf

(4))(sin)(ttf

(5))(sin)(trtf

(7))(2)(ktfk

(10))(])1(1[)(kkfk

1-2 画出下列各信号的波形[式中)()(tttr为斜升函数]。

(1))2()1(3)1(2)(ttttf (2))2()1(2)()(trtrtrtf

(5))2()2()(ttrtf (8))]5()([)(kkkkf

(11))]7()()[6sin()(kkkkf (12))]()3([2)(kkkfk

解:各信号波形为

(1))2()1(3)1(2)(ttttf

(2))2()1(2)()(trtrtrtf

(5))2()2()(ttrtf

(8))]5()([)(kkkkf

(11))]7()()[6sin()(kkkkf

(12))]()3([2)(kkkfk

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))63cos()443cos()(2kkkf (5))sin(2cos3)(5tttf

解:

1-6 已知信号)(tf的波形如图1-5所示,画出下列各函数的波形。

(1))()1(ttf (2))1()1(ttf (5))21(tf (6))25.0(tf

(7)dttdf)( (8)dxxft)(

解:各信号波形为

(1))()1(ttf

(2))1()1(ttf

(5))21(tf

(6))25.0(tf

(7)dttdf)(

(8)dxxft)(

1-7 已知序列)(kf的图形如图1-7所示,画出下列各序列的图形。

(1))()2(kkf (2))2()2(kkf

(3))]4()()[2(kkkf (4))2(kf

(5))1()2(kkf (6))3()(kfkf

解:

1-9 已知信号的波形如图1-11所示,分别画出)(tf和dttdf)(的波形。

解:由图1-11知,)3(tf的波形如图1-12(a)所示()3(tf波形是由对)23(tf的波形展宽为原来的两倍而得)。将)3(tf的波形反转而得到)3(tf的波形,如图1-12(b)所示。再将)3(tf的波形右移3个单位,就得到了)(tf,如图1-12(c)所示。dttdf)(的波形如图1-12(d)所示。

1-10 计算下列各题。

(1))()2sin(cos22tttdtd (2))]([)1(tedtdtt

(5)dtttt)2()]4sin([2 (8)dxxxt)(')1(

1-12 如图1-13所示的电路,写出 (1)以)(tuC为响应的微分方程。

(2)以)(tiL为响应的微分方程。

1-20 写出图1-18各系统的微分或差分方程。

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)ttdxxxfxety0)(sin)0()( (2)tdxxfxtfty0)()0()()(

(3)tdxxftxty0)(])0(sin[)( (4))2()()0()5.0()(kfkfxkyk

(5)kjjfkxky0)()0()(

1-25 设激励为)(f,下列是各系统的零状态响应)(zsy。判断各系统是否是线性的、时不变的、因果的、稳定的?

(1)dttdftyzs)()( (2))()(tftyzs (3))2cos()()(ttftyzs

(4))()(tftyzs (5))1()()(kfkfkyzs (6))()2()(kfkkyzs (7)kjzsjfky0)()( (8))1()(kfkyzs

1-28 某一阶LTI离散系统,其初始状态为)0(x。已知当激励为)()(1kky时,其全响应为

若初始状态不变,当激励为)(kf时,其全响应为)(]1)5.0(2[)(2kkyk

若初始状态为)0(2x,当激励为)(4kf时,求其全响应。

第二章

2-1 已知描述系统的微分方程和初始状态如下,试求其零输入响应。 (1)1)0(',1)0(),()(6)('5)(''yytftytyty

(4)0)0(',2)0(),()()(''yytftyty

2-2 已知描述系统的微分方程和初始状态如下,试求其0值)0(y和)0('y。

(2))()(,1)0(',1)0(),('')(8)('6)(''ttfyytftytyty

(4))()(,2)0(',1)0(),(')(5)('4)(''2tetfyytftytytyt

解:

2-4 已知描述系统的微分方程和初始状态如下,试求其零输入响应、零状态响应和全响应。

(2))()(,2)0(',1)0(),(3)(')(4)('4)(''tetfyytftftytytyt

解:

2-8 如图2-4所示的电路,若以)(tiS为输入,)(tuR为输出,试列出其微分方程,并求出冲激响应和阶跃响应。

2-12 如图2-6所示的电路,以电容电压)(tuC为响应,试求其冲激响应和阶跃响应。

2-16 各函数波形如图2-8所示,图2-8(b)、(c)、(d)均为单位冲激函数,试求下列卷积,并画出波形图。

(1))(*)(21tftf (2))(*)(31tftf (3))(*)(41tftf

(4))(*)(*)(221tftftf (5))3()(2[*)(341tftftf

波形图如图2-9(a)所示。

波形图如图2-9(b)所示。

波形图如图2-9(c)所示。

波形图如图2-9(d)所示。

波形图如图2-9(e)所示。

2-20 已知)()(1tttf,)2()()(2tttf,求)2('*)1(*)()(21ttftfty

2-22 某LTI系统,其输入)(tf与输出)(ty的关系为dxxfetytxt)2()(1)(2

求该系统的冲激响应)(th。

2-28 如图2-19所示的系统,试求输入)()(ttf时,系统的零状态响应。

2-29 如图2-20所示的系统,它由几个子系统组合而成,各子系统的冲激响应分别为

)1()(ttha )3()()(ttthb

求复合系统的冲激响应。

第三章习题

、试求序列 的差分、和。

、求下列差分方程所描述的LTI离散系统的零输入相应、零状态响应和全响应。

1)