信号与系统版课后答案_(郑君里)_高等教育出版社[1]
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第一章1-1 分别判断图1-1所示各波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号是否为数字信号?图1-1图1-2解 信号分类如下:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧--⎩⎨⎧--))(散(例见图数字:幅值、时间均离))(连续(例见图抽样:时间离散,幅值离散))(连续(例见图量化:幅值离散,时间))(续(例见图模拟:幅值、时间均连连续信号d 21c 21b 21a 21图1-1所示信号分别为 (a )连续信号(模拟信号); (b )连续(量化)信号; (c )离散信号,数字信号; (d )离散信号;(e )离散信号,数字信号; (f )离散信号,数字信号。
1-2 分别判断下列各函数式属于何种信号?(重复1-1题所示问) (1))sin(t e at ω-; (2)nT e -; (3))cos(πn ;(4)为任意值)(00)sin(ωωn ;(5)221⎪⎭⎫⎝⎛。
解由1-1题的分析可知: (1)连续信号; (2)离散信号;(3)离散信号,数字信号; (4)离散信号; (5)离散信号。
1-3 分别求下列各周期信号的周期T : (1))30t (cos )10t (cos -;(2)j10t e ; (3)2)]8t (5sin [;(4)[]为整数)(n )T nT t (u )nT t (u )1(0n n ∑∞=-----。
解 判断一个包含有多个不同频率分量的复合信号是否为一个周期信号,需要考察各分量信号的周期是否存在公倍数,若存在,则该复合信号的周期极为此公倍数;若不存在,则该复合信号为非周期信号。
(1)对于分量cos (10t )其周期5T 1π=;对于分量cos (30t ),其周期15T 2π=。
由于5π为21T T 、的最小公倍数,所以此信号的周期5T π=。
(2)由欧拉公式)t (jsin )t (cos e t j ωωω+=即)10t (jsin )10t (cos e j10t +=得周期5102T ππ==。
信号与系统第三版郑君里课后习题答案第一章习题参考解1,判刑下列信号的类型解:()sin[()];y t A x t = 连续、模拟、周期、功率型信号 。
()()tt y t x e d τττ--∞=⎰ 连续、模拟、非周期、功率型信号。
()(2y n x n =) 离散、模拟、非周期、功率型信号。
()()y n nx n = 离散、模拟、非周期、功率型信号。
1-6,示意画出下列各信号的波形,并判断其类型。
(1) 0()sin()x t A t ωθ=+ 连续、模拟、周期、功率型(2) ()tx t Ae -= 连续、模拟、非周期、只是一个函数,不是物理量。
(3) ()cos 0t x t e t t -=≥ 连续、模拟、非周期、能量型 (4) ()2112,x t t t =+-≤≤ 连续、模拟、非周期、能量型(5) 4()(),0.5kx k k =≥ 离散、模拟、非周期、能量型 (6) 0().j kx k eΩ= 离散、模拟、周期、功率型()sin[()];()()()(2);()()tt y t A x t y t x ed y n x n y n nx n τττ--∞====⎰1-6题,1-4图。
t=-pi:1/200:pi;y1=1.5*sin(2*t+pi/6);subplot(4,1,1),plot(t,y1),title('1.5sin(2*t+pi/6)'),gridy2=2*exp(-t);subplot(4,1,2),plot(t,y2),title('2exp(-t)'),gridt1=0:1/200:2*pi;y3=10*exp(-t1).*cos(2*pi*t1);subplot(4,1,3),plot(t1,y3),title('10exp(-t1)cos(2*pi*t1)'),grid t2=-1:1/200:2;y4=2*t2+1;subplot(4,1,4),plot(t2,y4),title('2x+1'),grid习题1-6 5-6题 n=0:pi/10:2*pi; y=(0.8).^n;subplot(4,1,1),stem(n,y,'fill '),title('(0.8)^n'),grid n1=0:pi/24:2*pi;y1=cos(2*pi*n1);y2=sin(2*pi*n1);subplot(4,1,2),stem3(y1,y2,n1,'fill '),title('exp[2*pi*n1'),grid subplot(4,1,4),stem(n1,sin(2*pi*n1),'fill '),title('sin2pin1'),grid subplot(4,1,3),stem(n1,cos(2*pi*n1),'fill'),title('cos2pin1)'),grid1-8,判断下列系统的类型。
《信号与系统》习题与答案第一章1.1 画出信号[])()(sin )(00t t a t t a t f --=的波形。
1.2 已知信号[])2()1()1()(--++=t u t u t t f ,画出)32(+-t f 的波形。
1.3已知信号[])2()1()1()(--++=t u t u t t f ,试求它的直流分量。
答案:01.4 已知信号[])2()1()1()(--++=t u t u t t f ,试求它的奇分量和偶分量。
答案:偶分量:[][][])2()1()1(5.0)1()1()1()2()1(5.0---++--+++-+-t u t u t t u t u t u t u t奇分量:[][][])2()1()1(5.0)1()1()1()2()1(5.0---++--+++-+-t u t u t t u t u t t u t u t1.5 信号⎩⎨⎧=20)(tt f≥<t t 是否是奇异信号。
答案:二阶以上导数不连续,是奇异信号。
1.6 已知)(t f 是有界信号,且当∞→t 时0)(→t f ,试问)(t f 是否是能量有限信号。
答案:不一定。
1.7 对一连续三角信号进行抽样,每周期抽样8点,求抽样所得离散三角序列的离散角频率。
答案:4/πθ=1.8 以s 5.0=s T 的抽样间隔对下列两个三角信号抽样,写出抽样所得离散序列的表达式,画出它们的波形。
比较和说明两波形的差别,为什么? (1) t t f 4cos)(1π= (2)t t f 415cos)(2π= 答案:两个离散序列是相同的。
1.9 判断下列信号是否是周期信号。
如果是周期信号,试确定其周期。
(1) t C t B t A t f 9cos 7cos 4sin )(++= 答案:是周期函数,周期π2=T 。
(2) n j d n f 8e)(π-= 答案:是周期信号,周期16=N1.10 求下列表达式的函数值(1) ⎰∞∞--dt t t t f )()(0δ; 答案:)(0t f - (2) ⎰∞∞--dt t t t f )()(0δ; 答案:)(0t f(3) ⎰∞∞---dt t t u t t )2()(00δ; 答案:当00>t 时为1;当00<t 时为0 (4) ⎰∞∞---dt t t u t t )2()(00δ; 答案:当00<t 时为1;当00>t 时为0 (5) ⎰∞∞--++dt t t e t )2()(δ; 答案:2e 2- (6) ⎰∞∞--+dt t t t )6()sin (πδ; 答案:2/16/+π(7)[]⎰∞∞----dt t t t e t j )()2(0δδω; 答案:0e 2/1t j ω--1.11 判断下列系统是否线性、时不变和因果(1) tt e t r d )(d )(=; 答案:线性,时不变,因果 (2) )()()(t u t e t r =; 答案:线性,时变,因果(3) [])()(sin )(t u t e t r =; 答案:非线性,时变,因果 (4) )1()(t e t r -=; 答案:线性,时变,非因果 (5) )2()(t e t r =; 答案:线性,时变,非因果 (6) )()(2t e r r =; 答案:非线性,时不变,因果1.12 试证明:)()0(')(')0()(')(t f t f t t f δδδ-=。
信号与系统作业答案郑君里版1.1 1.2 1.3画出信号f(t)sin a(t t0) 的波形。
a(t t0)已知信号f(t) (t 1) u(t 1) u(t 2) ,画出f( 2t 3)的波形。
已知信号f(t) (t 1) u(t 1) u(t 2) ,试求它的直流分量。
答案:01.4 已知信号f(t) (t 1) u(t 1) u(t 2) ,试求它的奇分量和偶分量。
答案:偶分量:0.5(1 t) u(t 2) u(t 1) u(t 1) u(t 1) 0.5(t 1) u(t 1) u(t 2)奇分量:0.5(t 1) u(t 2) u(t 1) t u(t 1) u(t 1) 0.5(t 1) u(t 1) u(t 2)1.5 信号f(t)2 tt 0是否是奇异信号。
t 0答案:二阶以上导数不连续,是奇异信号。
1.6 已知f(t)是有界信号,且当t 时f(t) 0,试问f(t)是否是能量有限信号。
答案:不一定。
1.7 对一连续三角信号进行抽样,每周期抽样8点,求抽样所得离散三角序列的离散角频率。
答案:/41.8 以Ts 0.5s的抽样间隔对下列两个三角信号抽样,写出抽样所得离散序列的表达式,画出它们的波形。
比较和说明两波形的差别,为什么?(1)f1(t) cos4t (2)f2(t) cos15t 4答案:两个离散序列是相同的。
1.9 判断下列信号是否是周期信号。
如果是周期信号,试确定其周期。
(1)f(t) Asin4t Bcos7t Ccos9t 答案:是周期函数,周期T 2 。
(2)fd(n) ejn8答案:是周期信号,周期N 161.10 求下列表达式的函数值(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)f(t t0) (t)dt;答案:f( t0)f(t0 t) (t)dt;答案:f(t0)(t t0)u(t t02)dt;答案:当t0 0时为1;当t0 0时为0 (t t0)u(t 2t0)dt;答案:当t0 0时为1;当t0 0时为0(e t t) (t 2)dt;答案:e2 2 (t sint) (t 6)dt;答案:/6 1/2e j t (2t) (t t0) dt;答案:1/2 e j t01.11 判断下列系统是否线性、时不变和因果de(t);答案:线性,时不变,因果dt(2)r(t) e(t)u(t);答案:线性,时变,因果(1)r(t)(3)r(t) sin e(t) u(t);答案:非线性,时变,因果(4)r(t) e(1 t);答案:线性,时变,非因果(5)r(t) e(2t);答案:线性,时变,非因果(6)r(r) e2(t);答案:非线性,时不变,因果1.12 试证明:f(t) '(t) f(0) '(t) f'(0) (t)。
《信号与系统》习题与答案第一章1.1 画出信号[])()(sin )(00t t a t t a t f --=的波形。
1.2 已知信号[])2()1()1()(--++=t u t u t t f ,画出)32(+-t f 的波形。
1.3已知信号[])2()1()1()(--++=t u t u t t f ,试求它的直流分量。
答案:01.4 已知信号[])2()1()1()(--++=t u t u t t f ,试求它的奇分量和偶分量。
答案:偶分量:[][][])2()1()1(5.0)1()1()1()2()1(5.0---++--+++-+-t u t u t t u t u t u t u t奇分量:[][][])2()1()1(5.0)1()1()1()2()1(5.0---++--+++-+-t u t u t t u t u t t u t u t1.5 信号⎩⎨⎧=20)(tt f≥<t t 是否是奇异信号。
答案:二阶以上导数不连续,是奇异信号。
1.6 已知)(t f 是有界信号,且当∞→t 时0)(→t f ,试问)(t f 是否是能量有限信号。
答案:不一定。
1.7 对一连续三角信号进行抽样,每周期抽样8点,求抽样所得离散三角序列的离散角频率。
答案:4/πθ=1.8 以s 5.0=s T 的抽样间隔对下列两个三角信号抽样,写出抽样所得离散序列的表达式,画出它们的波形。
比较和说明两波形的差别,为什么? (1) t t f 4cos)(1π= (2)t t f 415cos)(2π= 答案:两个离散序列是相同的。
1.9 判断下列信号是否是周期信号。
如果是周期信号,试确定其周期。
(1) t C t B t A t f 9cos 7cos 4sin )(++= 答案:是周期函数,周期π2=T 。
(2) n j d n f 8e)(π-= 答案:是周期信号,周期16=N1.10 求下列表达式的函数值(1) ⎰∞∞--dt t t t f )()(0δ; 答案:)(0t f - (2) ⎰∞∞--dt t t t f )()(0δ; 答案:)(0t f(3) ⎰∞∞---dt t t u t t )2()(00δ; 答案:当00>t 时为1;当00<t 时为0 (4) ⎰∞∞---dt t t u t t )2()(00δ; 答案:当00<t 时为1;当00>t 时为0 (5) ⎰∞∞--++dt t t e t )2()(δ; 答案:2e 2- (6) ⎰∞∞--+dt t t t )6()sin (πδ; 答案:2/16/+π(7)[]⎰∞∞----dt t t t e t j )()2(0δδω; 答案:0e 2/1t j ω--1.11 判断下列系统是否线性、时不变和因果(1) tt e t r d )(d )(=; 答案:线性,时不变,因果 (2) )()()(t u t e t r =; 答案:线性,时变,因果(3) [])()(sin )(t u t e t r =; 答案:非线性,时变,因果 (4) )1()(t e t r -=; 答案:线性,时变,非因果 (5) )2()(t e t r =; 答案:线性,时变,非因果 (6) )()(2t e r r =; 答案:非线性,时不变,因果 1.12 试证明:)()0(')(')0()(')(t f t f t t f δδδ-=。
第一章1-1 分别判断图1-1所示各波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号是否为数字信号?图1-1图1-2解 信号分类如下:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧--⎩⎨⎧--))(散(例见图数字:幅值、时间均离))(连续(例见图抽样:时间离散,幅值离散))(连续(例见图量化:幅值离散,时间))(续(例见图模拟:幅值、时间均连连续信号d 21c 21b 21a 21图1-1所示信号分别为 (a )连续信号(模拟信号); (b )连续(量化)信号; (c )离散信号,数字信号; (d )离散信号;(e )离散信号,数字信号; (f )离散信号,数字信号。
1-2 分别判断下列各函数式属于何种信号?(重复1-1题所示问) (1))sin(t e at ω-;(2)nT e -; (3))cos(πn ;(4)为任意值)(00)sin(ωωn ;(5)221⎪⎭⎫⎝⎛。
解由1-1题的分析可知: (1)连续信号; (2)离散信号;(3)离散信号,数字信号; (4)离散信号; (5)离散信号。
1-3 分别求下列各周期信号的周期T : (1))30t (cos )10t (cos -; (2)j10t e ;(3)2)]8t (5sin [;(4)[]为整数)(n )T nT t (u )nT t (u )1(0n n ∑∞=-----。
解 判断一个包含有多个不同频率分量的复合信号是否为一个周期信号,需要考察各分量信号的周期是否存在公倍数,若存在,则该复合信号的周期极为此公倍数;若不存在,则该复合信号为非周期信号。
(1)对于分量cos (10t )其周期5T 1π=;对于分量cos (30t ),其周期15T 2π=。
由于5π为21T T 、的最小公倍数,所以此信号的周期5T π=。
(2)由欧拉公式)t (jsin )t (cos e t j ωωω+=即)10t (jsin )10t (cos e j10t +=得周期5102T ππ==。
1-4 分析过程:(1)例1-1的方法:()()()()23232f t f t f t f t →−→−→−− (2)方法二:()()()233323f t f t f t f t ⎡⎤⎛⎞→→−→−−⎜⎟⎢⎥⎝⎠⎣⎦(3)方法三:()()()()232f t f t f t f t →−→−+→−−⎡⎤⎣⎦ 解题过程:(1)方法一:方法二:(1)()−f at 左移0t :()()()000−+=−−≠−⎡⎤⎣⎦f a t t f at at f t at (2)()f at 右移0t :()()()000−=−≠−⎡⎤⎣⎦f a t t f at at f t at (3)()f at 左移0t a :()()000⎡⎤⎛⎞+=+≠−⎜⎟⎢⎥⎝⎠⎣⎦t f a t f at t f t at a (4)()f at 右移0t a :()()000⎡⎤⎛⎞−−=−+=−⎜⎟⎢⎥⎝⎠⎣⎦t f a t f at t f t at a 故(4)运算可以得到正确结果。
注:1-4、1-5题考察信号时域运算:1-4题说明采用不同的运算次序可以得到一致的结果;1-5题提醒所有的运算是针对自变量t 进行的。
如果先进行尺度变换或者反转变换,再进行移位变换,一定要注意移位量和移位的方向。
1-9 解题过程: (1)()()()2tf t eu t −=− (2)()()()232tt f t ee u t −−=+(3)()()()255ttf t e eu t −−=− (4)()()()()cos 1012tf t et u t u t π−=−−−⎡⎤⎣⎦1-12 解题过程:((((注:1-9、1-12题中的时域信号均为实因果信号,即()()()=f t f t u t 1-18 分析过程:任何信号均可分解为奇分量与偶分量之和的形式,即()()()()1e o f t f t f t =+其中,()e f t 为偶分量,()o f t 为奇分量,二者性质如下:()()()()()()23e e o o f t f t f t f t =−=−−()()13∼式联立得()()()12e f t f t f t =+−⎡⎤⎣⎦ ()()()12o f t f t f t =−−⎡⎤⎣⎦ 解题过程:(a-1) (a-2)(a-3)(a-4)f t为偶函数,故只有偶分量,为其本身(b) ()(c-1)(c-2)(c-3)(c-4)(d-1)(d-2)(d-3)(d-4)1-20 分析过程:本题为判断系统性质:线性、时不变性、因果性(1)线性(Linearity):基本含义为叠加性和均匀性即输入()1x t ,()2x t 得到的输出分别为()1y t ,()2y t ,()()11T x t y t =⎡⎤⎣⎦,()()22T x t y t =⎡⎤⎣⎦,则()()()()11221122T c x t c x t c y t c y t +=+⎡⎤⎣⎦(1c ,2c 为常数)。
信号与系统第三版郑君里课后习题答案第一章习题参考解1,判刑下列信号的类型解:()sin[()];y t A x t = 连续、模拟、周期、功率型信号 。
()()tt y t x e d τττ--∞=⎰ 连续、模拟、非周期、功率型信号。
()(2y n x n =) 离散、模拟、非周期、功率型信号。
()()y n nx n = 离散、模拟、非周期、功率型信号。
1-6,示意画出下列各信号的波形,并判断其类型。
(1) 0()sin()x t A t ωθ=+ 连续、模拟、周期、功率型(2) ()tx t Ae -= 连续、模拟、非周期、只是一个函数,不是物理量。
(3) ()cos 0t x t e t t -=≥ 连续、模拟、非周期、能量型 (4) ()2112,x t t t =+-≤≤ 连续、模拟、非周期、能量型(5) 4()(),0.5kx k k =≥ 离散、模拟、非周期、能量型 (6) 0().j kx k eΩ= 离散、模拟、周期、功率型()sin[()];()()()(2);()()tt y t A x t y t x ed y n x n y n nx n τττ--∞====⎰1-6题,1-4图。
t=-pi:1/200:pi;y1=1.5*sin(2*t+pi/6);subplot(4,1,1),plot(t,y1),title('1.5sin(2*t+pi/6)'),gridy2=2*exp(-t);subplot(4,1,2),plot(t,y2),title('2exp(-t)'),gridt1=0:1/200:2*pi;y3=10*exp(-t1).*cos(2*pi*t1);subplot(4,1,3),plot(t1,y3),title('10exp(-t1)cos(2*pi*t1)'),grid t2=-1:1/200:2;y4=2*t2+1;subplot(4,1,4),plot(t2,y4),title('2x+1'),grid习题1-6 5-6题 n=0:pi/10:2*pi; y=(0.8).^n;subplot(4,1,1),stem(n,y,'fill '),title('(0.8)^n'),grid n1=0:pi/24:2*pi;y1=cos(2*pi*n1);y2=sin(2*pi*n1);subplot(4,1,2),stem3(y1,y2,n1,'fill '),title('exp[2*pi*n1'),grid subplot(4,1,4),stem(n1,sin(2*pi*n1),'fill '),title('sin2pin1'),grid subplot(4,1,3),stem(n1,cos(2*pi*n1),'fill'),title('cos2pin1)'),grid1-8,判断下列系统的类型。
第一章1-1 分别判断图1-1所示各波形是连续时间信号还是离散时间信号,若是离散时间信号是否为数字信号?图1-1图1-2解 信号分类如下:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧--⎩⎨⎧--))(散(例见图数字:幅值、时间均离))(连续(例见图抽样:时间离散,幅值离散))(连续(例见图量化:幅值离散,时间))(续(例见图模拟:幅值、时间均连连续信号d 21c 21b 21a 21图1-1所示信号分别为 (a )连续信号(模拟信号); (b )连续(量化)信号; (c )离散信号,数字信号; (d )离散信号;(e )离散信号,数字信号; (f )离散信号,数字信号。
1-2 分别判断下列各函数式属于何种信号?(重复1-1题所示问) (1))sin(t e at ω-;(2)nT e -; (3))cos(πn ;(4)为任意值)(00)sin(ωωn ;(5)221⎪⎭⎫⎝⎛。
解由1-1题的分析可知: (1)连续信号; (2)离散信号;(3)离散信号,数字信号; (4)离散信号; (5)离散信号。
1-3 分别求下列各周期信号的周期T : (1))30t (cos )10t (cos -; (2)j10t e ;(3)2)]8t (5sin [;(4)[]为整数)(n )T nT t (u )nT t (u )1(0n n ∑∞=-----。
解 判断一个包含有多个不同频率分量的复合信号是否为一个周期信号,需要考察各分量信号的周期是否存在公倍数,若存在,则该复合信号的周期极为此公倍数;若不存在,则该复合信号为非周期信号。
(1)对于分量cos (10t )其周期5T 1π=;对于分量cos (30t ),其周期15T 2π=。
由于5π为21T T 、的最小公倍数,所以此信号的周期5T π=。
(2)由欧拉公式)t (jsin )t (cos e t j ωωω+= 即)10t (jsin )10t (cos e j10t +=得周期5102T ππ==。
《信号与系统》课程习题与解答第三章习题(教材上册第三章p160-p172)3-1~3-3,3-5,3-9,3-12,3-13,3-15~3-17,3-19,3-22,3-24,3-25,3-29,3-32第三章习题解答3-2 周期矩形信号如题图3-2所示。
若:求直流分量大小以及基波、二次和三次谐波的有效值。
解:直流分量 ⎰⎰--=⨯==2222301105)(1ττv Edt dt t f T a TTf(t)为偶函数,∴0=nb)(2cos )(222T n Sa T E tdt n t f T a n πττωττ⎰-== )(21T n Sa T E a F n n πςτ==基波 =1a )1.0s i n (20)(2πππττ=T Sa T E有效值 39.11.0sin 22021≈=ππa二次谐波有效值 32.122≈a三次谐波有效值 21.123≈a3-3 若周期矩形信号)(1t f 和 )(2t f 波形如题图3-2所示,)(1t f 的参数为s μτ5.0=,s T μ1=,E=1V ;)(2t f 的参数为s μτ5.1=,s T μ3=,E=3V ,分别求:(1))(1t f 的谱线间隔和带宽(第一零点位置),频率单位以kHz 表示; (2))(2t f 的谱线间隔和带宽; (3) )(1t f 和 )(2t f 的基波幅度之比; (4) )(1t f 基波与)(2t f 三次谐波幅度之比。
解:(1))(1t f s μτ5.0= s T μ1= E=1V 谱线间隔:khZ T 10001==∆带宽:KHzB f 20001==τ(2) )(2t f s μτ5.1= s T μ3= E=3V间隔:khZ T 310001==∆谱线带宽:KHzB f 320001==τ(3) )(1t f 基波幅度:ππτ2)2cos(4201==⎰dt t T E T a )(2t f 基波幅度:ππτ6)2cos(4201==⎰dt t T E T a幅度比:1:3(4) )(2t f 三次谐波幅度:ππτ2)23cos(4203-=⨯=⎰dt t T E T a 幅度比:1:13-5 求题图3-5所示半波余弦信号的傅立叶级数。