2011-2012(1)《信号与系统》A试卷答案

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》期末试题A 参考答案及评分细则电子信息工程和通信工程专业 一、填空题（每空2分，部分正确得1分，共26分）1.2；2.01t j ej ωαω-+； 3.)()(32t u eett---； 4.22(2)(2)1s s s ++++-；5.)2()2(2---t u et ； 6.32(3)n u n --； 7. (3)(1)n u n ----； 8.单位圆内；9.1K >； 10.40 80； 11.0、2；二、解：425.0===TT s πωπ(1))(t f s 的频谱图和输出)(t r 的频谱图如图所示：(6分)(2)由图可知)(2)(ωπωF R =，故有)(2)(t f t r π=(2分)三、解：（本题10分）(1)2(2)()[(1)9](2)s s H s H s s -=+++( 2分)0(0)lim ()2s h sH s H +→∞=== (2 分)22(2)()[(1)9](2)s s H s s s -∴=+++ ( 1分)(2)幅频特性曲线如图所示：(3 分) 通频特性为带通。

( 2分)四、解：3212()()(2)zH z z z -=-- (1)收敛域的三种情况：2z >12z <122z << (2分)(2) 12()2z zH z z z =--- (2分)2z >时 12()[()2]()nnh n u n =- 系统因果不稳定 (2分) 12z <时 12()[()2](1)nn h n u n =-+-- 系统非因果不稳定 (2分)122z <<时12()()()2(1)nnh n u n u n =+-- 系统非因果稳定 (2分)五、求解各题1.(1)电路的S 域模型为：525)(2++=s s s H (3分)极、零点图如图所示： (2分)极点位于左半平面系统是稳定系统。

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。

成都理工大学2011—2012学年第一学期《信号与系统》考试试卷（闭卷)一、单项选择题（依题意,选择唯一正确的答案，填入横线内,每小题3分，共30分）1．在某些离散的时刻才有确定函数值，而在其他时刻无定义的信号，称之为 B .A 。

连续信号B 。

离散信号C 。

随机信号D 。

非周期信号2。

利用冲激函数的抽样性质,求得()()dt t t t f δ⎰∞∞--0的函数值为 B .A.()0t f B 。

()0t f - C 。

0t D. 0t -3．下列四个等式中，不成立的是 D .A 。

()()()t f t t f =δ* B.()()()00*t t f t tt f -=-δC ．()()()n yn x n Rxy-=*D 。

()()ττ--=xx xx R R4. 单位阶跃函数()t u的拉氏变换结果为 C .得 分A 。

sB 。

2sC. s1D. 21s5。

设()n x 为离散序列，则()n x 的双边边Z 变换定义为 C 。

A 。

()()nn zn x z X -∞=∑=B 。

()()nn zn x z X ∑∞==C. ()()nn zn x z X -∞-∞=∑=D 。

()()nn z n x z X ∑∞-∞==6。

整个系统的完全响应是由自身特性决定的_____A______和与外加激励信号e （t)有关的_______________两部分组成。

A 。

自由响应,强迫响应B. 稳态响应,瞬态响应 C 。

零输入响应，零状态响应D.自由响应,稳态响应7. 已知系统为()()()()t x t r dtt dr dt t r d 422=++,其中x(t ）为激励信号,r （t)为系统响应，试判断该系统的类别___A_______A 。

线性非时变系统B. 非线性时变系统 C 。

非线性非时变系统D. 线性时变系统8。

函数()()t u e t f t 2-=的收敛域为 B 。

《信号与系统》卷子〔A 卷〕一、填空题〔每空1分，共18分〕1．假设)()(s F t f ↔，则↔)3(t F 。

2．ℒ()n t t ε⎡⎤=⎣⎦，其收敛域为 。

3．()(21)f t t ε=-的拉氏变换)(s F = ，其收敛域为 。

4．利用拉氏变换的初、终值定理，可以不经反变换计算，直接由)(s F 决定出()+o f 及)(∞f 来。

今已知)3)(2(3)(+++=s s s s s F ，[]Re 0s > 则)0(+f ，)(∞f = 。

5．已知ℒ[]022()(1)f t s ωω=++，Re[]1s >-，则()F j ω=ℱ[()]f t = 。

6．已知ℒ0220[()](1)f t s ωω=-+，Re[]1s >，则()F j ω=ℱ[()]f t = 。

7．已知()[3(1)](1)t f t e Sin t t ε-=--，试写出其拉氏变换()F s 的解析式。

即()F s = 。

8．对连续时间信号进行均匀冲激取样后，就得到 时间信号。

9．在LTI 离散系统分析中， 变换的作用类似于连续系统分析中的拉普拉斯变换。

10．Z 变换能把描述离散系统的 方程变换为代数方程。

11．ℒ 0(3)k t k δ∞=⎡⎤-=⎢⎥⎣⎦∑ 。

12．已知()()f t F s ↔，Re[]s α>，则↔--)1()1(t t f e t ε ，其收敛域为 。

13．已知22()(1)sse F s s ω-=++，Re[]1s >-，则=)(t f 。

14．单位样值函数)(k δ的z 变换是 。

二、单项选择题〔在每题的备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在括号内。

每题1分，共8分〕 1．转移函数为327()56sH s s s s=++的系统，有〔 〕极点。

A ．0个 B ．1个 C ．2个 D ．3个 2．假设11)(1+↔s t f ，Re[]1s >-；)2)(1(1)(2++↔s s t f ，Re[]1s >-，则[]12()()()y t f t f t =-的拉氏变换()Y s 的收敛区是〔 〕。

《信号与系统》期末试卷A 卷班级： 学号：__________ 姓名：________ _ 成绩：_____________一． 选择题（共10题，20分） 1、n j n j een x )34()32(][ππ+=，该序列是 D 。

A.非周期序列B.周期3=NC.周期8/3=ND. 周期24=N2、一连续时间系统y(t)= x(sint)，该系统是 C 。

A.因果时不变B.因果时变C.非因果时不变D. 非因果时变3、一连续时间LTI 系统的单位冲激响应)2()(4-=-t u et h t，该系统是 A 。

A.因果稳定B.因果不稳定C.非因果稳定D. 非因果不稳定4、若周期信号x[n]是实信号和奇信号，则其傅立叶级数系数a k 是 D 。

A.实且偶B.实且为奇C.纯虚且偶D. 纯虚且奇5、一信号x(t)的傅立叶变换⎩⎨⎧><=2||02||1)(ωωω，，j X ，则x(t)为 B 。

A.tt22sin B.t t π2sin C. t t 44sin D. ttπ4sin 6、一周期信号∑∞-∞=-=n n t t x )5()(δ，其傅立叶变换)(ωj X 为 A 。

A.∑∞-∞=-k k )52(52πωδπB. ∑∞-∞=-k k)52(25πωδπ C. ∑∞-∞=-k k )10(10πωδπD.∑∞-∞=-k k)10(101πωδπ7、一实信号x[n]的傅立叶变换为)(ωj e X ，则x[n]奇部的傅立叶变换为C 。

A. )}(Re{ωj eX j B. )}(Re{ωj e X C. )}(Im{ωj e X j D. )}(Im{ωj e X8、一信号x(t)的最高频率为500Hz ，则利用冲激串采样得到的采样信号x(nT)能唯一表示出原信号的最大采样周期为 D 。

A. 500 B. 1000 C. 0.05D. 0.0019、一信号x(t)的有理拉普拉斯共有两个极点s=－3和s=－5，若)()(4t x e t g t=，其傅立叶变换)(ωj G 收敛，则x(t)是 C 。

课程测试、考核评分标准科目： 信号分析与处理（A 卷）班级： 109070301 109070302 测试、考核时间： 2011年05月25日试卷评分标准及答案一、填空题（每题2分，共20分）1．[][][]n n f n f δ*= （1分）、[][][]1--=n n n εεδ 或者[][][]∑∑-∞=∞=δ=-δ=εnk k k k n n 0 （1分）2．幅值频谱（1分）、相位频谱（1分）3．()0t t K -δ 4．()()()t f dt t dy dtt y d =+22 5． a α> 6．()()n n nεδ⎪⎭⎫⎝⎛-+-21327． 所有的极点均位于单位圆之内或者[]∞<∑∞-∞=n n h8．ω∆3；3ω∆ 9．abj e a F a ωω⎪⎭⎫ ⎝⎛-1 10．t e 33--二、单项选择题（每小题2分，共20分）（1）B （2）A （3）A （4）C （5）C （6）C （7）D （8）D （9）C （10）A三、简单分析题（每小题5分，共30分）1．答：周期矩形脉冲信号的频谱与周期T 和脉冲持续时间τ的关系是：当保持周期T 不变，而脉冲宽τ减小，则频谱的幅度随之减小，相邻谱线的间隔不变，频谱包络线过零点的频率增高，频率分量增多，频谱幅度的收敛速度相应变慢。

当脉冲宽度τ不变时，而周期T 变化时，频谱包络线有过零点的位置不变，周期T 增大，频谱幅度随着减小，相邻谱线的间隔变小，频谱变密。

如果周期无限增长，此时，相邻谱线的间隔将趋近于零，周期信号的离散频谱就过流到非周期信号的连续频谱。

2．解：因()22sinωτωτττ↔t G ,取πωωτ=2，故得πτ2=， （1分） 则 ()πωπωππsin 22↔t G故 ()πωπωππsin 212↔t G （1分） 故根据傅立叶变换的对称性，有()()ωωππππππ22212sin G G t t =⨯↔ 故()()()ωπωππj e G t t -↔--211sin （1分） 由此可得幅值谱图如下图所示： （2分）3． 解：()()()()()()()12112+-→+-→+→-→-→t t t t t f t f t f δδδδ（2分）（各图0.5分）4．解：设零输入响应为()t y zi ，零状态响应为()t y zs ，则由题意知()()()()te t y t y t e t y t y tzi zs t zi zs 2cos 222cos 2+=++=+-- （2分）由此可得：()()()()()t e t y t t t et y t zi tzs εεε--=+-=32cos （2分）则当激励为()t f 4时，系统的全响应为：()()()()()t et t y t y t y tzi zs ε--=+=2cos 44 （1分）5．解：设()()()()n n y n y n y zs zi ε=+=111 （1） （1分）()()()()n n y n y n y n zs zi ε⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-⎪⎭⎫ ⎝⎛=+=1312222（2） （1分）考虑()()()()n y n y n y n y zs zs zi zi 1221-==代入式（2）得 （1分）()()()()n n y n n y n zs nzi εε⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⎪⎭⎫⎝⎛=3113111 （1分）应用零输入响应、零状态齐次性可得()()()()n n y n y n y n zs zi ε⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+⨯=31332113 （2分）6．解： ()()()224j F G e ωπωπδωω-=+ （1分）因有： ()2G t Sa τωττ⎛⎫⇔⎪⎝⎭取2τπ=，有()()()()()()222222G t Sa G Sa t G Sa t πππππωπωππωπ⇔⇔⇔ （2分） 故： ()()()222j G e Sa t ωπωπ-⇔- （1分） 又有： ()()4222πδωπδω=⨯⇔所以原函数为： ()()()22f t Sa t π=+- （1分）四、综合计算题（每小题10分，共30分）1．解：当开关闭合后，电路的S 域等效模型如图所示，列出系统的S 域方程，有 （3分）()()()()()()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧+-=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-++=+-+⋅2112212121232121s s s I s s I s s s I s s I （4分）计算得()()()()()()235221115423212121231221212--++++-=+⎪⎭⎫⎝⎛++++-+⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=s s s s s s s s s s s s I （1分）即可得输出电压为 ()()235421215822--++++-==s s s s I s V o （1分） 进行拉普拉斯反变换得 ()0;542582321≥-+-=--t e e e t v t t t o （1分）2．解：（1）设 ()()()()131-++=z z z z A z H （2分）由终值定理()()()()()()()213111lim lim 11=-++-=-=∞→→z z z z Az z H z h z z （2分） 由此可得， 4=A （1分）即得该系统函函数为： ()()()()1314-++=z z z z z H （1分） 这样系统的单位脉冲响应为： ()()[]()n n h n ε132+-= （2分） 故得描述该系统的差分方程为：()()()()()124312141-+=---+n f n f n y n y n y （2分）3．解：（1）、())(82)(4)(4)(2ωωωωωωωωF F j Y Y j Y j +=++ （1分）4482)()()(2+++==ωωωωωωj j j F Y H （1分） ()()2224224482)(22212+++=+++=+++=ωωωωωωωωj j j K j K j j j H （2）分[])(22)(22t e te t h t t ε--+= （1分）（2）11)()()(+==-ωωεj F t e t f t （1分） ()()2626162211)2(82)()()(232212+-++-++=+++++=+++==ωωωωωωωωωωωωj j j j K j K j K j j j F H Y （3分）())(666)(22t e te e t y t t t ε-----= （1分）。

第 1 页 共 5 页西北农林科技大学本科课程《信号与系统》考试试卷A 卷参考答案一、单项选择题（每小题3分，共30分）1. C ；2. A ；3. A ；4. D ；5. A ；6. C ；7. D ；8. B ；9. B ；10. B二、填空题（每空2分，共10分） 1. 11；2. 2sin t ；3. 0；4. 1，50三、证明题（10分） 证明：以下5行推导，每行2分。

2**22|[]|[][] 1[]()21()[]21()()21|()|2n n j j n n j j n n j j j x n x n x n x n X e e d X e x n e d X e X e d X e d πππππππππππ∞∞*=-∞=-∞*∞ΩΩ-=-∞∞ΩΩ-=-∞ΩΩ-Ω=⎡⎤=Ω⎢⎥⎣⎦=Ω=Ω=Ω∑∑∑⎰∑⎰⎰⎰四、简答题（每小题3分，共15分）1. 答：当采用连续时间傅里叶级数有限项部分和近似连续信号时，（1分） 在信号的不连续点处附近，部分和会偏离原信号，（1分）其峰值与部分和的项数几乎无关，过冲是不连续点处高度的9%。

（1分）2. 答：时域卷积定理：时域卷积对应频域相乘或x(t)*y(t) ⇔ X(w)Y(w)。

（2分） 频域卷积定理：频域卷积对应时域相乘或X(w)*Y(w) ⇔ 2πx(t)y(t)。

（1分）第 2 页 共 5 页3．答：零输入时系统的响应称为零输入响应；（2分）零初始状态时系统的响应称为零状态响应。

（1分）4．答：DFT ：离散傅立叶变换。

（2分）1(2/)0[][],0,1,2,1N j k N n n X k x n e k N π--===-∑ （1分）5. 答：时域连续，则频域非周期；时域离散，则频域周期。

（2分） 时域周期，则频域离散；时域非周期，则频域连续。

（1分）五、计算题（共35分）1. 解：（1）以下3行每行给1分11223314[]2cos(), 8;42818[]sin(), 16;821612[]2cos(), 4;2624x n n N x n n N x n n N ππππππππππ==⇒===⇒==-+=⇒= （2）因为123,,N N N 皆为有理数，故该函数为周期函数。

西南交通大学2011－2012学年第(1)学期考试试卷课程代码 3122400 课程名称 信号与系统A 考试时间 120分钟阅卷教师签字： 一、选择题：（20分）本题共10个小题，每题回答正确得2分，否则得零分。

每小题所给答案中只有一个是正确的。

1. 已知f (t )的傅里叶变换为)(ωj F ，则f (1-t )的傅里叶变换为（ C ） （A ）ωωj e j F )(-- （B ）ωωj ej F -)(（C ）ωωj e j F --)(（D ）ωωj ej F )(-2．连续周期信号的频谱具有( D )（A ）连续性、周期性 （B ）连续性、非周期性 （C ）离散性、周期性 （D ）离散性、非周期性3．某系统的系统函数为H （s ），若同时存在频响函数H （j ω），则该系统必须满足条件（C ） （A ）时不变系统 （B ）因果系统 （C ）稳定系统 （D ）线性系统4. 已知)(1n f 是1N 点的时限序列，)(2n f 是2N 点的时限序列，且12N N >，则)()()(21n f n f n y *= 是（ A ）点时限序列。

（A ）121-+N N （B ）2N （C ）1N （D ）21N N +5. 若对f （t ）进行理想取样，其奈奎斯特取样频率为f s ，则对)231(-t f 进行取样，其奈奎斯特取样频率为（ B ）。

（A ）3f s （B ）s f 31 （C ）3（f s -2） （D ）)2(31-s f 班 级 学 号 姓 名密封装订线 密封装订线 密封装订线6. 周期信号f(t)如题图所示，其直流分量等于（ B ）（A ）0 （B ）4 （C ）2（D ）67. 理想不失真传输系统的传输函数H （jω）是 （ B ）。

（A ）0j tKe ω- （B ）0t j Ke ω-（C ）0t j Ke ω-[]()()c c u u ωωωω+--（D ）00j t Keω- （00,,,c t k ωω为常数）8．已知)()(ωj F t f ↔,则信号)5()()(-=t t f t y δ的频谱函数 )(ωj Y 为（ A ）。