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信号分析与处理 第7次作业（系统时域、频域与复频域分析）适用专业班级：电气12 1-5、电力12 1-5、自升本13 1-21. 滑动平均滤波器对输入信号进行平滑的作用，一个三点滑动平均滤波器的差分方程为：{}1()(1)()(1)3y n x n x n x n =+++−。
（1）系统是否具有因果性，为什么？（2）求系统函数()H z ；（3）求单位脉冲响应()h n 。
2. 分析下列系统因果性，并说明理由（1）2()()y n x n = （2）()()y n x n =− （3）()()y n ax n b =+3. 分析下列系统是否具有线性性质、时不变性。
（1）()()y n ax n b =+ （2）2()()y t x t =4. 连续系统的描述有几种方法？离散系统的描述有几种方法？5. 已知离散系统如图所示。
（1）写出系统差分方程表达式； （2）求系统函数()H z ；（3）画出()H z 零、极点分布和收敛域；（4）求系统的单位脉冲响应； （5）求系统的频率响应。
6. 连续线性时不变系统的系统函数21()43H s s s =++，求系统的单位冲激响应()h t 。
7. 一个线性时不变系统当输入2()()t x t e u t −=时的输出23()[]()t t y t e e u t −−=−。
（1）确定系统的单位冲激响应()h t ； （2）求幅度频谱和相位频谱。
8. 画出典型数字信号处理系统结构图，并说明各环节作用。
9. 与模拟信号处理系统相比，数字信号处理系统有哪些优点和不足？（自己找资料总结）10. 已知信号()()cos x t u t t =，()()()f t t u t δ′=+。
证明()()()x t f t t δ∗=。
《信号与系统》期末复习材料一、考核目标和范围通过考核使学生了解和掌握信号与系统的基本原理、概念和方法，运用数学分析的方法解决一些简单问题，使学生在分析问题和解决问题的能力上有所提高，为学生进一步学习后续课程打下坚实的基础。
课程考核的命题严格限定在教材第1—8章内，对第9、10章不做要求。
二、考核方式三、复习资源和复习方法（1）教材《信号与系统》第2版，陈后金，胡健，薛健编著，清华大学出版社，北方交通大学出版社，2003年。
结合教材习题解答参考书（陈后金，胡健，薛健，钱满义，《信号与系统学习指导与习题精解》，清华大学出版社，北京交通大学出版社，2005）进行课后习题的练习、复习。
（2）离线作业。
两次离线作业题目要熟练掌握。
（3）复习方法：掌握信号与系统的时域、变换域分析方法，理解各种变换（傅里叶变换、拉普拉斯变换、Z变换）的基本内容、性质与应用。
特别要建立信号与系统的频域分析的概念以及系统函数的概念。
结合习题进行反复练习。
四、期末复习重难点第1章信号与系统分析导论1. 掌握信号的定义及分类。
2. 掌握系统的描述、分类及特性。
3. 重点掌握确定信号及线性非时变系统的特性。
第2章信号的时域分析1．掌握典型连续信号与离散信号的定义、特性及其相互关系。
2．掌握连续信号与离散信号的基本运算。
3．掌握信号的分解，重点掌握任意连续信号分解为冲激信号的线性组合，任意离散信号分解为单位脉冲序列的线性组合。
第3章系统的时域分析1．掌握线性非时变连续时间系统时域描述。
2．掌握用卷积法计算连续时间系统的零状态响应3．掌握离散时间系统的时域描述。
4．掌握用卷积法计算离散时间系统的零状态响应。
第4章周期信号的频域分析1．掌握连续周期信号的频域分析方法。
2．掌握离散周期信号的频域分析方法。
第5章非周期信号的频域分析1．掌握常见连续时间信号的频谱，以及Fourier变换的基本性质及物理含义。
2．掌握连续非周期信号的频域分析。
3．掌握离散非周期信号的频域分析。
思考题习题解答第1章 绪论（ 思考题 ）1–2 何为数字信号？何为模拟信号？答：如果电信号的参量仅可能取有限个值，则称之为数字信号。
如果电信号的参量取值连续（不可数、无穷多），则称之为模拟信号。
1–3 何为数字通信？数字通信有哪些优缺点？答：利用数字信号来传递信息的通信称之为数字通信。
数字通信的优点及缺点如下：优点：抗干扰能力强，且噪声不积累；传输差错可控；便于处理、变换、存储；便于将来自不同信源的信号综合到一起传输；易于集成，使通信设备微型化，重量轻；易于加密处理，且保密性好。
缺点：需要较大的传输带宽；对同步要求高。
1–9 按数字信号码元的排列顺序可分为哪两种通信方式？它们的适用场合及特点？答：按数字信号码元的排列顺序可分为并行传输和串行传输两种通信方式。
并行传输只适用于设备之间的近距离通信。
其优点是节省传输时间，速度快；不需要字符同步措施。
缺点是需要 n 条通信线路，成本高。
串行传输适用于远距离数字传输。
其优点是只需一条通信信道，节省线路铺设费用。
缺点是速度慢，需要外加码组或字符同步措施。
1–11 衡量数字通信系统有效性和可靠性的性能指标有哪些？答：衡量数字通信系统有效性的性能指标有：码元传输速率R B 、信息传输速率R b 、频带利用率η。
衡量数字通信系统可靠性的性能指标有：误码率P e 和误信（比特）率P b 。
1–12 何谓码元速率和信息速率？它们之间的关系如何？答：码元速率R B 是指单位时间（每秒）传送码元的数目，单位为波特（Baud ，B ）。
信息速率R b 是指单位时间内传递的平均信息量或比特数，单位为比特/秒（b/s 或bps ）。
码元速率和信息速率的关系： 或 其中 M 为M 进制（M ＝2 k ，k = 1, 2, 3, …）。
1–13 何谓误码率和误信率？它们之间的关系如何？答：误码率P e 是指错误接收的码元数在传输总码元数中所占的比例。
误信率P b 是指错误接收的比特数在传输总比特数中所占的比例。
第一章作业解答1.9解：（b ）jt t t j e e e t x --+-==)1(2)(由于)()(2)1()1())(1(2t x e e e T t x T j t j T t j ≠==++-+-++-，故不是周期信号；（或者：由于该函数的包络随t 增长衰减的指数信号，故其不是周期信号；） （c ）n j e n x π73][= 则πω70= 7220=ωπ是有理数，故其周期为N=2； 1.12解：]4[1][1)1(]1[1][43--=--==+---=∑∑∞=∞=n u m n mk k n n x m k δδ-3 –2 –1 0 1 2 3 4 5 6 n1…减去：-3 –2 –1 0 1 2 3 4 5 6 nu[n-4]等于：-3 –2 –1 0 1 23 4 5 6 n…故：]3[+-n u 即：M=-1，n 0=-3。
1.14解：x(t)的一个周期如图(a)所示，x(t)如图(b)所示：而：g(t)如图(c)所示……dtt dx )(如图（d ）所示：……故：)1(3)(3)(--=t g t g dtt dx 则：1t ,0t 3,32121==-==；A A 1.15解：该系统如下图所示： 2[n]（1）]4[2]3[5]2[2]}4[4]3[2{21]}3[4]2[2{]3[21]2[][][1111111222-+-+-=-+-+-+-=-+-==n x n x n x n x n x n x n x n x n x n y n y即：]4[2]3[5]2[2][-+-+-=n x n x n x n y（2）若系统级联顺序改变，该系统不会改变，因为该系统是线性时不变系统。
（也可以通过改变顺序求取输入、输出关系，与前面做对比）。
1.17解：（a ）因果性：)(sin )(t x t y =举一反例：当)0()y(,0int s x t =-=-=ππ则时输出与以后的输入有关，不是因果的；（b ）线性：按照线性的证明过程（这里略），该系统是线性的。
第六讲GPS接收机学习指导主要介绍GPS接收机及其系统，内容包括：GPS接收机的组成及基本原理、GPS 卫星信号接收机的分类、常见GPS测量接收机、GPS卫星接收机的选用与检验。
教学目的是使学生掌握GPS接收机的组成及基本原理，了解GPS接收机的分类、各类GPS 测量接收机的特征，学习GPS卫星接收机的选用与检验。
为GPS接收机选购、GPS测量的外业实施和数据处理打下理论基础。
本讲内容的特点是设备硬件概念多、技术指标多，不涉及技能训练。
学习时重点掌握各类GPS接收机的组成、各种常见GPS测量接收机。
对于GPS卫星接收机的检验过程不要求掌握，但对检验的项目应当理解并熟练掌握运用。
应能结合GPS卫星接收机的选用，从中看出影响定位精度的各种因素，并能通过以后章节学习，掌握相应的GPS测量接收机分类，选择合适的GPS接收机以保证测量精度的措施。
本单元教学重点和难点4、GPS接收机的结构。
教学目标1、熟悉GPS接收机的结构；2、了解GPS接收机的分类；3、了解GPS接收机的天线装置。
GPS卫星信号接收机，是GPS导航卫星的用户关键设备，是实现GPS卫星导航定位的终端仪器。
它是一种能够接收、跟踪、变换和测量GPS卫星导航定位信号的无线电接收设备，既具有常用无线电接收设备的共性，又具有捕获、跟踪和处理卫星微弱信号的特性。
本章针对GPS信号接收机的特性，论述了GPS信号接收机的基本结构原理和GPS卫星接收机的选用与基本性能检验。
同时、简要介绍了依据当前国际上GPS接收机的发展现状和我国拥有GPS接收机的实际情况， GPS卫星信号接收机类型的测量型与GPS接收机选择。
一、GPS接收机的结构原理1 GPS接收机的基本结构144145信号通道变频 器电源频率综合基准频率前置放大 器频率变换 器信号解扩解调D(t)伪码 测量载波相位 测量显示器C/A 码发生器P 码发生器控制信号GPS 天线存储器CPU 数据输出GPS 接收机主要由GPS 接收机天线单元、GPS 接收机主机单元和电源三部组成。
作者：010402137第一章1.说出数据通信系统的五个组成部分？答：数据通信系统五个组成部分：报文发送方接受方传输介质协议。
7.半双工和全双工传输模式的区别是什么？答：在半双工下，每台主机均能发送和接收，但是不能同时进行。
当一台设备发送时，另一台只能接收，反之亦然。
而全双工双方可以同时发送和接收。
11.什么事互联网？什么事因特网？答：由多个网络 (局域网，城域网或广域网) 通过路由器彼此连接而形成的新网络，称为互联网。
互联网是指将两台计算机或者是两台以上的计算机终端、客户端、服务端通过计算机信息技术的手段互相联系起来的结果，人们可以与远在千里之外的朋友相互发送邮件、共同完成一项工作、共同娱乐。
因特网：在全球范围，由采用TCP/IP协议族的众多计算机网相互连接而成的最大的开放式计算机网络。
其前身是美国的阿帕网(ARPAnet)。
Internet以相互交流信息资源为目的，基于一些共同的协议，并通过许多路由器和公共互联网而成，它是一个信息资源和资源共享的集合。
2.广播技术和交换技术使用的网络有什么不同？答：广播技术；通过介质传输数据，适用小型的，本地的网络。
交换技术;通过共享路由器实现数据传输，适用大型的远程的网络。
第二章1.研究电磁信号的方法有哪两种？适合于网络技术的是哪一种？答：研究电磁信号的方法有：时域和频域这两种，适合网络技术的是频域。
2. 傅立叶分析有哪两种技术？分别适用于什么类型信号的分析？答：傅里叶分析有傅里叶极限和傅里叶变换，傅里叶极限用于研究周期性信号，傅里叶变换用于分析非性周期信号。
3. 为什么说数字信号不可能无失真传输？答：（1）根据傅里叶分析可知数字信号的带宽变化范围是从0到无穷大，只有把它无限大频率范围内的全部频率分量都传送到接收端，才能保证信号的不失真，而在我们现实生活中信道从经济、技术上知道现有的传输介质都不能实现全频率范围的传输；又由于信号通过介质进行传输会发生三种类型的减损：衰减、失真和噪声。
