第三章课后习题答案

天津商业大学信息工程学院《通信原理》习题及答案

1第2章习题及答案

2-1 设随机过程()

tξ可表示成()()

θπξ

+=tt2cos2，式中θ是一个离散随机变量，且()

2/10==θ

P，

()

2/12/==πθ

P，试求()[]

1ξ

E及()

1,0

ξR。

解：根据()[]

()()()

2020

π

θθξπ

θξθξ

==⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

=+==tPtPtE得

()[]

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+⋅+⋅=

22cos2

21

2cos2

21π

ππξ

tttE

将

1=t代入上式得

()[]

1

22cos2

21

2cos2

21

1=

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+⋅+⋅=π

ππξ

E

根据自相关函数的计算公式得

()()()[]

()()()()()

[]

⎥

⎦⎤

⎢

⎣⎡

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+×

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

++×=⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

=+===

==

22cos2

22cos2

21

2cos22cos2

2120,

2121221

0212121

π

ππ

πππξξπ

θξξθξξ

π

θθξ

ttttttPttPttEttR

将

0

1=t、

1

2=t代入上式得

()[]

2

22cos2

2cos2

21

2cos20cos2

21

1,0=

⎥

⎦⎤

⎢

⎣⎡

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+×

⎟

⎠⎞

⎜

⎝⎛

+×=π

ππ

π

ξR

2-2 设()

tXtXtZ

0201sincosωω

−=是一随机过程，若

1X和

2X是彼此独立且具有均值为0、方差为

2

σ的正态随机变量，试求

（1）()[]

tZE、()[]

tZE2

；

（2）()

tZ的一位分布密度函数()

zf；

（3）()

21,ttB与()

21,ttR。

解：（1）由于

1X和

2X相互独立，则其数学期望为

()[][][][]

[][]

0sincossincossincos

201002010201

=−=−=−=

XtEXtEtXEtXEtXtXEtZE

ωωωωωω

()[]

()[]

[]

[][]

[]

[][]

2

022

0222

202

21002

102022

20021022

12

02012

sincossinsincos2cossinsincos2cossincos

第三章 处理机的调度与死锁

1．高级调度与低级调度的主要任务是什么？为什么要引入中级调度？

答：高级调度的主要任务是根据某种算法，把外存上处于后备队列中的那些作业调入内存。低级调度是保存处理机的现场信息，按某种算法先取进程，再把处理器分配给进程。引入中级调度的主要目的是为了提高内存利用率和系统吞吐量。使那些暂时不能运行的进程不再占用内存资源，将它们调至外存等待，把进程状态改为就绪驻外存状态或挂起状态。

2．何谓作业、作业步和作业流？

答：作业包含通常的程序和数据，还配有作业说明书。系统根据该说明书对程序的运行进行控制。批处理系统中是以作业为基本单位从外存调入内存。

作业步是指每个作业运行期间都必须经过若干个相对独立相互关联的顺序加工的步骤。作业流是指若干个作业进入系统后依次存放在外存上形成的输入作业流；在操作系统的控制下，逐个作业进程处理，于是形成了处理作业流。

3．在什么情况下需要使用作业控制块JCB？其中包含了哪些内容？

答：每当作业进入系统时，系统便为每个作业建立一个作业控制块JCB，根据作业类型将它插入到相应的后备队列中。JCB 包含的内容通常有：

1) 作业标识

2)用户名称

3)用户账户

4)作业类型（CPU繁忙型、I/O 芳名型、批量型、终端型）

5)作业状态

6)调度信息（优先级、作业已运行）

7)资源要求

8)进入系统时间 9) 开始处理时间

10) 作业完成时间

11) 作业退出时间

12) 资源使用情况等

4．在作业调度中应如何确定接纳多少个作业和接纳哪些作业？

答:作业调度每次接纳进入内存的作业数，取决于多道程序度。应将哪些作业从外存调入内存，取决于采用的调度算法。最简单的是先来服务调度算法，较常用的是短作业优先调度算法和基于作业优先级的调度算法。

5．试说明低级调度的主要功能。

答：（1）保存处理机的现场信息

（2）按某种算法选取进程

（3）把处理机分配给进程。

6．在抢占调度方式中，抢占的原则是什么？

学习文档 仅供参考 大学物理第三章

课后习题答案

3-1

半径为R、质量为M的均匀薄圆盘上，挖去一个直径为R的圆孔，孔的中心在12R处，求所剩部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量。

分析：用补偿法〔负质量法〕求解，由平行轴定理求其挖去部分的转动惯量，用原圆盘转动惯量减去挖去部分的转动惯量即得。注意对同一轴而言。 解：没挖去前大圆对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：

2112JMR ①

由平行轴定理得被挖去部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：

2222213()()2424232cMRMRJJmdMR ②

由①②式得所剩部分对通过原圆盘中心且与板面垂直的轴的转动惯量为：

2121332JJJMR

3-2 如题图3-2所示，一根均匀细铁丝，质量为M，长度为L，在其中点O处弯成120角，放在xOy平面内，求铁丝对Ox轴、Oy轴、Oz轴的转动惯量。

分析：取微元，由转动惯量的定义求积分可得

解：〔1〕对x轴的转动惯量为：

2022201(sin60)32LxMJrdmldlMLL

〔2〕对y轴的转动惯量为：

20222015()(sin30)32296LyMLMJldlMLL

〔3〕对Z轴的转动惯量为：

22112()32212zMLJML

3-3 电风扇开启电源后经过5s到达额定转速，此时角速度为每秒5转，关闭电源后经过16s风扇停止转动，已知风扇转动惯量为20.5kgm，且摩擦力矩fM和电磁力矩M均为常量，求电机的电磁力矩M。

分析：fM，M为常量，开启电源5s内是匀加速转动，关闭电源16s内是匀减速转动，可得相应加速度，由转动定律求得电磁力矩M。

解：由定轴转动定律得：1fMMJ，即

11252520.50.54.12516fMJMJJNm

3-1 设系统的微分方程式如下：

（1） )(2)(2.0trtc

（2） )()()(24.0)(04.0trtctctc

试求系统闭环传递函数Φ(s),以及系统的单位脉冲响应g(t)和单位阶跃响应c(t)。已知全部初始条件为零。

解：

（1） 因为)(2)(2.0sRssC

闭环传递函数ssRsCs10)()()(

单位脉冲响应：ssC/10)( 010)(ttg

单位阶跃响应c(t) 2/10)(ssC 010)(tttc

（2）)()()124.004.0(2sRsCss 124.004.0)()(2sssRsC

`

闭环传递函数124.004.01)()()(2sssRsCs

单位脉冲响应：124.004.01)(2sssC tetgt4sin325)(3

单位阶跃响应h(t) 16)3(61]16)3[(25)(22ssssssC

tetetctt4sin434cos1)(33

3-2 温度计的传递函数为11Ts，用其测量容器内的水温，1min才能显示出该温度的98%的数值。若加热容器使水温按10ºC/min的速度匀速上升，问温度计的稳态指示误差有多大

解法一 依题意，温度计闭环传递函数

11)(Tss

由一阶系统阶跃响应特性可知：ooTc98)4(，因此有 min14T，得出 min25.0T。

视温度计为单位反馈系统，则开环传递函数为

TssssG1)(1)()( 11vTK

！ 用静态误差系数法，当ttr10)( 时，CTKess5.21010。

解法二

依题意，系统误差定义为 )()()(tctrte，应有

1111)()(1)()()(TsTsTssRsCsRsEse