2016年电子科技大学858信号与系统真题
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………密………封………线………以………内………答………题………无………效……电子科技大学二零 一 零 至二零 一 一 学年第 一 学期期 中 考试SIGNALS AND SYSTEMS 课程考试题 卷 ( 120 分钟) 考试形式: 闭卷 考试日期 20 10 年 月 日课程成绩构成:平时 10 分, 期中 20 分, 实验 10 分, 期末 60 分Attention: each of the following questions may have one or two right answers, justify your answers and write it in the blank. 1. Consider an LTI system whose unit impulse response []h n are given by [][][][]{}1n h n a u n n a n δδ=*+- . The output [][][]n h n x n y *= of this system is ( ).(a) []x n (b) []1x n - (c) []1x n + (d) []1ax n +2.()32322tet dt δ+--+=⎰( ).(a) 2e (b) 212e(c) 2e - (d)212e-3. Consider an LTI system whose input []x n and unit impulse response []h n are given by []{}2,0,1,1,0,1x n n ==-,[]{}1,1,3,4,2,3,4,5h n n ==. The output [][][]n h n x n y *= of this system is ( ).(a) []{}2,2,7,9,3,4,0,1,2,3,4,5==y n n (b) []{}2,2,7,9,3,4,1,2,3,4,5,6y n n == (c) []{}2,2,7,12,3,4,1,2,3,4,5,6==y n n (d) []{}2,2,7,9,3,4,1,0,1,2,3,4==-y n n4. Which of the following signal has the most high frequency. ( )(a) []cos 2n π (b) cos 2n π⎡⎤⎢⎥⎣⎦ (c) []c o s n π (d) 3cos 2n π⎡⎤⎢⎥⎣⎦5. The fundamental frequency of the signal )2sin()3cos()(t t t x ππ+=is ( ). (a) 0ωπ= (b) 02ωπ= (c) πω30= (d) 04ωπ=6. Let ()()()111=+--⎡⎤⎣⎦x t t u t u t and ()()()18δ+∞=-∞=*-∑k x t x tt k . The Fourier series coefficients of ()x t may be ( ).(a) {} and Im 0-==k k k a a a (b) {} and Im 0-=-=k k k a a a (c) {} and Re 0-==k k k a a a (d) {} and Re 0k k k a a a -=-=7. Consider an LTI system with unit impulse response ()h t illustrated in Figure 1, if the input is ()()=x t u t , the output () 1=t y t is ( ).(a) 1 (b) -1 (c) -0.5 (d) 0.5tFigure 1………密………封………线………以………内………答………题………无………效……8. The convolution integral ()2-*=te u t ( ).(a) ()22-teu t (b) ()2-teu t (c)()212-teu t (d) 29. Which of the following systems is not an linear system .( ) (a) ()()()cos 3=y t t x t (b) ()()3-=t y t e x t (c) ()()()ln =y t x t (d) ()()22ττ-∞=-⎰t y t x d10. A continuous-time signal ()24x t -+ is illustrated in Figure 2, the closed-form expression for ()x t is ( ). (a) ()()()()()()1133x t u t t u t t u t =---+--(b) ()()()()()()2233x t u t t u t t u t =---+-- (c) ()()()()()()3355x t u t t u t t u t =---+-- (d) ()()()()()()2244x t u t t u t t u t =---+--11. Consider a continuous-time LTI system whose frequency response ()H j ω is illustrated in Figure 3. If the output is ()2cos 4y t t π=, the input ()x t maybe ( ).(a)()k t k δ+∞=-∞-∑(b)()1/42k t k δ+∞=-∞-∑(c)()/2k t k δ+∞=-∞-∑(d)()1/22k t k δ+∞=-∞-∑12. Determine which of the following signals with finite total energy ( ).(a) []()21x n n =+ (b) ()()-=tx t te u t(c) []()[]1cos /32π⎛⎫= ⎪⎝⎭nx n n u n (d) () , tx t e t =-∞<<+∞13. Consider a continuous-time LTI system whose frequency response ()H j ω is illustrated in Figure 4. If the output)(t y is identified to the input signal )(t x ,i.e. )()(t x t y =, then )(t x may be ( ) .(a) ()1c o s 6π=+x t t (b) ∑∞-∞=-=k k t t x )41()(δ(c) ()1cos 3sin 6ππ=++x t t t (d) ()1223δ+∞=-∞⎛⎫=-⎪⎝⎭∑k x t t k 14. Which of the following systems are causal and stable system .( ) (a) ()()()cos 2π=h t t u t (b) ()()2=-t h t e u t(c) ()()()25=---⎡⎤⎣⎦t h t e u t u t (d) ()()2-=th t t e u t 15. W e are given a certain system with unit impulse response ()0h t and ()()()000=*y t x t h t . Which of the following statements are true. ( )(a) ()()()000x t h t y t -*=- (b) ()()()000x t h t y t -*-=- (c) ()()()00022x t h t y t *= (d)()()()000*=dx t dy t h t dtdt《信号与系统》半期考试评分标准说明tFigure 2ωFigure 3ωFigure 4………密………封………线………以………内………答………题………无………效……一参考答案1. (c)2. (b)3. (b)4. (c)5. (a)6. (d)7. (b)8.(d)9.(c) 10.(d)11. (a)、(d) 12. (b)、(c) 13. (a)、(b) 14. (c)、(d) 15. (b)、(d)二注意:1.本次半期考试总分为100分,评阅标准为:⑴若只填写了1个答案,正确得5分,错误得0分;⑵若填写了2个答案,2个正确得10分,1个正确、1个错误得5分,2个错误得0分;⑶若填写了3个答案,2个正确、1个错误得8分,1个正确、2个错误得3分,3个错误得0分;⑷若填写了4个答案,得0分。
信号与系统习题解答11.1 用代数式表达下列复数:已知形式为θj re ,要求表达形式为jy x +,采用公式:θcos r x =,θsin r y =。
解: 2121-=πj e 2121-=-πj ej e j =2π j e j -=-2πj ej=25πj ej+=124π j ej+=1249πj ej -=-1249π j ej-=-124π1.2 用极式表达下列复数:已知形式为jy x +,要求表达形式为θj re ,采用公式:22y x r +=,()πθπθ≤<-=-xytg 1。
解:055j e = πj e 22=- 233πjej -=-()2242221ππjj e e j --=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=- ()442221πππjjje eej j =⋅=--2442211πππjjje ee jj ==-+-1234223122πππjj je e ej j -==++1.54 (a )证明表达式 ⎪⎩⎪⎨⎧≠--==∑-=111110αααααN N n nN证: 因为 1=α 时,1=n α (n 为任意值时)所以,1=α 时,N N n n =∑-=10α因为 ()()NN ααααα-=++++--1 (111)2所以,当1≠α时,()ααααα--=++++-11 (11)2NN 原式得证。
(b) 证明:1<α时,αα-=∑∞=110n n 证:因为 1<α时,0lim ==∞→NN α所以:αααα-=--=∞→∞=∑1111lim 0N N n n(c )证明:1<α时,()21ααα-=∑∞=n nn 证:令()αααf n n=-=∑∞=11为α的连续函数对上式进行微分运算可得:()()2111αααα-==∑∞=-n n n d df 同时乘以α就可以得到:()21αααααα-==∑∞=n nn d df (d )当1<α时,计算?=∑∞=kn nα解: 因为∑∑∑∞=-=∞=+=kn nk n n n n ααα100所以:αααααααα-=----=-=∑∑∑-=∞=∞=1111110kk k n nn nk n n1.55 计算下列和式,采用代数式表达。
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电子科技大学
2016年攻读硕士学位研究生入学考试试题
考试科目:858 信号与系统
注:所有答案必须写在答题纸上,写在试卷或草稿纸上均无效。
一、单项选择题(共25分,每题5分)
1、 设][n h 是离散时间LTI 系统的单位冲激响应,下面哪个系统是因果和稳定的( )
A )][][n nu n h =
B )]1[)8
cos(][-=n u n n h π
C )]1[)2
1)(3cos(][-=n u n n h n π D )]}4[]1[{)21(][--+=n u n u n h n
2、 设信号)()(2t u e e t y t t --*=,则)(t y 可能是下面哪个信号( )
A )t e t y 2)(--=
B )t e t y 23
1)(-= C ))()(2t u e t y t --= D )不存在
3、 已知信号]3[][3]2[2][-+-+=n u n u n u n x 和]1[]1[2][-++=n n n h δδ,则][][][n h n x n y *=为( )
A) 3,2,1,0,1,2,3},1,1,3,0,0,4,4{][---=---=n n y B) 3,2,1,0,1,2,3},1,1,1,1,1,2,2{][---=---=n n y C) 4,3,2,1,0},1,1,3,4,4{][=---=n n y D) 6,5,4,3,2,1,0},1,1,1,1,1,2,2{][=---=n n y
4、 连续时间周期信号)(t x 的傅里叶级数系数为k a ,若某两条谱线间隔为2
π,则基本周期可
能为( )
A )2π
B )8
C )2
D )41
5、 已知][n h 是一个LTI 系统的单位冲激响应,且][n h 的Z 变换)(Z H 在有限的Z 平面上仅有
2
1=Z 和4=Z 两个极点。
若n
n h -2][的傅里叶变换存在,则][n h 所代表的系统是( )
A)非因果、稳定 B)因果、非稳定 C )非因果、非稳定 D) 因果、稳定
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二、填空题(共20分,每题5分)
1、 已知信号)]2()2([2)(--+=t u t u t x ,则)(t x 傅里叶变换)(ωj X 在3
535πωπ<<-频带内有
_________个过零点。
2、 已知信号)2()2()1()1(2)()(1--+---=t u t t u t t tu t x 和∑+∞
-∞
=-*
=k k t t x t x )6()()(1δ,则)(t x 的直
流分量为____________。
3、 若信号][n x 的Z 变换为)
1)(4
1
1(1
)(12---+=
Z Z Z X ,则][n x 可能有______种形式。
4、 对一个10Hz 的音频信号)(t x 进行采样,若要能不失真地恢复原信号)(t x ,则一分钟至少
应采样_________点。
三、 (8分)已知系统的闭式表达为 ∑+∞
-∞=-=k k t t x t y )2()()(δ,请确定
(1)系统是否是线性系统? (2)系统是否是时不变系统? (3)系统是否是因果系统? (4)系统是否是稳定系统?
四、 (10分)已知LTI 系统,输入)(1t x 时输出)(1t y ,输入)(2t x 时输出)(2t y ,其中)(1t x 、)(1t x 、
)(2t y 如图1所示 (1)画出)(2t x 的图形并写出表达式 (2)画出
ττd x t
⎰
∞
- 2)( 的图形
图 1
五、 (10分)已知离散时间线性时不变系统的单位冲激响应][)4
1(][n u n h n =,若输入信号
∑+∞
-∞
=--=
k k
k n n x ][)1(][δ,求输出信号[]y n 的傅里叶级数表达式
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六、 (10分)计算下列积分 (1)
dt t u t u e t ⎰
--+5
5
12)())1(( (2)dt t
t t ⎰∞
+∞
- 2
2
])3sin()2sin([
π 七、 (12分)已知连续时间信号()x t 如图2所示
图2
(1)求
ωωωd e j X j ⎰
+∞
∞
-)(
(2)求()x t 的傅里叶变换)(ωj X
八、 (15分)连续系统如图3所示,其中t t t h ππ3sin )(1=
,t t t h ππsin )(2=,t
t
t h ππ2sin 4
)(3=,∑+∞-∞
=-=k k t t p )21()(δ,若输入信号2)sin (
)(t t t x ππ=,画出)(1t y ,)(2t y ,)(3t y 与)(t y 的频谱
图3
九、 (10分)求下列信号的变换
(1)已知 是)(t x 的傅里叶变换,用
表示dt
t dx )
2(-的傅里叶变换 (2)已知信号)1()(-=-t u te t x t
,求)(t x 的拉普拉斯变换。
)(ωj X )(ωj X
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十、(15分)一个因果LTI 系统S 1的单位冲激响应为)(t h ,其输入)(t x 、输出)(t y 可以用以
下微分方程来描述
)()()
()2()()21()(22
233t x t y a dt
t dy a a dt t y d a dt t y d =+++++ 有另外一个LTI 系统S 2,单位冲激响应为)(t g ,两个系统的单位冲激响应有如下关系 )()
()(t h dt
t dh t g +=
(1)确定实数a 的范围,以确保)(t g 所代表的系统是稳定的 (2)若输入1)(=t x 时,LTI 系统S 2的输出4
1
)(=
t y ,求LTI 系统S 1的单位冲激响应)(t h 十一、(15分)已知一个稳定的离散时间线性时不变系统由线性常系数差分方程
][]1[2
1
][49]1[n x n y n y n y =-+-
+确定。
(1)求该系统的系统函数)(Z H ,并画出对应的零极图 (2)求该系统的单位冲激响应][n h (3)判断该系统的因果性
(4)求输入][][n u n x =时的输出[]y n (5)画出表示该系统的模拟框图。