信号与系统试题A卷-2013-11
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信号与系统期末考试试题(有答案的)信号与系统期末考试试题一、选择题(共 10 题,每题 3 分,共 30 分,每题给出四个答案,其中只有一个正确的)1、卷积 f 1(k+5)*f 2(k-3) 等于。
(A ) f 1(k)*f 2(k) ( B ) f 1(k)*f 2(k-8) ( C )f 1(k)*f 2(k+8) ( D ) f 1(k+3)*f 2(k-3)2、积分(t 2) (1 2t )dt 等于。
(A ) 1.25( B ) 2.5( C ) 3(D ) 53、序列 f(k)=-u(-k) 的 z 变换等于。
(A )z( B ) -z(C )1( D )1z 1 z1 z 1z14、若 y(t)=f(t)*h(t), 则 f(2t)*h(2t) 等于。
(A )1y(2t ) ( B ) 1 y( 2t ) (C ) 1 y(4t) ( D ) 1 y( 4t ) 4 2 42 5、已知一个线性时不变系统的阶跃相应g(t)=2e-2tu(t)+ (t ) ,当输入 f(t)=3e—tu(t)时,系统的零状态响应y f (t)等于(A )(-9e -t+12e -2t)u(t)(B ) (3-9e -t +12e -2t)u(t)( C ) (t ) +(-6e -t +8e-2t)u(t)( D )3 (t ) +(-9e -t +12e-2t)u(t)6、连续周期信号的频谱具有(A )连续性、周期性(B )连续性、收敛性( C )离散性、周期性(D )离散性、收敛性7、周期序列 2 COS (1.5 k45 0) 的周期 N 等于(A ) 1( B ) 2( C )3( D ) 48、序列和kk 1 等于( A )1 (B) ∞ (C) u k1 (D) ku k 19、单边拉普拉斯变换F s2s1e 2 s的愿函数等于s 2A tu tB tu t 2C t 2 u tD t 2 u t 210、信号 f tte 3tu t 2 的单边拉氏变换 F s 等于A 2s 7 e s 32 s 3e 2s2B2s 3C se2 s 3D e 2s33 2s s3s二、填空题(共9 小题,每空 3 分,共 30 分)1、卷积和 [( 0.5)k+1u(k+1)]*(1 k) =________________________、单边z 变换F(z)=z的原序列 f(k)=______________________22z1,则函数 y(t)=3e -2t·f(3t) 的单、已知函数f(t)的单边拉普拉斯变换F(s)=s31s边拉普拉斯变换 Y(s)=_________________________4、频谱函数 F(j)=2u(1-)的傅里叶逆变换 f(t)=__________________5、单边拉普拉斯变换 F (s)s23s 1的原函数s2sf(t)=__________________________6、已知某离散系统的差分方程为2 y(k )y( k1) y(k2) f (k ) 2 f (k1),则系统的单位序列响应h(k)=_______________________t27、已知信号 f(t) 的单边拉氏变换是 F(s),则信号y(t) f (x)dx 的单边拉氏变换Y(s)=______________________________8、描述某连续系统方程为y '' t 2 y ' t5y tf ' t f t该系统的冲激响应h(t)=、,22t k9 写出拉氏变换的结果66u t三、(8 分)四、( 10 分)如图所示信号 f t ,其傅里叶变换F jw F f t,求(1) F 0 (2) F jw dw六、( 10 分)某LTI 系统的系统函数H ss2,已知初始状态22ss1y 00, y 02, 激励 f t u t , 求该系统的完全响应。
信号与系统考试题及答案(一)1. 系统的激励是)t (e ,响应为)t (r ,若满足dt)t (de )t (r =,则该系统为 线性、时不变、因果。
(是否线性、时不变、因果?) 2. 求积分dt )t ()t (212-+⎰∞∞-δ的值为 5 。
3. 当信号是脉冲信号f(t)时,其 低频分量 主要影响脉冲的顶部,其 高频分量 主要影响脉冲的跳变沿。
4. 若信号f(t)的最高频率是2kHz ,则t)f(2的乃奎斯特抽样频率为 8kHz 。
5. 信号在通过线性系统不产生失真,必须在信号的全部频带内,要求系统幅频特性为 一常数相频特性为_一过原点的直线(群时延)。
6. 系统阶跃响应的上升时间和系统的 截止频率 成反比。
7. 若信号的3s F(s)=(s+4)(s+2),求该信号的=)j (F ωj 3(j +4)(j +2)ωωω。
8. 为使LTI 连续系统是稳定的,其系统函数)s (H 的极点必须在S 平面的 左半平面 。
9. 已知信号的频谱函数是))00(()j (F ωωδωωδω--+=,则其时间信号f(t)为01sin()t j ωπ。
10. 若信号f(t)的211)s (s )s (F +-=,则其初始值=+)(f 0 1 。
二、判断下列说法的正误,正确请在括号里打“√”,错误请打“×”。
(每小题2分,共10分)1.单位冲激函数总是满足)()(t t -=δδ ( √ )2.满足绝对可积条件∞<⎰∞∞-dt t f )(的信号一定存在傅立叶变换,不满足这一条件的信号一定不存在傅立叶变换。
( × ) 3.非周期信号的脉冲宽度越小,其频带宽度越宽。
( √ )4.连续LTI 系统的冲激响应的形式取决于系统的特征根,于系统的零点无关。
( √ )5.所有周期信号的频谱都是离散谱,并且随频率的增高,幅度谱总是渐小的。
( × )三、计算分析题(1、3、4、5题每题10分,2题5分, 6题15分,共60分)1.信号)t (u e )t (f t-=21,信号⎩⎨⎧<<=其他,01012t )t (f ,试求)t (f *)t (f 21。
2012–2013学年第一学期期终考试试卷(A 卷)开课学院: 物理与电子信息学院 课程名称: 信号与系统 (评分标准及参考答案) 考试形式:闭卷,所需时间120分钟2、学生答题前将密封线外的内容填写清楚,答题不得超出密封线;3、答题请用蓝、黑钢笔或圆珠笔。
一、选择题(共20分,每题2分)1. 系统r (t )=e (t )u (t )的性质是( C )。
A 线性、时不变B 非线性、时不变C 线性、时变D 非线性、时变2. 若y (n)=x 1(n )*x 2(n ),其中x 1(n )=u (n +2)-u (n -2),x 2(n )=n [u (n -2)-u (n -5)],则y (1)=( D )。
A 0B 1C 3D 53. 已知某LTI 系统的单位冲激响应h (t )如图1所示,若输入信号为u (t ),则y(3/2)=( C )。
A 0B 1C 11/4D 2 4. 理想不失真传输系统的传输函数H(jω)是( B )。
A 0j t Ke ω-B 0t j Ke ω-C 00j t Keω-D []0()()j t c c Keu u ωωωωω-+--(其中00,,,c t k ωω为常数)5. 如图2所示周期信号的傅里叶级数的特点是( A )。
A 只有奇次谐波的正弦分量 B 只有偶次谐波的正弦分量 C 只有奇次谐波的余弦分量 D 只有偶次谐波的余弦分量6. 系统的幅频特性和相频特性如图3所示,当激励为e (t )=2sin6πt +sin8πt 时,系统响应r (t )的失真情况为( A )。
A 无失真B 仅有幅度失真C 仅有相位失真D 幅度和相位均有失真 7. 某LTI 系统H(s)具有三个极点(p 1=-2, p 2=-1, p 3=1)和一个零点(z 1=2),则该系统可能的收敛域数量为( D )。
A 1B 2C 3D 4 8. 信号()()tf t h t d λλλ=-⎰的拉氏变换为( C )。
《 信号与系统 》考试试卷(时间120分钟)1. 系统的激励是)t (e ,响应为)t (r ,若满足dt)t (de )t (r =,则该系统为 线性、时不变、因果。
(是否线性、时不变、因果?) 2. 求积分dt )t ()t (212-+⎰∞∞-δ的值为 5 。
3. 当信号是脉冲信号f(t)时,其 低频分量 主要影响脉冲的顶部,其 高频分量 主要影响脉冲的跳变沿。
4. 若信号f(t)的最高频率是2kHz ,则t)f(2的乃奎斯特抽样频率为 8kHz 。
5. 信号在通过线性系统不产生失真,必须在信号的全部频带内,要求系统幅频特性为 一常数相频特性为_一过原点的直线(群时延)。
6. 系统阶跃响应的上升时间和系统的 截止频率 成反比。
7. 若信号的3s F(s)=(s+4)(s+2),求该信号的=)j(F ωj 3(j +4)(j +2)ωωω。
8. 为使LTI 连续系统是稳定的,其系统函数)s (H 的极点必须在S 平面的 左半平面 。
9. 已知信号的频谱函数是))00(()j (F ωωδωωδω--+=,则其时间信号f(t)为01sin()t j ωπ。
10. 若信号f(t)的211)s (s )s (F +-=,则其初始值=+)(f 0 1 。
二、判断下列说法的正误,正确请在括号里打“√”,错误请打“×”。
(每小题2分,共10分)1.单位冲激函数总是满足)()(t t -=δδ ( √ )2.满足绝对可积条件∞<⎰∞∞-dt t f )(的信号一定存在傅立叶变换,不满足这一条件的信号一定不存在傅立叶变换。
( × )3.非周期信号的脉冲宽度越小,其频带宽度越宽。
( √ )4.连续LTI 系统的冲激响应的形式取决于系统的特征根,于系统的零点无关。
( √ )5.所有周期信号的频谱都是离散谱,并且随频率的增高,幅度谱总是渐小的。
( × )三、计算分析题(1、3、4、5题每题10分,2题5分, 6题15分,共60分)1.信号)t (u e )t (f t -=21,信号⎩⎨⎧<<=其他,01012t )t (f ,试求)t (f *)t (f 21。
长沙理工大学拟题纸课程编号 1拟题教研室(或老师)签名 教研室主任签名 符号说明:)sgn(t 为符号函数,)(t δ为单位冲击信号,)(k δ为单位脉冲序列,)(t ε为单位阶跃信号,)(k ε为单位阶跃序列。
一、填空(共30分,每小题3分)1. 已知)()4()(2t t t f ε+=,求_______)("=t f 。
)('4)(2)("t t t f δε+2. 已知}4,2,4,3{)(},1,2,2,1{)(=-=k h k f ,求______)()(=*k h k f 。
}4,6,8,3,4,10,3{)()(-=*k h k f3. 信号通过系统不失真的条件为系统函数_______)(=ωj H 。
0)(t j Kej H ωω-=4. 若)(t f 最高角频率为m ω,则对)4(t f 取样的最大间隔是______。
m T ωπωπ4max max ==5. 信号t t t f ππ30cos 220cos 4)(+=的平均功率为______。
101122222=+++==∑∞-∞=n n F P6. 已知一系统的输入输出关系为)3()(t f t y =,试判断该系统是否为线性时不变系统______。
故系统为线性时变系统。
7. 已知信号的拉式变换为)1)(1(1)(2-+=s s s F ,求该信号的傅立叶变换)(ωj F =______。
故傅立叶变换)(ωj F 不存在。
8. 已知一离散时间系统的系统函数2121)(---+=z z z H ,判断该系统是否稳定______。
故系统不稳定。
9. =+-+⎰∞∞-dt t t t )1()2(2δ______。
310. 已知一信号频谱可写为)(,)()(3ωωωωA e A j F j -=是一实偶函数,试问)(t f 有何种对称性______。
关于t=3的偶对称的实信号。
二、计算题(共50分,每小题10分)1. 已知连续时间系统的单位冲激响应)(t h 与激励信号)(t f 的波形如图A-1所示,试由时域求解该系 统的零状态响应)(t y ,画出)(t y 的波形。
《信号与系统》考核试卷
专业班级:电子、通信工程考核方式:闭卷考试时量:120 分钟试卷类型: A
第2页共 8 页第1页共 8 页
图:
域模型图:
)的表达式:
第3页共 8 页第4页共 8 页
(a)
(b) (c) (d)
A 、
B 、
C 、
D 、
Y(w):
5、已知离散系统的差分方程为)(2)2(2)1(3)(n f n y n y n y =-+-+,求该
系统的系统函数)(z H 、单位响应)(n h 以及当激励信号)(2)(n n f n ε=时,
系统的零状态响应)(n y 。
(13分)
利用z 变换的移位特性,将差分方程变换为零状态下的z 域方程:
)(2)(2)(3)(21z F z Y z z Y z z Y =++--
2
322312)()()
(2221++=
++==--z z z z z z F z Y z H
2
412232)(22+++-=++=z z
z z z z z z H )(])2(4)1(2{)(n n h n n ε+--=∴
当激励信号)(2)(n n f n ε=时,2
)(-=
z z
z F 22)()()(3
2==z z z z H z F z Y 2
2
-
z
z 第5页 共 8 页
④由于该系统函数的所有极点均在
所以该系统是稳定系统。
第7页共页第8页共页第9页共页第10页共页
第7页共 8 页第8页共 8 页。
信号与系统试题及答案(大学期末考试题)一、选择题(每题2分,共40分)1. 下列哪个信号是周期信号?A. 方波B. 单位冲激信号C. 随机信号D. 正弦信号答案:A2. 信号x(t)的拉普拉斯变换为X(s)。
若x(t)的区间平均功率为P,则X(s)的区间平均功率是多少?A. PB. 2πPC. P/2D. πP答案:D3. 系统的冲激响应为h(t)=e^(-2t)sin(3t)u(t)。
则该系统为什么类型的系统?A. 线性非时变系统B. 线性时不变系统C. 非线性非时变系统D. 非线性时不变系统答案:B4. 信号x(t)通过系统h(t)并得到输出信号y(t)。
若x(t)为周期为T的信号,则y(t)也是周期为T的信号。
A. 正确B. 错误答案:A5. 下列哪个信号不是能量有限信号?A. 常值信号B. 正弦信号C. 方波D. 三角波答案:B...二、填空题(每题4分,共40分)1. 离散傅里叶变换的计算复杂度为$O(NlogN)$。
答案:NlogN2. 系统函数$H(z) = \frac{1}{1-0.5z^{-1}}$的极点为0.5。
答案:0.5...三、简答题(每题10分,共20分)1. 请简要说明信号与系统的基本概念和关系。
答案:信号是波动的物理量的数学描述,而系统是对信号进行处理的方式。
信号与系统的关系在于信号作为系统的输入,经过系统处理后得到输出信号。
信号与系统的研究可以帮助我们理解和分析各种现实世界中的波动现象。
2. 请简要说明周期信号和非周期信号的区别。
答案:周期信号是在一定时间间隔内重复出现的信号,具有周期性。
非周期信号则不能被表示为简单的周期函数,不存在固定的重复模式。
...以上是关于信号与系统试题及答案的文档。
希望能对您的大学期末考试复习有所帮助。
祝您考试顺利!。
信号与系统期末考试试题一、选择题(共10题,每题3分 ,共30分,每题给出四个答案,其中只有一个正确的)1、 卷积f 1(k+5)*f 2(k-3) 等于 。
(A )f 1(k)*f 2(k) (B )f 1(k)*f 2(k-8)(C )f 1(k)*f 2(k+8)(D )f 1(k+3)*f 2(k-3)2、 积分dt t t ⎰∞∞--+)21()2(δ等于 。
(A )1.25(B )2.5(C )3(D )5 3、 序列f(k)=-u(-k)的z 变换等于 。
(A )1-z z (B )-1-z z(C )11-z (D )11--z4、 若y(t)=f(t)*h(t),则f(2t)*h(2t)等于 。
(A ))2(41t y (B ))2(21t y (C ))4(41t y (D ))4(21t y 5、 已知一个线性时不变系统的阶跃相应g(t)=2e -2t u(t)+)(t δ,当输入f(t)=3e —t u(t)时,系统的零状态响应y f (t)等于(A )(-9e -t +12e -2t )u(t) (B )(3-9e -t +12e -2t )u(t)(C ))(t δ+(-6e -t +8e -2t )u(t) (D )3)(t δ +(-9e -t +12e -2t )u(t)6、 连续周期信号的频谱具有(A ) 连续性、周期性 (B )连续性、收敛性 (C )离散性、周期性 (D )离散性、收敛性1、 周期序列2)455.1(0+k COS π的 周期N 等于(A ) 1(B )2(C )3(D )4 8、序列和()∑∞-∞=-k k 1δ等于(A )1 (B) ∞ (C) ()1-k u (D) ()1-k ku9、单边拉普拉斯变换()se s s s F 2212-+=的愿函数等于 ()()t tu A ()()2-t tu B ()()()t u t C 2- ()()()22--t u t D 10、信号()()23-=-t u tet f t的单边拉氏变换()s F 等于()A ()()()232372+++-s e s s ()()223+-s e B s()()()2323++-s se C s ()()332++-s s e D s二、填空题(共9小题,每空3分,共30分)1、卷积和[(0.5)k+1u(k+1)]*)1(k -δ=________________________2、单边z 变换F(z)=12-z z的原序列f(k)=______________________ 3、已知函数f(t)的单边拉普拉斯变换F(s)=1+s s,则函数y(t)=3e -2t ·f(3t)的单边拉普拉斯变换Y(s)=_________________________4、频谱函数F(j ω)=2u(1-ω)的傅里叶逆变换f(t)=__________________5、单边拉普拉斯变换ss s s s F +++=2213)(的原函数f(t)=__________________________ 6、已知某离散系统的差分方程为)1(2)()2()1()(2-+=----k f k f k y k y k y ,则系统的单位序列响应h(k)=_______________________7、已知信号f(t)的单边拉氏变换是F(s),则信号⎰-=2)()(t dx x f t y 的单边拉氏变换Y(s)=______________________________8、描述某连续系统方程为()()()()()t f t f t y t y t y +=++''''52该系统的冲激响应h(t)=9、写出拉氏变换的结果()=t u 66 ,=k t 22三、(8分)四、(10分)如图所示信号()t f ,其傅里叶变换()()[]t f jw F F=,求(1) ()0F (2)()⎰∞∞-dw jw F六、(10分)某LTI 系统的系统函数()1222++=s s s s H ,已知初始状态()(),20,00=='=--y y 激励()(),t u t f =求该系统的完全响应。
信号与系统考试题及答案一、选择题1. 在信号与系统中,周期信号的傅里叶级数展开中,系数\( a_n \)表示:A. 基频的振幅B. 谐波的振幅C. 直流分量D. 相位信息答案:B2. 下列哪个不是线性时不变系统的主要特性?A. 线性B. 时不变性C. 因果性D. 可逆性答案:D二、简答题1. 简述傅里叶变换与拉普拉斯变换的区别。
答案:傅里叶变换主要用于处理周期信号或至少是定义在实数线上的信号,而拉普拉斯变换则可以处理更广泛类型的信号,包括非周期信号和定义在复平面上的信号。
傅里叶变换是拉普拉斯变换的一个特例,当\( s = j\omega \)时,拉普拉斯变换退化为傅里叶变换。
2. 解释什么是系统的冲激响应,并举例说明。
答案:系统的冲激响应是指系统对单位冲激信号的响应。
它是系统特性的一种表征,可以用来分析系统对其他信号的响应。
例如,一个简单的RC电路的冲激响应是一个指数衰减函数。
三、计算题1. 已知连续时间信号\( x(t) = e^{-|t|} \),求其傅里叶变换\( X(f) \)。
答案:\[ X(f) = \frac{1}{2\pi} \int_{-\infty}^{\infty} e^{-|t|}e^{-j2\pi ft} dt \]\[ X(f) = \frac{1}{2\pi} \left[ \int_{-\infty}^{0} e^{t} e^{-j2\pi ft} dt + \int_{0}^{\infty} e^{-t} e^{-j2\pi ft} dt\right] \]\[ X(f) = \frac{1}{2\pi} \left[ \frac{1}{1+j2\pi f} -\frac{1}{1-j2\pi f} \right] \]\[ X(f) = \frac{1}{\pi} \frac{j2\pi f}{1 + (2\pi f)^2} \]2. 给定一个线性时不变系统的系统函数\( H(f) = \frac{1}{1+j2\pi f} \),求该系统对单位阶跃信号\( u(t) \)的响应。
信号与系统考试题及答案# 信号与系统考试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 信号f(t)=3cos(2πt + π/3)的频率是:A. 1HzB. 2HzC. 3HzD. 4Hz答案:B2. 系统是线性时不变系统(LTI),如果满足以下条件:A. 系统对所有信号都有响应B. 系统对输入信号的线性组合有响应C. 系统对时间平移的输入信号有响应D. 系统对所有条件都有响应答案:B3. 如果一个信号是周期的,那么它的傅里叶级数表示中包含:A. 只有直流分量B. 只有有限个频率分量C. 无限多个频率分量D. 没有频率分量答案:B4. 拉普拉斯变换可以用来分析:A. 仅连续时间信号B. 仅离散时间信号C. 连续时间信号和离散时间信号D. 仅离散时间系统答案:C5. 单位脉冲函数δ(t)的拉普拉斯变换是:A. 1B. tC. 1/tD. e^(-st)答案:A6. 一个系统是因果系统,如果:A. 它的脉冲响应是零,对于所有t<0B. 它的输出总是零C. 它的输出在任何时候都不依赖于未来的输入D. 所有上述条件答案:A7. 傅里叶变换可以用来分析:A. 仅周期信号B. 非周期信号C. 周期信号和非周期信号D. 仅离散信号答案:B8. 一个信号x(t)通过一个线性时不变系统,输出y(t)是:A. x(t)的时移版本B. x(t)的反转版本C. x(t)的缩放版本D. x(t)的卷积答案:D9. 如果一个信号的傅里叶变换存在,那么它是:A. 周期的B. 非周期的C. 有限能量的D. 有限功率的答案:C10. 系统的频率响应H(jω)是输入信号X(jω)和输出信号Y(jω)的:A. 乘积B. 差C. 比值D. 和答案:C二、简答题(每题10分,共30分)1. 解释什么是卷积,并给出卷积的基本性质。
答案:卷积是信号处理中的一个重要概念,表示一个信号与另一个信号的加权叠加。
具体来说,如果有两个信号f(t)和g(t),它们的卷积定义为f(t)与g(-t)的乘积的积分,对所有时间t进行积分。
信号与系统考试题及答案第一题:问题描述:什么是信号与系统?答案:信号与系统是电子工程和通信工程中重要的基础学科。
信号是信息的传递载体,可以是电流、电压、声音、图像等形式。
系统是对信号进行处理、传输和控制的装置或网络。
信号与系统的研究内容包括信号的产生、变换、传输、处理和控制等。
第二题:问题描述:信号的分类有哪些?答案:信号可以根据多种特征进行分类。
按照时间域和频率域可以将信号分为连续时间信号和离散时间信号;按照信号的能量和功率可以分为能量信号和功率信号;按照信号的周期性可以分为周期信号和非周期信号;按照信号的波形可以分为正弦信号、方波信号、脉冲信号等。
第三题:问题描述:什么是线性时不变系统?答案:线性时不变系统是信号与系统领域中重要的概念。
线性表示系统满足叠加性原理,即输入信号的线性组合经过系统后,输出信号也是输入信号的线性组合。
时不变表示系统的性质不随时间变化而改变。
线性时不变系统具有许多重要的性质和特点,可以通过线性时不变系统对信号进行处理和分析。
第四题:问题描述:系统的冲激响应有什么作用?答案:系统的冲激响应是描述系统特性的重要参数。
当输入信号为单位冲激函数时,系统的输出即为系统的冲激响应。
通过分析冲激响应可以得到系统的频率响应、幅频特性、相频特性等,从而对系统的性能进行评估和优化。
冲激响应还可以用于系统的卷积运算和信号的滤波等应用。
第五题:问题描述:如何对信号进行采样?答案:信号采样是将连续时间信号转换为离散时间信号的过程。
常用的采样方法包括周期采样和非周期采样。
周期采样是将连续时间信号按照一定的时间间隔进行等间隔采样;非周期采样是在信号上选取一系列采样点,采样点之间的时间间隔可以不相等。
采样频率和采样定理是采样过程中需要考虑的重要因素。
第六题:问题描述:什么是离散傅里叶变换(DFT)?答案:离散傅里叶变换是对离散时间信号进行频域分析的重要工具。
通过计算离散傅里叶变换可以将离散时间信号转换为复数序列,该复数序列包含了信号的频率成分和相位信息。
深圳大学期末考试试卷
开/闭卷 闭
A/B 卷 A 课程编号 2216990802 课程名称
信号与系统
学分 3
命题人(签字) 审题人(签字) 2013年 11 月 01 日
5分,共30分)
什么是时限信号,什么是频限信号?如果时域有限,频域是否一定有限?
时限信号是在有限时间内有定义的信号,比如矩形脉冲信号;
频限信号是指信号经傅立叶变换后,频带宽度有限,比如抽样函数信号的频谱为门函
二者不能同时有限。
试写出单位冲激信号()t δ与单位阶跃信号()t ε之间的积分和微分关系。
积分关系:()()t
t d εδττ-∞
=
⎰ 微分关系:()()
d t t dt
εδ=
如果某系统输入输出关系满足()()2y t t f t =,试判断该系统是时变系统还是时不变系
因为如果输入()f t ,则输出()()2y t t f t =。
延迟τ输入()f t τ-,输出为()()2y t t f t ττ-=-,不满足时不变定义()()()2
y t t f t τττ-=--,所以系统为时变系统。
假设线性时不变系统的冲激响应为()h t ,对于任意输入信号()f t ,试写出系统零状态()zs y t 的表达式。
任意输入信号的零状态响应为()f t 与()h t 的卷积,即
()()()()()0
*t
zs y t f t h t f h t d τττ==-⎰
5. 在时域信号无失真传输的条件为()()0h t K t t δ=-,K 为常数,()h t 为线性时不变系统的冲激响应,其频谱为()H ω,试写出在频域()H ω的振幅谱和相位谱。
振幅谱和相位谱为 ()()0,H K t ωϕωω==-
6. 假设线性时不变系统的系统函数()H s 的全部极点位于复平面s 的左半平面,系统是否稳定?如果系统函数()H s 的极点除在左半平面外,虚轴j ω上还有一阶极点,该系统是否稳定?
稳定,临界稳定。
二、选择题(共30分,每小题6分)
1. 假设()f t 为时间域处处连续的信号,()t δ为冲激信号,则有()()0f t t t δ-=( )。
A. ()0f ;
B. ()0f t ;
C. ()()00f t t t δ-;
D. 0
2. 假设()g t τ是宽度为τ、幅度为1的门信号,则其频谱为( )。
A. 2
A Sa ωτ
τ⎛⎫
⎪⎝⎭; B. 2
Sa ωττ⎛⎫
⎪⎝⎭
; C. ()Sa τω; D. ()A Sa τω
3. 假设线性时不变系统的冲激响应为()()()22h t t t δδ=+--,系统的输入为()f t ,则系统的零状态响应为( )。
A. ()()f t f t --;
B. ()()22f t f t +--;
C. ()()22f t f t --+;
D. ()()22f f --
4. 信号()10cos f t t ω=,则其傅立叶变换为( )。
A. ()()00πδωωδωω-++⎡⎤⎣⎦;
B. ()()002π
δωωδωω-++⎡⎤⎣⎦; C. ()()002πδωωδωω-++⎡⎤⎣⎦;D. ()()00πδωωδωω--+⎡⎤⎣⎦.
5. 阶跃序列[]n ε的Z 变换为( )。
A.
1z z -; B. 11z -; C. 1z z +; D. 1
1
z + 三、证明题及计算题(共40分)
1. (10分)如图所示为一离散时间系统的模拟图,试求输入[]f k 与输出[]y k 所满足的差分方程。
解 由图可知
[][][][]101x k a y k a y k f k =-+-+ 而
[][]2x k y k =+ 所以系统所满足的差分方程
[][][][]1021y k a y k a y k f k ++++=
2.(10分) 已知线性时不变系统所满足的微分方程的齐次方程为
()()
()()()22690001,3d y t dy t y t dt dt dy y dt --⎧++=⎪⎪⎨
⎪==⎪⎩
试求零输入相应()zi y t 。
解 微分方程的特征方程为
2690λλ++=
求解可得特征根为
1,23λ=-(二重根)
则零输入相应可写成
()()312,0t zi y t At A e
t -=+>
根据初始条件,有
()()()()001,003zi zi y y y y +-+-''====
代入可得
126,1A A == 则系统的零输入相应为
()()361,0t zi y t t e t -=+>
3. (20分)如图所示电路中,开关在0t =时刻打开之前一直处于闭合位置。
利用s 域等效电路,试求0t ≥通过电感的电流()i t 。
(提示:()2
2
s i n at
e
t s a ω
ωω
-↔
++,
()2
2
cos at
s a
e
t s a ωω
-+↔
++)
解 当开关长时间处于闭合位置时,电容电压为10V ,电容断路,电感短路,电感电流为2A 。
因此,当开关打开时,有
()()02,010L c i u V --==
直流输入,可表示为()10t ε。
由此可画出s 域电路模型如图所示。
利用s 域基尔霍夫电压定律,有
()()()1201010122sI s I s I s s s s -+++= 即
()120212s I s s ⎛⎫++= ⎪⎝⎭
由此可得
()()()()()222
22
22
2241
2120
4402622226232626s s
I s s s s s s
s s s +-=
=
=
+++++++=-++++
由拉斯反变换,可得
()()222cos6sin 63t L i t e t t t ε-⎛⎫
=- ⎪⎝⎭
五、附加题(共30分,每小题15分)
1. (15分)一离散系统,当输入为[][][]12f k k k εε=--时,系统的零状态响应为
[][]121y k k ε=-。
试求当输入为[][]2f k k ε=时系统的零状态响应[]2y k 。
解 因为
[][][]12,1,2111
z z z
k k z k z z z z εεε--⇔
-⇔-⇔--- 所以
[]()2211111z z z
F z z z z z z --=
-=---- []1121
z
Y z z z -=-
由此可得系统函数为
()[][]
12121
Y z z
H z F z z =
=
- 则有
[]()()()222
2112221111
1z z
z z z
Y z H z F z z z z z z -==⨯=++---+- 利用序列的Z 变换关系式
()
2
,n n
az
z
na a z a
z a ⇔
⇔-- 得到
[]()()[]2111122k k y k k k ε⎡
⎤=+--⎢⎥⎣⎦
2.(15分)如图所示,()()sgn f t t =,
()()()11h t t t δδ=+--,()cos2s t t π=,试求响应()y t 的频谱()Y ω。
解 因为
()()()1*y t h t f t =
所以
()()()1Y H F ωωω=⋅
又
()()()0
021,,sgn j t t t t e t j ωδδω
-⇔-⇔⇔
所以
()()2s i n
2
j j H e e j F j ωωωωωω
-=-==
由此可得
()()()12
2sin 4
sin Y H F j j ωωωωω
ω
ω
=⋅=⨯
=
而
()()()()11cos2y t y t s t y t t π== 又
()()cos 222t ππδωπδωπ⇔-++⎡⎤⎣⎦
故
()()()()()()()()()()
11
*2224sin *2222sin 22sin 2222222Y Y Sa Sa ωωπδωπδωππ
ωπδωπδωππωωπωπωπωπωπωπ=
-++⎡⎤⎣⎦=-++⎡⎤⎣⎦-+=+
-+=-++。